第4章第2单元第4课时.ppt

金品质?高追求 我们让你更放心 ！ ◆2013高考总复习?物理◆ 金品质?高追求 我们让你更放心！ 返回 ◆2013高考总复习?物理◆ 第二单元　圆周运动第4课　圆周运动的动力学特征 第四章　抛体运动与圆周运动 课前自修与基础梳理 2 重点突破与知识点睛 3 题型探究与方法点窍 4 知能要求与高考展望 1 第4课　圆周运动的动力学特征 随堂训练与错题备忘 5 1．要求掌握向心力的概念与计算，能够熟练处理匀速圆周运动中力和运动的问题．定量计算质点处于竖直平面的圆周运动的最高点和最低点的情况． 2．考查题型全面，尤其是与磁场中带电粒子的运动综合题要引起重视．另外，联系实际也是该部分内容的出题热点． 1．向心力 (1)按________命名的力，始终与速度方向________且指向________．其动力学效果只改变线速度的________，不改变线速度的________． (2)向心力的公式：F合＝ma向＝________＝________＝________＝________＝________. 2．离心现象 做匀速圆周运动的物体，在合外力突然消失或者不足以提供圆周运动所需要的向心力的情况下，就做逐渐远离圆心的运动，叫做离心运动． 作用效果 垂直 圆心 方向 大小 mω2r m4π2f2r mvω 3．火车转弯问题的力学分析 由于火车的质量比较大，火车拐弯时所需的向心力就很大，如果铁轨内外侧一样高，则外侧轮缘所受的压力很大，容易损坏：实际中使________略高于________，从而可由________和____________的合力提供火车转弯时所需要的向心力． 外轨 内轨 重力　 铁轨的支持力 mg±F F－mg　 (2)汽车过拱形桥的运动也可以看做圆周运动，汽车过凸形桥到达桥的最高点时向心力由________和________的合力提供．________＝M ；汽车过拱桥时处于____________状态． 重力 支持力 Mg－F 失重 1．向心力的来源 向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力，也可以是各力的合力或某力的分力．总之，只要是维持物体做圆周运动效果的力，就是向心力，故向心力是按力的效果来命名的．对各种情况下向心力的来源应明确，如水平圆盘上跟随圆盘一起匀速转动的物体[如图(a)]和水平地面上匀速转弯的汽车，其摩擦力是向心力，圆锥摆[如图(b)]和以规定速率转弯的火车，向心力是重力与弹力的合力． 2．解答圆周运动问题最关键要做好什么？ 解答圆周运动问题最关键要做好物体的受力分析，并能运用向心力的公式列式．由于合外力是变力，因此用牛顿第二定律所列的方程只能是对应某一时刻或某一位置的方程．应用向心力公式解题时可按以下步骤进行：(1)明确研究对象，将对象隔离出来进行受力分析；(2)分析物体的受力情况和运动情况；(3)确定圆心位置和半径大小；(4)根据牛顿第二定律，抓住物体指向圆心的合力等于向心力，列方程求解． 3．物体做离心运动的条件 (1)做圆周运动的物体，由于本身具有惯性，总是想沿着切线方向运动，只是由于向心力的作用，使它不能沿切线方向飞出，而被限制着沿圆周运动，如图中B所示． (2)当产生向心力的合外力消失，即F合＝0，物体便沿所在位置的切线方向飞出，如图中A所示． (3)当提供向心力的合外力不完全消失，而只是小于应当具有的向心力F＝mω2r，即合外力不足以提供所需的向心力，物体将沿切线与圆周之间的一条曲线运动，如图中C所示． 4．火车转弯规定速度 如图所示，设内外轨间的距离为L，内外轨的高度差为h，火车转弯的半径为R，火车转弯的规定速度为v0，由图得向心力为F合＝mgtan α≈mgsin α＝mgh/L. 5．竖直平面内圆周运动问题分析 竖直平面内圆周运动问题的特点是：由于机械能守恒，物体做圆周运动的速率时刻在变化，考试常分析两种模型——轻绳模型和轻杆模型，分析比较如下： 均是没有支撑的小球 均是有支撑的小球 轻杆模型 轻绳模型 常见 模型 理解向心力的概念 下列关于向心力的说法中正确的是(　　) A．向心力时刻在变化，故研究向心力要研究瞬时问题 B．向心力是根据力的性质命名的，因为摩擦力也可做向心力 C．无论是什么圆周运动，向心力总是垂直于速度方向的，没有做功 D．物体做加速圆周运动，速度增大了，是由于向心力做功的结果 审题突破：本题考查对向心力的理解能力． 解析：由于向心力时刻改变方向，故研究向心力只能研究瞬时问题，不能研究平均问题．向心力是根据其特征而命名的，是效果力．无论物体做什么样的圆周运动，合力不一定指向圆心，但向心力一定指向圆心，与速度方向垂直