人教版高中物理必修第二冊第六章圓周運(yùn)動課件_第1頁
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文檔簡介

第1節(jié)

圓周運(yùn)動人教版(2019新教材)必修第二冊教學(xué)課件第六章圓周運(yùn)動第1節(jié)圓周運(yùn)動人教版(2019新教材)必修第二冊教學(xué)課11.知道什么是圓周運(yùn)動,什么是勻速圓周運(yùn)動。2.知道線速度的物理意義、定義式、矢量性,知道勻速圓周運(yùn)動線速度的特點(diǎn)。3.知道角速度的物理意義、定義式及單位,了解轉(zhuǎn)速和周期的意義。4.掌握線速度和角速度的關(guān)系,掌握角速度與轉(zhuǎn)速、周期的關(guān)系。5.能在具體的情境中確定線速度和角速度與半徑的關(guān)系。學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道什么是圓周運(yùn)動,什么是勻速圓周運(yùn)動。學(xué)習(xí)目標(biāo)2圓周運(yùn)動轉(zhuǎn)過的位置如何確定?時(shí)鐘相同時(shí)間內(nèi)通過的弧長相同時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度轉(zhuǎn)過一圈所用時(shí)間一段時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)比較描述圓周運(yùn)動的物理量弧長轉(zhuǎn)角圓周運(yùn)動轉(zhuǎn)過的位置如何確定?時(shí)鐘相同時(shí)間內(nèi)通過的弧長3(1)

意義:描述質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動的快慢.(2)定義:質(zhì)點(diǎn)通過的弧長Δs與所用時(shí)間Δt

的比值(3)大小:v

=ΔtΔs(4)方向:某點(diǎn)線速度方向沿圓周上該點(diǎn)的切線方向Δs是弧長并非位移當(dāng)Δt趨近零時(shí),弧長Δl就等于物體的位移,v就是瞬時(shí)速度.1.線速度?s?tAB(1)意義:描述質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動的快慢.(2)定義:質(zhì)點(diǎn)通4(1)意義:描述質(zhì)點(diǎn)繞圓心轉(zhuǎn)動的快慢.(2)定義:圓周半徑轉(zhuǎn)過的角度Δ與所用時(shí)間Δt的比值(3)大小:(4)單位:弧度/秒(rad/s)ω=ΔtΔθΔθ△采用弧度制2.角速度srAB(5)弧度制:用弧長與半徑的比值表示角的大小國際單位用弧度制rl==半徑

弧長q(1)意義:描述質(zhì)點(diǎn)繞圓心轉(zhuǎn)動的快慢.(2)定義:圓周半徑轉(zhuǎn)53.轉(zhuǎn)速n(r/s):單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)轉(zhuǎn)速越大物體運(yùn)動得越快4.周期T

(s):轉(zhuǎn)過一周所用的時(shí)間周期越大運(yùn)動得越慢,周期越小運(yùn)動得越快描述圓周運(yùn)動快慢的物理量:線速度v、角速度w、轉(zhuǎn)速n3.轉(zhuǎn)速n(r/s):單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)轉(zhuǎn)速越大物體運(yùn)動6物體沿著圓周運(yùn)動,并且線速度的大小處處相等.注意:勻速圓周運(yùn)動是一種變速運(yùn)動,“勻速”是指速率不變vv

vo勻速圓周運(yùn)動勻速圓周運(yùn)動是指:速率、角速度、周期、頻率、轉(zhuǎn)速都不變的運(yùn)動物體沿著圓周運(yùn)動,并且線速度的大小處處相等.注意:勻速圓周運(yùn)7v

