变速圆周运动和离心运动.ppt

变速圆周运动和离心运动 一、变速圆周运动 1．速度特点：速度的① 都变化的圆周运动． 2．受力特点：合力方向②________圆心，合力③________(是或不是)向心力． 3．合力的作用 ①合力沿速度方向的分量Ft产生切向加速度，Ft＝mat，它只改变速度的④________ 二、离心运动和向心运动 1．离心运动 (1)定义：做圆周运动的物体，在所受合外力突然消失(F合＝0)或不足以提供圆周运动⑧ 的情况下，就做逐渐远离圆心的运动． (2)本质：做圆周运动的物体，由于本 身的惯性，总有沿着⑨________飞出去的倾向． (3)受力特点：(F为合外力提供的向心力)． 当F＝⑩________时，物体做匀速圆周运动； 当F＝0时，物体沿?________飞出； 当F?________时，物体逐渐远离圆心．如图所示． 2．向心运动 当提供向心力大于做圆周运动所需向心力时，即Fmrω2，物体渐渐? .如图所示. ①大小和方向　②不指向　③不是　④大小　⑤方向　⑥小　⑦大　⑧所需要的向心力　⑨切线　⑩mω2r　?切线　?mω2r　?靠近圆心 (2)分析方法：①抓住变化因素(如v、ω、F向)由于这些物理量的变化达到某一值后，就会出现离心或近心运动． ②分析时一边考虑提供的向心力如何变化，一边考虑需要的向心力如何变化，即可找出临界值． 2．竖直平面内的变速圆周运动 竖直平面内的圆周运动，是典型的变速圆周运动，对于物体在竖直平面内做变速圆周运动的问题，中学物理中只研究物体通过最高点和最低点的情况，并且经常出现临界状态． 例1　如图所示，质量为m的小球置于方形的光滑盒子中，盒子的边长略大于小球的直径．某同学拿着该盒子在竖直平面内以O点为圆心做半径为R的匀速圆周运动，已知重力加速度为g，空气阻力不计． 求： 例2　一长度L＝0.5m的轻杆，其一端固定于转轴O上，另一端连接一质量为m＝2kg的小球A，小球随着轻杆一起绕O点在竖直面内做圆周运动，求在最高点时下列两种情况下球对轻杆的作用力．(g＝10m/s2) (1)A的速率为1.0m/s (2)A的速率为4.0m/s 跟踪训练1　如图所示，在倾角为α＝30°的光滑斜面上，有一根长为L＝0.8 m的细绳，一端固定在O点，另一端系一质量为m＝0.2 kg的小球，小球沿斜面做圆周运动，试计算：(g＝10 m/s2) (1)小球通过最高点A的最小速度． (2)若细绳的抗拉力为Fmax＝10N， 小球在最低点B的最大速度是多少？ 诱思启导 (1)小球在斜面上做匀速圆周运动还是变速圆周运动？ (2)在最高点A，向心力等于mg吗？ (3)小球在什么位置细绳受的拉力最大？ 二、静摩擦力参与下的圆周运动的临界问题 规律方法 静摩擦力参与下的圆周运动，往往会随着速度的变化，引起静摩擦力的大小，甚至方向的改变，存在着能否做圆周运动的临界情况．分析方法如下： 1．全面分析物体的受力情况，确定哪些力提供向心力． 2．随着速度的增大或减小，看哪些压力在变化、如何变．尤其是静摩擦力，当达到最大值时，往往就会出现临界情况． 3．重点分析提供的向心力如何变化以及需要的向心力如何变化． 第四章 · 第四节 高三物理（人教版） 探 究 应 用 课 时 作 业 自 主 再 现 自 我 校 对 高考调研 · 新课标高考总复习 * 自主再现 自我校对 探究应用 ∴FN1＝4 mg 竖直方向：盒子下底面对小球有支持力FN2 FN2＝mg 【答案】　(1)2m/s　(2)6m/s 第四章 · 第四节 高三物理（人教版） 探 究 应 用 课 时 作 业 自 主 再 现 自 我 校 对 高考调研 · 新课标高考总复习