圆周运动复习课.ppt

eg1.一辆卡车在丘陵地匀速行驶,地形如图所示,由于轮胎太旧,途中爆胎,爆胎可能性最大的地段应是( ) A. a处 ?B. b处 ? C. c处 ?? D. d处 生活中的圆周运动 ◆圆周运动(Circular motion) 拱形桥和凹形桥 a b c d D eg2.一辆质量为4t的汽车驶过半径为50m的凸形桥面时,始终保持5m/s的速率.汽车所受的阻力为车对桥面压力的0.05倍.通过桥的最高点时汽车牵引力是多少N.(g=10m/s2) 典型问题3 ——变速竖直圆周运动中的临界问题： 模型1：绳子 O V0 O 受力分析 G FT 结论： F向心= G+FT = mv2/r 临界： F向心= mv02/r ≥ G V0≥√gR 杂技——水流星 翻滚过山车 实际 问题 变化 模型 V0 内轨 典型问题3 ——变速竖直圆周运动中的临界问题： 模型2：轻杆 O V0 受力分析 O G FN1 结论： F向心= G+FN = mv2/r 临界：①拉力 V0 √gR FN2 实际 问题 变化 模型 车过拱桥 V0 内外轨 ②不受力 V0=√gR ③支持力 V0√gR 拓展与思变（物理班掌握） ——与电场的综合 O + E 临界：(Eqmg) V0 √（g-Eq/m）R G Eq O + E G Eq 临界：(Eqmg) V0 √（Eq/m-g）R O + E G Eq F合 临界： θ θ 练习6 （全国卷四）如图所示，轻杆的一端有一个小球，另一端有光滑的固定轴O，现给球一初速度，使球和杆一起绕O轴在竖直面内转动，不计空气阻力，用F表示球到达最高点时杆对小球的作用力，则F（ ） A．一定是拉力 B．一定是推力 C．一定等于零 　　　　 D．可能是拉力，可能是推力，也可能等于零 O D 练习7．用钢管做成半径为R=0.5m的光滑圆环（管径远小于R）竖直放置，一小球（可看作质点直径略小于管径）质量为m=0.2kg在环内做圆周运动，求:小球通过最高点A时，下列两种情况下球对管壁的作用力. 取g=10m/s2 (1) A的速率为1.0m/s (2) A的速率为4.0m/s 　（物理班掌握） 　 解： A O m 先求出杆的弹力为0 的速率v0 mg=mv02/l v02=gl=5 v0=2.25 m/s (1) v1=1m/s v0 球应受到内壁向上的支持力N1，受力如图示： N1 mg mg-N1=mv12 /l 得 N1=1.6 N (2) v2=4m/s v0 球应受到外壁向下的支持力N2如图示： A O m N2 mg 则 mg+N2=mv22 /l 得 N2=4.4 N 由牛顿第三定律，球对管壁的作用力分别 为 (1) 对内壁1.6N向下的压力 (2)对外壁4.4N向上的压力. 练习8.如图所示，在质量为M的物体内有光滑的圆形轨道，有一质量为m的小球在竖直平面内沿圆轨道做圆周运动，A与C两点分别道的最高点和最低点，B、D两点与圆心O在同一水平面上。在小球运动过程中，物体M静止于地面，则关于物体M对地面的压力N和地面对物体M的摩擦力方向，下列正确的说法是 ( ) A.小球运动到B点时，N＞Mg，摩擦力方向向左 B.小球运动到B点时，N=Mg，摩擦力方向向右 C.小球运动到C点时，N=(M+m)g，地面对M无摩擦 D.小球运动到D点时，N=(M+m)g，摩擦力方向向右 O A B C D M 分析：画出各点的受力图如图示： B mg F C mg F D mg F B 机械能守恒定律与圆周运动结合（物理班掌握） 例.如图所示．一根长L的细绳，固定在O点，绳另一端系一条质量为m的小球．起初将小球拉至水平于A点．求 （1）小球从A点由静止释放后到达最低点C时的速度．（2）小球摆到最低点时细绳的拉力。 解（1）由机械能守恒有：mgl=?mvC2 (2) 在最低点，由向心力公式有T－mg=mv2/L T=3mg; 【练习9】如图所示，一个光滑的水平轨道AB与光滑的圆轨道BCD连接，其中图轨道在竖直平面内，半径为R，B为最低点，D为最高点．一个质量为m的小球以初速度v0沿AB运动，刚好能通过最高点D，则（ ）（物理班掌握） A．小球质量越大，所需初速度v0越大 B．圆轨道半径越大，所需初速度v0越大 C．初速度v0与小球质量m、轨道半径R无关 D.小球质量m和轨道半径R同时增大，有可能不用增大初速度v0 解析：球通过最高点的最小速度为v，有mg=mv2/R，v= 这是刚好通过最高点的条件，根据机械能守恒，在最低点的速度v