===ωrΔtΔsΔtrΔθ?sΔθr描述圓周運(yùn)動各物理量的關(guān)系1.線速度與角速度的關(guān)系2.線速度與周期(頻率)的關(guān)系:(轉(zhuǎn)動一周)3.角速度與周期(頻率)的關(guān)系:(轉(zhuǎn)動一周)v===ωrΔtΔsΔt81.同一傳動兩個(gè)重要的結(jié)論皮帶傳動齒輪傳動摩擦傳動cAB(相等時(shí)間里轉(zhuǎn)過的弧長相等)同一傳動各輪邊緣上線速度相同1.同一傳動兩個(gè)重要的結(jié)論皮帶傳動齒輪傳動摩擦傳動cAB(相92.同軸轉(zhuǎn)動(相等時(shí)間里轉(zhuǎn)過的角度相等)同軸轉(zhuǎn)動各點(diǎn)的角速度相同2.同軸轉(zhuǎn)動(相等時(shí)間里轉(zhuǎn)過的角度相等)同軸轉(zhuǎn)動各點(diǎn)的角速度10CBA(1)A、B的線速度相同(2)B、C的角速度相同(3)B比A角速度大(4)C比B線速度大對自行車齒輪轉(zhuǎn)動的描述CBA(1)A、B的線速度相同(2)B、C的角速度相同(3)11地球上的物體隨著地球一起饒地軸自轉(zhuǎn)。地球上不同緯度的物體的周期一樣嗎?角速度一樣嗎?線速度大小一樣嗎?ORθR'O'ORR'θO'地球表面各緯度的角速度保持一致,且周期一樣。線速度隨著緯度的增大而減小。可看成同軸轉(zhuǎn)動思考:地球上的物體隨著地球一起饒地軸自轉(zhuǎn)。地球上不同緯度的物體的周12常考題型題組一描述圓周運(yùn)動的物理量及其關(guān)系題1[2019?北京師范大學(xué)附屬中學(xué)高一期末]關(guān)于角速度和線速度,下列說法正確的是()A.半徑一定時(shí),角速度與線速度成正比B.半徑一定時(shí),角速度與線速度成反比C.線速度一定時(shí),角速度與半徑成正比D.角速度一定時(shí),線速度與半徑成反比【解析】根據(jù)v=ωr可知,半徑一定時(shí),角速度與線速度成正比;線速度一定時(shí),角速度與半徑成反比;角速度一定時(shí),線速度與半徑成正比。A◆描述圓周運(yùn)動的各物理量之間的關(guān)系??碱}型題組一描述圓周運(yùn)動的物理量及其關(guān)系題1[20113題2[2019?云南文山州二中高一檢測][多選]對于做勻速圓周運(yùn)動的物體,下列說法中正確的是()A.相等的時(shí)間內(nèi)通過的路程相等B.相等的時(shí)間內(nèi)通過的弧長相等C.相等的時(shí)間內(nèi)通過的位移相等D.在任何相等的時(shí)間里,連接物體和圓心的半徑轉(zhuǎn)過的角度都相等ABD題2[2019?云南文山州二中高一檢測][多選]對于做勻速圓14題3[2019?山東淄博高一檢測][多選]一精準(zhǔn)轉(zhuǎn)動的機(jī)械鐘表,下列說法正確的是()A.秒針轉(zhuǎn)動的周期最長 B.時(shí)針轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)速最小C.秒針轉(zhuǎn)動的角速度最大 D.秒針的角速度為rad/sBCD題3[2019?山東淄博高一檢測][多選]一精準(zhǔn)轉(zhuǎn)動的機(jī)械鐘15題組二圓周運(yùn)動的三種傳動方式BC題組二圓周運(yùn)動的三種傳動方式BC16DD17題6[2019·廣東廣雅中學(xué)高一檢測]如圖所示,A、B兩輪屬于摩擦傳動,兩輪半徑RA=2RB,P、Q為兩輪邊緣上的點(diǎn),當(dāng)主動輪A勻速轉(zhuǎn)動時(shí),P、Q兩點(diǎn)角速度大小之比為()A.2∶1

B.1∶2C.1∶1

D.1∶4B【點(diǎn)撥】(1)摩擦傳動時(shí),兩輪邊緣的線速度大小相等。(2)兩輪的轉(zhuǎn)動方向相反。題6[2019·廣東廣雅中學(xué)高一檢測]如圖所示,A、B兩輪18題7[2019·沈陽高一檢測][多選]如圖所示,為一皮帶傳動裝置,右輪半徑為r,a為其邊緣上的一點(diǎn);左側(cè)是一輪軸,大輪半徑為4r,小輪半徑為2r,b點(diǎn)在小輪上,到小輪中心的距離為r。c點(diǎn)和d點(diǎn)分別位于小輪和大輪的邊緣上。若傳動過程中皮帶不打滑,則()A.a點(diǎn)和b點(diǎn)的線速度之比為2∶1 B.a點(diǎn)和c點(diǎn)的角速度之比為1∶2C.a點(diǎn)和d點(diǎn)的線速度之比為2∶1 D.b點(diǎn)和d點(diǎn)的線速度之比為1∶4AD題7[2019·沈陽高一檢測][多選]如圖所示,為一皮帶傳動19題組三

圓周運(yùn)動問題的多解性

C題組三圓周運(yùn)動問題的多解性

C20題9[2019·湖北十堰高一檢測]半徑R=1m的水平圓盤繞過圓心O的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動,A為圓盤邊緣上一點(diǎn),在O點(diǎn)的正上方將一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球以4m/s的速度水平拋出,半徑OA方向恰好與該初速度的方向相同,如圖所示,若小球與圓盤只碰一次,且落在A點(diǎn),則圓盤轉(zhuǎn)動的角速度大小可能是()A.4πrad/s B.6πrad/s C.8πrad/s D.10πrad/sC◆解決圓周運(yùn)動多解問題的方法(1)明確兩個(gè)物體參與運(yùn)動的性質(zhì)和求解的問題。兩個(gè)運(yùn)動雖然獨(dú)立進(jìn)行,但一定有聯(lián)系點(diǎn),其聯(lián)系點(diǎn)一般是時(shí)間或位移,尋求聯(lián)系點(diǎn)是解題的突破口。(2)注意圓周運(yùn)動的周期性造成的多解。分析時(shí)可暫時(shí)不考慮周期性,表示出一個(gè)周期的情況,再根據(jù)圓周運(yùn)動的周期性,在轉(zhuǎn)過的角度上再加上2nπ,具體n的取值應(yīng)視情況而定。題9[2019·湖北十堰高一檢測]半徑R=1m的水平圓盤繞21題10為了測定子彈的飛行速度,在一根水平放置的軸桿上固定兩個(gè)薄圓盤A、B,盤A、B平行且相距2m,軸桿的轉(zhuǎn)速為3600r/min。子彈穿過兩盤留下兩彈孔a、b,測得兩彈孔所在半徑的夾角θ=30°,如圖所示。則該子彈的速度可能是()A.360m/s

