[理化生]圆周运动.ppt

对于A刚好通过Q点应理解为在该点N＝0， v＝ [满分指导]　物体A经过Q点时， 其受力情况如图4－3－6所示． 由牛顿第二定律得： mg＋N＝m (2分) 物体A刚好过Q点时有N＝0 (1分) 解得v＝ ＝4 m/s (1分) 对物体从L到Q全过程，由动能定理得 FsLM－2mgR＝ mv2 (2分) 解得F＝8 N． (2分) [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 、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． 机械能守恒定律 1.如图4－3－7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＝10 N，小球在最低点B的最大速度是多少？ 解析： (1)小球通过最高点A的最小速度就是绳子上拉力为零的时候，所以有：mgsinα＝m 代入数据可得最小速度：vA＝2 m/s. (2)小球在最低点B的最大速度满足的条件： Fmax－mgsinα＝m 代入数据可得最大速度vB＝6 m/s. 答案：(1)2 m/s　(2)6 m/s 1.火车转弯问题 在火车转弯处，让外轨高于内轨， 如图4－3－8所示，转弯时所需 向心力由重力和弹力的合力提 供．若轨道水平，转弯时所需向 心力应由外轨对车轮的挤压力提 供，而这样对车轨会造成损 坏．车速大时，容易出事故． 设车轨间距为L，两轨高度差为h，车转弯半径为R，质量为M的火车运行时应当有多大的速度？ 根据三角形边角关系知sinθ＝ 对火车的受力情况分析得tanθ＝ 因为θ角很小，所以sin θ ≈tan θ ，故＝ 所以向心力F＝ Mg.又因为F＝Mv2/R，所以车速v＝ 由于铁轨建成后h、L、R各量是确定的，故火车转弯时的车速应是一个定值，否则将对铁轨有不利影响，如： 情况 v车＞ v车＜ 合力F与 F向的关系 F＜F向 F＞F向 不利影响 火车挤压外轨 火车挤压内轨 结果 外轨对车轮的弹力补充向心力 内轨对车轮的弹力抵消部分合力 2．皮带传送问题 线速度、角速度、周期、频率都是从不同的侧面描述匀 速圆周运动快慢的物理量，它们之间有一定的必然联系， 在分析传动问题时，要抓住不等量和相等量的关系，其 中要特别注意以下两点： (1)同转轴上各点ω相同，而线速度v＝ωr与半径成正比． (2)在不考虑皮带打滑的情况下，传动皮带和皮带连接的两 轮边缘的各点线速度大小相等，而角速度ω＝ 与半径 r成反比．这两点往往是我们求连比的过渡桥梁．另外由 v、ω、T、f之间的关系，产生向心加速度的很多表达式， a＝ωv＝ ＝ω2r＝( )2r＝(2πf)2r，在应用时，应按已 知条件，结合实际选择使用． ? 在传动方式中，还经常遇到链条传动和摩擦传动及齿轮传动，这三种传动方式的分析方法与皮带传动相同． 如图4－3－9所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点，左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径