第4章第三节 圆周运动.ppt

(2011年瑞安中学检测)如图4－3－8所示，LMPQ是光滑轨道，LM水平，长为5.0 m，MPQ是一半径为R＝1.6 m的半圆，QOM在同一竖直线上，在恒力F作用下，质量m＝1 kg的物体A由静止开始运动，当达到M时立即停止用力．欲使A刚好能通过Q点，则力F大小为多少？(g取10 m/s2) 竖直面内的圆周运动问题 例2 图4－3－8 图4－3－9 【答案】　8 N 【名师归纳】　(1)正确理解A物体“刚好能通过Q点”含义是解决本题的关键．常用来表达临界状态的词语还有“恰好”“恰能”“至少”“至多”等，同学们在审题时必须高度注意．小球沿圆弧M→P→Q通过最高点Q时，应服从圆周运动的规律，即应从向心力与线速度的关系求解小球经过Q点的临界速度． (2)圆周运动常与机械能守恒定律、动能定理、电荷在磁场中的偏转等知识相联系，构成综合性较强的题目． 变式训练1 (2011年湖南三十二校联考)如图4－3－10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，沿斜面做圆周运动，若要小球能通过最高点A，则小球在最低点B的最小速度是(　　) 图4－3－10 (满分样板　10分)如图4－3－11所示，在光滑的圆锥体顶端用长为l的细线悬挂一质量为m的小球．圆锥体固定在水平面上不动，其轴线沿竖直方向，母线与轴线之间的夹角为30°.小球以速度v绕圆锥体轴线在水平面内做匀速圆周运动． 圆周运动的临界问题分析 例3 图4－3－11 【思路点拨】　当小球做圆周运动的速度v足够大时，小球有可能脱离圆锥体表面，因此应当求出临界速度，然后对(1)、(2)问中的速度下小球的运动情况做出判断． 图4－3－12 【答案】　(1)1.03mg　(2)2mg 【反思领悟】　有关圆周运动的临界问题一般有两类，一类是提供向心力的某个力出现临界值；另一类是物体的速度出现临界值．有些题目是根据临界状态列方程求解，有些题目是根据跨越临界点后物体所处状态或运动规律列方程求解． 变式训练2　如图4－3－13所示，用细绳一端系着的质量为M＝0.6 kg的物体A静止在水平转盘上，细绳另一端通过转盘中心的光滑小孔O吊着质量为m＝0.3 kg的小球B，A的重心到O点的距离为0.2 m．若A与转盘间的最大静 摩擦力为Ff＝2 N，为使小球B 保持静止，求转盘绕中心O旋 转的角速度ω的取值范围． (g取10 m/s2) 图4－3－13 解析：要使B静止，A必须相对于转盘静止——具有与转盘相同的角速度．A需要的向心力由绳的拉力和静摩擦力的合力 提供．角速度取最大值时，A有离心趋势，静摩擦力指向圆心O；角速度取最小值时，A有向心运动的趋势，静摩擦力背离圆心O. 答案：2.9 rad/s≤ω≤6.5 rad/s 知能优化演练 本部分内容讲解结束 点此进入课件目录 按ESC键退出全屏播放 谢谢使用 山东水浒书业有限公司· 优化方案系列丛书 第4章　曲线运动　万有引力与航天 基础知识梳理 经典题型探究 知能优化演练 课堂互动讲练 山东水浒书业有限公司· 优化方案系列丛书 第4章　曲线运动　万有引力与航天 基础知识梳理 经典题型探究 知能优化演练 课堂互动讲练 返回 * * 第三节　圆周运动 课堂互动讲练 经典题型探究 知能优化演练 第三节　圆周运动 基础知识梳理 基础知识梳理 一、描述圆周运动的物理量 1．线速度：描述物体圆周运动快慢的物理量． v＝ ＝ ______ . 2．角速度：描述物体绕圆心转动快慢的物理量． ω＝ ＝_____. 转动快慢 线速度方向 向心加速度 思考感悟 1．由an＝v2/r和an＝ω2r得出an与r既成正比，又成反比的结论是否正确？ 二、匀速圆周运动和非匀速圆周运动的比较 项目 匀速圆周运动 非匀速圆周运动 定义 线速度大小不变的圆周运动 线速度大小变化的圆周运动 运动特点 F向、a向、v均大小不变，方向变化，ω不变 F向、a向、v大小、方向均发生变化，ω发生变化 向心力 F向＝F合 由F合沿半径方向的分力提供 特别提示：匀速圆周运动既不是速度不变，也不是匀变速曲线运动，而是变加速曲线运动． 三、离心运动 1．定义：做_____运动的物体，在合力_________或者_______提供圆周运动所需的向心力的情况下，就做逐渐_____圆心的运动． 2．原因：做圆周运动的物体，由于本身的_____，总有沿着圆周______方向飞出去的倾向． 3．供需关系与运动 圆周 突然消失 不足以 远离 惯性 切线 如图4－3－1所示，F为实际提供的向心力，则 (1)当_________时，物体做匀速圆周运动； (2)当______