B.720m/sC.1440m/s

D.108m/sC題10為了測定子彈的飛行速度,在一根水平放置的軸桿上固定兩22題11[2019·山東濰坊高一期末]如圖所示,在同一豎直平面內(nèi)有A、B兩物體,A物體從a點(diǎn)起以角速度ω沿順時(shí)針方向做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動,同時(shí)B物體從圓心O自由下落,要使A、B兩物體在d點(diǎn)相遇,求角速度ω必須滿足的條件。題11[2019·山東濰坊高一期末]如圖所示,在同一豎直平23謝謝!謝謝!24第2節(jié)

向心力第2節(jié)向心力251.了解向心力的概念,知道向心力是根據(jù)力的作用效果命名的。2.體驗(yàn)向心力的存在,會分析向心力的來源。3.掌握向心力的表達(dá)式,計(jì)算簡單情景中的向心力。4.從牛頓第二定律角度理解向心力表達(dá)式。5.初步了解“圓錐擺粗略驗(yàn)證向心力的表達(dá)式”的原理。6.會測量、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)論。學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解向心力的概念,知道向心力是根據(jù)力的作用效果命名的。26小球受到幾個(gè)力的作用?這幾個(gè)力的合力沿什么方向?小球受到重力、桌面的支持力和繩子的拉力。重力和支持力相互抵消,合力為繩子的拉力,沿著繩子指向圓心。輕繩栓一小球,在光滑桌面上做勻速圓周運(yùn)動GFNF小球受到幾個(gè)力的作用?小球受到重力、桌面的支持力和繩子的拉力27向心力總指向圓心,沿半徑方向與線速度垂直,方向不斷變化只改變線速度的方向,不改變線速度的大小做勻速圓周運(yùn)動的物體一定受到一個(gè)指向圓心的合力,這個(gè)力叫做向心力向心力是恒力嗎?2、方向特點(diǎn):3、效果:1、定義:向心力總指向圓心,沿半徑方向與線速度垂直,方向不斷變化只改變28OF引F合=F引=Fn在勻速圓周運(yùn)動中,合力提供向心力向心力的來源分析OF引F合=F引=Fn在勻速圓周運(yùn)動中,29向心力的來源分析OmgFNFfOmgFN提供向心力受力分析FfFN+mg向心力的來源分析OmgFNFfOmgFN提供向心力受力分析F30向心力的來源分析TGF合向心力的來源分析TGF合31總結(jié):物體做勻速圓周運(yùn)動時(shí)由合力提供向心力.①向心力是根據(jù)效果命名的力,并不是一種新的性質(zhì)的力②向心力不是物體真實(shí)受到的一個(gè)力,不能說物體受到向心力的作用,只能說某個(gè)力或某幾個(gè)力提供了向心力.向心力的來源總結(jié):物體做勻速圓周運(yùn)動時(shí)由合力提供向心力.①向心力是根據(jù)效32幾種常見的勻速圓周運(yùn)動受力圖FNmgF靜

轉(zhuǎn)盤幾種常見的勻速圓周FNmgF靜轉(zhuǎn)33幾種常見的勻速圓周運(yùn)動受力圖OθO'FTmgF合

圓錐擺幾種常見的勻速圓周OθO'FTmgF合圓34物塊隨著圓桶一起勻速轉(zhuǎn)動時(shí),物塊的受力?桶對物塊的支持力提供向心力ωGfFN幾種常見的勻速圓周運(yùn)動受力圖物塊隨著圓桶一起勻速轉(zhuǎn)動時(shí),物塊的受力?桶對物塊的支持力提供35F合ωθO'ORθωθmmOrmgNmgNF合Fn=F合沿光滑漏斗或碗內(nèi)壁做圓周運(yùn)動的小球幾種常見的勻速圓周運(yùn)動受力圖F合ωθO'ORθωθmmOrmgNmgNF合Fn=F合36向心力表達(dá)式:向心力表達(dá)式:37用圓錐擺驗(yàn)證1、實(shí)驗(yàn)的基本原理?2、實(shí)驗(yàn)需要的器材?鋼球、細(xì)線、白紙、秒表、直尺rO'OθlhFTGF合3、實(shí)驗(yàn)需要測量的數(shù)據(jù)有哪些?如何測量?F合=mgtanθ小球所需向心力Fn=m

