3、圆周运动的案例分析VIP免费

圆周运动直竖平面内的高一物理必修2之专题——授课教师：玉林实验中学物理组钟丽解圆周运动问题的基本步骤：1.找对象;2.找圆心和半径;3.受力分析;4.列方程,求解。温新知故1、加深对向心力的认识，会在绳、杆两类问题中分析向心力的来源。2、知道绳、杆两类问题通过“最高点”的临界条件。物体在竖直平面内做的圆周运动一般是变速圆周运动，对于这类问题，高考只要求解决在最高点和最低点这两个特殊位置上的临界问题，并伴有“最大”、“最小”、“刚好”等词语，对此，向心力关系式依然适用，只是不同位置对应不同的v或ω而已.学标目习用一根细绳一端拴一个小球，用手提着另一端，尝试给小球大小不同的速度，让小球能在竖直平面内做完整的圆周运动。【做一做】问题1：绳球模型长为L的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动。当小球在最高点A的速度为v时，绳的拉力与速度的关系如何？请结合导学案相应问题进行分析！oLAv绳球模型长为L的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，过最高点时小球的速度为v。oLAv试分析：基本模型“绳”不能提供支撑力，只能提供拉力。1、对小球在最高点时受力分析，并列出向心力表达式；2、根据公式分析当速度减小时，什么随之发生变化，如何变？4、如果速度v小于上述最小值，小球还能继续做圆周运动吗？3、小球过最高点的最小速度是多少?此时细绳的拉力为多少？此时小球运动的向心力由谁提供？o思考：小球过最高点的最小速度是多少?最高点：LvmmgT2时，当0TvmgTgLv0即是小球刚好能够通过最高点的最小值，此时只有重力提供向心力；gLv0当，小球能通过最高点，向心力由重力和绳的拉力共同提供。0vv当，小球不能通过最高点，在到达最高点之前要脱离圆周做曲线运动。0vv如果速度v小于这个最小值，小球还能继续做圆周运动吗？进行水流星表演，尝试让水不流出来。【做一做】在“水流星”表演中，杯子在竖直平面做圆周运动，在最高点时杯口朝下，但杯中水却不会流下来，为什么？GFN实例一：水流星A.水处于失重状态，不受重力的作用了；B.水受平衡力作用，合力为0；C.水受的合力提供向心力，使水做圆周运动；D.杯子特殊，杯底对水有吸力。对杯中水：时，当grvFN=0水恰好不流出可见表演“水流星”，需要保证杯子在最高点的线速度grvrvmFmg2Nv车辆能这样运动吗？英国特技演员史蒂夫·特鲁利亚驾驶汽车完美地从距地面12米多高的轨道顶端绕过回圈轨道。之——玩“过山车”操作过山车模型，尝试从不同高度释放，小球是否都能通过最高点。【做一做】思考：过山车为什么在最高点也不会掉下来？实例二：过山车拓展：物体沿竖直内轨运动有一竖直放置、内壁光滑圆环，其半径为r，质量为m的小球沿它的内表面做圆周运动，分析小球在最高点A的速度应满足什么条件？ArvmFgN2m思考：小球过最高点的最小速度是多少?r,00gvFN当v=v0，小球刚好能够通过最高点；当vv0，小球能够通过最高点。mgFN要保证过山车在最高点不掉下来，此时的速度必须满足：grvvo思考:在最高点时，何时杆表现为拉力？何时表现为支持力？试求其临界速度。问题2：杆球模型：A请结合导学案相应问题进行分析！长为L的轻杆一端固定着一质量为m的小球，使小球在竖直平面内做圆周运动。问题2：杆球模型：试分析下列情形：情况一：小球只受到重力的作用，即此时轻杆对小球没有作用力，求小球此时的速度大小？A情况二：若小球在最高点的速度大于上述速度，试分析此时轻杆的作用力是什么力，方向向哪？情况三：若小球在最高点的速度小于上述速度，试分析此时轻杆的作用力是什么力，方向向哪？ov当V时，轻杆对小球没有作用力当V时，轻杆对小球施加的是向的拉力；当V时，轻杆对小球施加的是向的支持力。Lvm2FmgF1mgmgF1o思考:最高点的最小速度是多少?问题2：杆球模型：ALvmF211mg最高点：拉力Lvm222Fmg支持力最小速度v=0，此时mg=F2v1mgF1oAv2mgF2由于轻杆能对质点提供支持力，所以质点过最高点时受的合力可以为零，即向心力为零。LvmF2向例4、（2006全国卷4）如图所示，轻杆的一端有一个小球，另一端有光...