3、圓周運(yùn)動(dòng)的案例分析 (3)

1、2.3圓周運(yùn)動(dòng)的案例分析 復(fù)習(xí)提問(wèn)：1圓周運(yùn)動(dòng)的向心力的方向如何確定？向心力的大小的公式？2勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由什么力提供？ 猜想：非勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由什么力提供？ 由所在的位置指向圓心由合外力提供 合外力沿半徑方向的分量提供 過(guò)山車至軌道高點(diǎn)，車和乘客都在軌道下方，卻不會(huì)掉下來(lái)？ 思考:1畫出過(guò)山車在最高點(diǎn)時(shí)豎直方向的受力圖。誰(shuí)提供向心力？ 2寫出最高點(diǎn)受力（重力G和FN）與質(zhì)量m、 軌道半徑R 、 速度V的方程。 3最高點(diǎn)的速度有最大值還是有最小值？ 1 過(guò)山車 最高點(diǎn)有： 一豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng) 2水流星 思考：1水流星節(jié)目中水為什么沒(méi)有灑出來(lái)？ 2最高點(diǎn)時(shí)以水和杯子整體為研究對(duì)象，

2、受哪些力？滿足什么條件可以過(guò)最高點(diǎn)？最高點(diǎn)接觸物僅能提供拉力均是沒(méi)有支撐的小球案例1：（多選）如圖所示，一個(gè)小球沿豎直放置的光滑圓環(huán)形軌道做圓周運(yùn)動(dòng)，圓環(huán)的半徑為R，關(guān)于小球，以下說(shuō)法正確的是（ ） A 小球在最高點(diǎn)對(duì)軌道的壓力可以是0 B 小球在最高點(diǎn)的速度一定大于 C 小球在最低點(diǎn)時(shí)的速度越大，則軌道對(duì)球的彈力越大 D 小球運(yùn)動(dòng)到軌道上與圓心等高處時(shí)重力提供向心力。ACF=ma向選a向的合適表達(dá)式定軌道的圓心和半徑寫出半徑方向合外力F表達(dá)式進(jìn)行受力分析確定研究對(duì)象二 處理圓周運(yùn)動(dòng)的步驟 案例2： 如圖所示，長(zhǎng)為R的輕桿，一端固定一質(zhì)量為m的小球，另一端固定在光滑的水平軸上，使小球在豎直面內(nèi)

3、做圓周運(yùn)動(dòng)，小球在最高點(diǎn)的速度為v 思考并完成下列問(wèn)題 1）小球在最高點(diǎn)的受力有幾種情形，分別畫出來(lái)。 2）桿對(duì)球的力用FN表示，寫出FN 重力G R V m的方程式（即F=ma向的表達(dá)式） R想一想 : （1）最高點(diǎn)球的速度V可以為零嗎？ （2）最高點(diǎn)時(shí)桿對(duì)球一定有力嗎？ （3）如何確定最高時(shí)桿對(duì)球的力是拉力還是支持力？ （4）最高點(diǎn)球的速度v增大時(shí)，桿對(duì)球的力一定增大嗎？小結(jié)： (1)當(dāng)v0時(shí)，F(xiàn)Nmg，F(xiàn)N為支持力，沿半徑背離圓心 (2)當(dāng)0v mg-FN = mv2/R時(shí)，背向圓心為支持力，隨v的增大而減小 (3)當(dāng)v 時(shí) , FN 0,重力提供向心力 (4)當(dāng)v 時(shí), FNmgmv2

4、/R，F(xiàn)N指向圓心為拉力，隨v的增大而增大 練習(xí)1：長(zhǎng)度為L(zhǎng)=0.5m的輕質(zhì)細(xì)桿OA，A端有一質(zhì)量為m=3.0kg的小球，如圖所示，小球以O(shè)點(diǎn)為圓心在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，g取10m/s2，下列說(shuō)法正確的是（） A小球在最高點(diǎn)時(shí)一定受拉力。 B小球在最高點(diǎn)的速度最小為 m/s C最高點(diǎn)時(shí)小球的速度為4m/s,則桿對(duì)球一定為拉力。 D最高點(diǎn)時(shí)桿對(duì)球的力為6N，則球的速度一定為2m/sC練習(xí)2（多選）如圖所示，一個(gè)固定在豎直平面上的光滑圓形管道，管道里有一個(gè)直徑略小于管道內(nèi)徑的小球，小球在管道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是（ ）A小球通過(guò)管道最低點(diǎn)時(shí)，管道對(duì)球的彈力向下B小球通過(guò)管道最低點(diǎn)時(shí)，管道對(duì)球的彈力向上C小球通過(guò)管道最高點(diǎn)時(shí)，管道對(duì)球的彈力可能向上D小球通過(guò)管道最高點(diǎn)時(shí)，小球?qū)艿揽赡軣o(wú)壓力BCD最高點(diǎn)