v2r從運(yùn)動的角度求得Fn;從受力的角度求得F合;將Fn和F合進(jìn)行比較驗(yàn)證:g/h=(2πn/t)2轉(zhuǎn)n圈數(shù)所用時(shí)間t、h用圓錐擺驗(yàn)證1、實(shí)驗(yàn)的基本原理?2、實(shí)驗(yàn)需要的器材?鋼球、細(xì)38注意事項(xiàng)rO'Oθlh1、h并不等于紙面距懸點(diǎn)的高度2、小球與紙面不能接觸3、測t時(shí)不能太久4、啟動小球時(shí)應(yīng)確保小球做的是

勻速圓周運(yùn)動注意事項(xiàng)rO'Oθlh1、h并不等于紙面距懸點(diǎn)的高度2、39實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄物理量hntg/h(2πn/t)2第一次第二次第三次驗(yàn)證:g/h=(2πn/t)2實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄物理量hntg/h(2πn/t)2第一次第二次第40變速圓周運(yùn)動勻速圓周運(yùn)動所受的合力提供向心力,方向始終指向圓心;如果一個(gè)沿圓周運(yùn)動的物體所受的合力不指向圓心,還能做勻速圓周運(yùn)動嗎?當(dāng)沿圓周運(yùn)動的物體所受的合力不指向圓心時(shí),物體做變速圓周運(yùn)動。OOFn

F合vFn

vF合速度增大的圓周運(yùn)動速度減小的圓周運(yùn)動

變速圓周運(yùn)動勻速圓周運(yùn)動所受的合力提供向心力,方向始終指向圓41勻速圓周運(yùn)動GNF變速圓周運(yùn)動合力全部提供向心力合力部分提供向心力OFnFF合v

勻速圓周運(yùn)動GNF變速圓周運(yùn)動合力全部合力部分OFnFF合v42一般曲線運(yùn)動運(yùn)動軌跡既不是直線也不是圓周的曲線運(yùn)動,可以稱為一般曲線運(yùn)動。r1r2一般曲線運(yùn)動各個(gè)地方的彎曲程度不一樣,如何研究?把一般曲線分割為許多極短的小段,每一段都可以看作一小段圓弧。這些圓弧的彎曲程度不一樣,表明它們具有不同的曲率半徑。在分析質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過曲線上某位置的運(yùn)動時(shí)可以采用圓周運(yùn)動的分析方法進(jìn)行處理。一般曲線運(yùn)動運(yùn)動軌跡既不是直線也不是圓周的曲線運(yùn)動,可以稱為433、向心力的大小2、向心力的作用效果:1、向心力的方向:4、變速圓周運(yùn)動中的合力并非向心力在勻速圓周運(yùn)動中合力充當(dāng)向心力指向圓心改變速度的方向小結(jié)Fn=m

v2rFn=mω2rFn

=m

r

4π2T

23、向心力的大小2、向心力的作用效果:1、向心力的方向:4、44??碱}型題組一向心力的理解題1[2019?陜西長安一中高一檢測]如圖所示,水平轉(zhuǎn)臺上放著一枚硬幣,當(dāng)轉(zhuǎn)臺勻速轉(zhuǎn)動時(shí),硬幣沒有滑動,關(guān)于這種情況下硬幣的受力情況,下列說法正確的是()A.受重力和臺面的支持力B.受重力、臺面的支持力和向心力C.受重力、臺面的支持力、向心力和靜摩擦力D.受重力、臺面的支持力和靜摩擦力【思路點(diǎn)撥】做勻速圓周運(yùn)動,合力等于向心力,指向圓心?!窘馕觥坑矌抛鰟蛩賵A周運(yùn)動,合力指向圓心,對硬幣受力分析,受重力、支持力和靜摩擦力,如圖所示,重力和支持力平衡,靜摩擦力提供向心力。D??碱}型題組一向心力的理解題1[2019?陜西長安一中45題2[江蘇卷]某同學(xué)為感受向心力的大小與哪些因素有關(guān),做了一個(gè)小實(shí)驗(yàn):繩的一端拴一小球,手牽著在空中甩動,使小球在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(如圖所示),則下列說法中正確的是()A.保持繩長不變,增大角速度,繩對手的拉力將不變B.保持繩長不變,增大角速度,繩對手的拉力將增大C.保持角速度不變,增大繩長,繩對手的拉力將不變D.保持角速度不變,增大繩長,繩對手的拉力將減小B題2[江蘇卷]某同學(xué)為感受向心力的大小與哪些因素有關(guān),做了一46題3[2019?廣東陽春一中高一檢測][多選]如圖所示為游樂園中的“空中飛椅”設(shè)施,游客乘坐飛椅從啟動,勻速旋轉(zhuǎn),再到逐漸停止運(yùn)動的過程中,下列說法正確的是()A.游客和飛椅的向心力等于連接飛椅的繩子的拉力B.游客所受的合外力可能大于游客的向心力C.當(dāng)游客做勻速圓周運(yùn)動時(shí),其所受合外力的方向總是與速度方向垂直D.當(dāng)游客做速率減小的曲線運(yùn)動時(shí),其所受合外力的方向一定與速度方向相反BC題3[2019?廣東陽春一中高一檢測][多選]如圖所示為游47題4[多選]如圖所示,一小球用細(xì)繩懸掛于O點(diǎn),將其拉離豎直位置一個(gè)角度后釋放,則小球以O(shè)點(diǎn)為圓心做圓周運(yùn)動,提供運(yùn)動中小球所需向心力的是()A.繩的拉力B.重力和繩拉力的合力C.重力和繩拉力的合力沿繩方向的分力D.繩的拉力和重力沿繩方向分力的合力CD題4[多選]如圖所示,一小球用細(xì)繩懸掛于O點(diǎn),將其拉離豎直位48題5[2019?廣東潮陽實(shí)驗(yàn)學(xué)校高一檢測][多選]如圖所示,一個(gè)內(nèi)壁光滑的圓錐筒的軸線垂直于水平面,圓錐筒固定不動,有兩個(gè)小球A和B緊貼內(nèi)壁,且A球的質(zhì)量為B球的2倍,分別在如圖所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動,則()A.A球的線速度大于B球的線速度B.A球的角速度小于B球的角速度C.A球運(yùn)動周期小于B球運(yùn)動周期D.A球?qū)ν脖诘膲毫π∮贐球?qū)ν脖诘膲毫︻}組二向心力的來源與計(jì)算AB題5[2019?廣東潮陽實(shí)驗(yàn)學(xué)校高一檢測][多選]如圖所示,49CC50題7

[2019?河南安陽三十六中高一檢測][多選]如圖所示,在勻速轉(zhuǎn)動的圓筒內(nèi)壁上,有一物體隨圓筒一起轉(zhuǎn)動而未滑動。當(dāng)圓筒的角速度增大以后,下列說法正確的是()A.物體所受彈力增大,摩擦力增大B.物體所受彈力增大,摩擦力不變C.物體所受彈力和加速度都增大D.物體所受彈力增大,摩擦力減小BC題7[2019?河南安陽三十六中高一檢測][多選]如圖所示51題8[2019·云南宣威九中高一檢測][多選]如圖所示,A、B兩個(gè)小球質(zhì)量相等,用一根輕繩相連,另有一根輕繩的兩端分別連接O點(diǎn)和B點(diǎn),讓兩個(gè)小球繞O點(diǎn)在光滑水平桌面上以相同的角速度做勻速圓周運(yùn)動,若OB繩上的拉力為F1,AB繩上的拉力為F2,OB=AB,則()A.A球所受向心力為F1,B球所受向心力為F2B.A球所受向心力為F2,B球所受向心力為F1C.A球所受向心力為F2,B球所受向心力為F1-F2D.F1∶F2=3∶2CD題8[2019·云南宣威九中高一檢測][多選]如圖所示,A、52題9[2019·西安高三二模][多選]如圖所示,轉(zhuǎn)臺上固定有一長為4L的水平光滑細(xì)桿,兩個(gè)中心有孔的小球A、B從細(xì)桿穿過并用原長為L的輕彈簧連接起來,小球A、B的質(zhì)量分別為3m、2m。豎直轉(zhuǎn)軸處于轉(zhuǎn)臺及細(xì)桿的中心軸線上,當(dāng)轉(zhuǎn)臺繞轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動時(shí)()A.小球A、B受到的向心力之比為3∶2B.當(dāng)輕彈簧長度變?yōu)?L時(shí),小球A做圓周運(yùn)動的半徑為1.5LC.當(dāng)輕彈簧長度變?yōu)?L時(shí),轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動的角速度為ω,則彈簧的勁度系數(shù)為1.8mω2D.如果角速度逐漸增大,則小球B先接觸轉(zhuǎn)臺邊沿CD題9[2019·西安高三二模][多選]如圖所示,轉(zhuǎn)臺上固定53題10[2019·四川綿陽南山中學(xué)高一檢測]有一種雜技表演叫“飛車走壁”,由雜技演員駕駛摩托車沿光滑圓臺形表演臺的側(cè)壁高速行駛,在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動。圖中粗線圓表示摩托車的行駛軌跡,軌跡離地面的高度為h。如果增大高度h,則下列關(guān)于摩托車的說法正確的是()A.對側(cè)壁的壓力FN增大 B.做圓周運(yùn)動的周期T不變C.做圓周運(yùn)動的向心力Fn增大 D.做圓周運(yùn)動的線速度增大D題10[2019·四川綿陽南山中學(xué)高一檢測]有一種雜技表演54題11[2019·河北唐山一中高一檢測]如圖所示,是“用圓錐擺粗略驗(yàn)證向心力的表達(dá)式”的實(shí)驗(yàn),細(xì)線下面懸掛一個(gè)鋼球,細(xì)線上端固定。將畫著幾個(gè)同心圓的白紙置于水平桌面上,使鋼球靜止時(shí)恰好位于圓心?,F(xiàn)設(shè)法使鋼球沿紙上的某個(gè)圓周運(yùn)動。實(shí)驗(yàn)步驟如下:(1)用秒表記下鋼球運(yùn)動n圈的時(shí)間t。(2)通過紙上的圓測出鋼球做勻速圓周運(yùn)動的半徑r,并用天平測出鋼球質(zhì)量m。(3)測出懸點(diǎn)到球心的豎直高度h,用上述測得的量分別表示鋼球所需要向心力的表達(dá)式F1=

,鋼球所受合力的表達(dá)式F2=

。下面是一次實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù),代入上式計(jì)算結(jié)果F1=

N,F(xiàn)2=

N,圖中細(xì)線與豎直方向的夾角θ比較小,可認(rèn)為tanθ=sinθ。(g取9.80m/s2,π2≈9.86,計(jì)算結(jié)果保留三位小數(shù))題組三實(shí)驗(yàn):探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系0.101m/kgr/mn/轉(zhuǎn)t/sh/m0.2000.0505099.01.00(4)在誤差允許的范圍內(nèi),可認(rèn)為F1

F2(選填“=”“>”或“<”),證明向心力的表達(dá)式正確。0.098=題11[2019·河北唐山一中高一檢測]如圖所示,是“用圓錐55人教版高中物理必修第二冊第六章圓周運(yùn)動課件56題12[2019·河北滄州高三模擬]某探究小組用能夠顯示并調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)動頻率的小電動機(jī)驗(yàn)證勻速圓周運(yùn)動的向心力關(guān)系式F=mrω2。(1)如圖所示,把轉(zhuǎn)動頻率可調(diào)的小電動機(jī)固定在支架上,轉(zhuǎn)軸豎直向下,將搖臂平臺置于小電動機(jī)正下方的水平桌面上。(2)在轉(zhuǎn)動軸正下方固定一不可伸長的細(xì)線,小電動機(jī)轉(zhuǎn)軸與細(xì)線連接點(diǎn)記為O。細(xì)線另一端穿過小鐵球的球心并固定。(3)啟動電動機(jī),記錄電動機(jī)的轉(zhuǎn)動頻率f,當(dāng)小球轉(zhuǎn)動穩(wěn)定時(shí),將搖臂平臺向上移動,無限接近轉(zhuǎn)動的小球。(4)關(guān)閉電動機(jī),測量O點(diǎn)到搖臂平臺的高度h。(5)改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)動頻率,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。本實(shí)驗(yàn)

(選填“需要”或“不需要”)測量小球的質(zhì)量。請你根據(jù)所記錄的O點(diǎn)到搖臂平臺的高度h和小球的直徑D,重力加速度為g,若所測物理量滿足g=

,則F=mrω2成立。(用所測物理量符號表示)

不需要題12[2019·河北滄州高三模擬]某探究小組用能夠顯示并57題13[2019·北京平谷區(qū)高二期末]向心力演示器如圖所示。轉(zhuǎn)動手柄1,可使變速塔輪2和3以及長槽4和短槽5隨之勻速轉(zhuǎn)動。皮帶分別套在塔輪2和3上的不同圓盤上,可使兩個(gè)槽內(nèi)的小球分別以幾種不同的角速度做勻速圓周運(yùn)動,小球做圓周運(yùn)動的向心力由橫臂6的擋板對小球的壓力提供,球?qū)醢宓姆醋饔昧?,通過橫臂的杠桿使彈簧測力套筒7下降,從而露出標(biāo)尺8,標(biāo)尺8上露出的紅白相間等分格子的多少可以顯示出兩個(gè)球所受向心力的大小?,F(xiàn)分別將小球放在兩邊的槽內(nèi),為探究小球受到的向心力大小與半徑的關(guān)系,下列做法正確的是()A.皮帶分別套在塔輪2和3大小不同的圓盤上,用質(zhì)量不同的小球做實(shí)驗(yàn)B.皮帶分別套在塔輪2和3大小不同的圓盤上,用質(zhì)量相同的小球做實(shí)驗(yàn)C.皮帶分別套在塔輪2和3大小相同的圓盤上,用質(zhì)量不同的小球做實(shí)驗(yàn)D.皮帶分別套在塔輪2和3大小相同的圓盤上,用質(zhì)量相同的小球做實(shí)驗(yàn)

D題13[2019·北京平谷區(qū)高二期末]向心力演示器如圖所示58題14[2019·北京朝陽區(qū)高二期末]如圖所示,質(zhì)量為m1的球1與質(zhì)量為m2的球2放置在某向心力演示儀上。該演示儀可以將向心力的大小由兩邊立柱的刻度顯示出來,左邊立柱可顯示球1所受的向心力F1的大小,右邊立柱可顯示球2所受的向心力F2的大小。皮帶與輪A、輪B有多種組合方式,圖示為其中的一種組合,此時(shí)連接皮帶的兩輪半徑RA=RB。圖中兩球距離立柱轉(zhuǎn)軸中心的距離rA=rB,下列說法正確的是()A.若m1>m2,搖動手柄,則立柱上應(yīng)顯示F1<F2B.若m1=m2,僅將球1改放在N位置,搖動手柄,則立柱上應(yīng)顯示F1>F2C.若m1=m2,僅調(diào)整皮帶位置使RA>RB,則立柱上應(yīng)顯示F1>F2D.若m1=m2,既調(diào)整皮帶位置使RA>RB,又將球1改放在N位置,則立柱上應(yīng)顯示F1>F2B題14[2019·北京朝陽區(qū)高二期末]如圖所示,質(zhì)量為m159題組四變速圓周運(yùn)動的受力分析題組四變速圓周運(yùn)動的受力分析60題16如圖所示,有一個(gè)水平大圓盤繞過圓心的豎直軸轉(zhuǎn)動,小強(qiáng)站在距圓心為r處的P點(diǎn)相對圓盤不動。如果小強(qiáng)隨圓盤一起做變速圓周運(yùn)動,那么其所受摩擦力是否仍指向圓心? 題16如圖所示,有一個(gè)水平大圓盤繞過圓心的豎直軸轉(zhuǎn)動,小強(qiáng)61謝謝!謝謝!62第3節(jié)

向心加速度第3節(jié)向心加速度631.知道勻速圓周運(yùn)動是變速運(yùn)動,具有指向圓心的加速度——向心加速度。2.知道向心加速度的表達(dá)式,能根據(jù)問題情境選擇合適的向心加速度表達(dá)式,并會用來

進(jìn)行簡單的計(jì)算。3.會用矢量圖表示速度變化量與速度之間的關(guān)系,理解加速度與速度、速度變化量的

區(qū)別。4.體會勻速圓周運(yùn)動的向心加速度方向的分析方法。5.知道變速圓周運(yùn)動的向心加速度的方向和加速度的公式。學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道勻速圓周運(yùn)動是變速運(yùn)動,具有指向圓心的加速度——向64小球受到幾個(gè)力的作用?這幾個(gè)力的合力沿什么方向?小球受到重力、桌面的支持力和繩子的拉力。重力和支持力相互抵消,合力為繩子的拉力,沿著繩子指向圓心?;仡櫍狠p繩栓一小球,在光滑桌面上做勻速圓周運(yùn)動GFNF小球受到幾個(gè)力的作用?小球受到重力、桌面的支持力和繩子的拉力65做勻速圓周運(yùn)動的物體加速度指向圓心.這個(gè)加速度稱為向心加速度.1、方向指向圓心2、意義:反映速度方向改變快慢的物理量根據(jù)牛頓第二定量,運(yùn)動物體加速度的方向跟合外力的方向相同。做勻速圓周運(yùn)動的物體加速度指向圓心.這個(gè)加速度稱為向心加速度66an

=v2ran

=

ω2r根據(jù)牛頓第二定律,結(jié)合上節(jié)學(xué)習(xí)的向心力表達(dá)式,推導(dǎo)向心加速度的表達(dá)式:1.勻速圓周運(yùn)動的向心加速度:2.用ω

和r來表示向心加速度:3.請用v和ω

來表示向心加速度:4.請用T和r來表示向心加速度:5.請用n(f)和r來表示向心加速度:an=v2ran=ω2r根據(jù)牛頓第二定律,結(jié)合上67從公式看,an與r成反比從公式看,an與r成正比an

=v2ran

=

rω2那么,a與半徑r究竟成正比還是成反比?從公式看,an與r成反比an=v68分析歸納:an

=v2ran

=

rω2由a=v2/r

知,做勻速圓周運(yùn)動的物體,其線速度大小一定時(shí),向心加速度與半徑成反比由a=

rω2

知,做勻速圓周運(yùn)動的物體,角速度一定時(shí),向心加速度與半徑成正比orω一定

v一定a分析歸納:an=v2ran=rω2由a=v269曲線運(yùn)動中的速度的變化量:v1v2Δvv1v2Δv直線運(yùn)動中的速度的變化量:用矢量圖表示速度變化量v2v1v2v1Δvv1v2Δv曲線運(yùn)動中的速度的變化量:v1v2Δvv1v2Δv直線運(yùn)動中70向心加速度表達(dá)式的推導(dǎo)設(shè)做勻速圓周運(yùn)動的物體的線速度的大小為v,軌跡半徑為r。經(jīng)過時(shí)間△t,物體從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)。嘗試用v、r寫出向心加速度的表達(dá)式。ΔθΔθOBAvAvBvAΔv向心加速度表達(dá)式的推導(dǎo)設(shè)做勻速圓周運(yùn)動的物體的線速度的大小為71變速圓周運(yùn)動的加速度a還始終指向圓心嗎?為什么?變速圓周運(yùn)動的加速度a還始終指向圓心嗎?為什么?72aanaτo切向加速度aτ:改變線速度的大小向心加速度an:改變線速度的方向勻速圓周運(yùn)動有切向加速度嗎?

勻速圓周運(yùn)動中切向加速度為零,只有向心加速度,即:a=an;其合外力必須指向圓心。aanaτo切向加速度aτ:改變線速度的大小向心加速度an:73常考題型題組一對向心加速度的理解題1[2019?云南玉溪一中高一檢測]下列關(guān)于向心加速度的說法中正確的是()A.向心加速度表示做圓周運(yùn)動的物體速率改變的快慢B.向心加速度表示角速度變化的快慢C.勻速圓周運(yùn)動的向心加速度大小不變D.只要是圓周運(yùn)動,其加速度都是不變的【解析】圓周運(yùn)動有兩種情形:一是勻速圓周運(yùn)動,二是非勻速圓周運(yùn)動。在勻速圓周運(yùn)動中,加速度的方向指向圓心,叫向心加速度(大小不變,方向時(shí)刻改變);非勻速圓周運(yùn)動中加速度可以分解為向心加速度和切向加速度。圓周運(yùn)動中的加速度是反映速度變化快慢的物理量,故選項(xiàng)C正確。C??碱}型題組一對向心加速度的理解題1[2019?云南玉74題2[多選]關(guān)于圓周運(yùn)動,下列說法中正確的是()A.物體做勻速圓周運(yùn)動時(shí),向心加速度就是物體的合加速度B.物體做圓周運(yùn)動時(shí),向心加速度就是物體的合加速度C.物體做圓周運(yùn)動時(shí)的加速度的方向始終指向圓心D.物體做勻速圓周運(yùn)動時(shí)的加速度的方向始終指向圓心AD題2[多選]關(guān)于圓周運(yùn)動,下列說法中正確的是()AD75題3[2019?山東煙臺模擬]如圖所示,一半徑為R的球體繞軸O1O2以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動,A、B為球體上兩點(diǎn)。下列說法中正確的是()A.A、B兩點(diǎn)具有相同的角速度B.A、B兩點(diǎn)具有相同的線速度C.A、B兩點(diǎn)具有相同的向心加速度D.A、B兩點(diǎn)的向心加速度方向都指向球心A題3[2019?山東煙臺模擬]如圖所示,一半徑為R的球體繞軸76題4[2019?福建師大附中高一期末]蕩秋千是兒童喜愛的一項(xiàng)體育運(yùn)動,當(dāng)秋千蕩到最高點(diǎn)時(shí),小孩的加速度方向是圖中的()A.a方向 B.b方向C.c方向 D.d方向B題4[2019?福建師大附中高一期末]蕩秋千是兒童喜愛的一項(xiàng)77題5

如圖所示,輕繩的一端系一小球,另一端固定于O點(diǎn),在O點(diǎn)的正下方P點(diǎn)釘一顆釘子,使懸線拉緊與豎直方向成一角度θ,然后由靜止釋放小球,當(dāng)懸線碰到釘子時(shí)()A.小球的瞬時(shí)速度突然變大 B.小球的角速度突然變小C.繩上拉力突然變小 D.小球的加速度突然變大 D題5如圖所示,輕繩的一端系一小球,另一端固定于O點(diǎn),在O點(diǎn)78題6[多選]如圖所示是A、B兩質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動的向心加速度隨半徑變化的圖象,其中A為雙曲線的一個(gè)分支,由圖可知()A.A質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的線速度大小不變B.A質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的角速度大小不變C.B質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的角速度大小不變D.B質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的線速度大小不變題組二向心加速度表達(dá)式的理解與應(yīng)用AC題6[多選]如圖所示是A、B兩質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動的向心加速度79題7[2019·內(nèi)蒙古集寧一中高一期末][多選]如圖所示,內(nèi)壁光滑的細(xì)圓管一端彎成半圓形APB,另一端BC伸直,水平放置在桌面上并固定。半圓形APB半徑R=1.0m,BC長L=1.5m,桌子高度h=0.8m,質(zhì)量m=1.0kg的小球以一定的水平初速度從A點(diǎn)沿過A點(diǎn)的切線射入管內(nèi),從C點(diǎn)離開管道后水平飛出,落地點(diǎn)D離點(diǎn)C的水平距離x=2m,不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2。則以下分析正確的是()A.小球做平拋運(yùn)動的初速度為10m/sB.小球從B點(diǎn)運(yùn)動到D點(diǎn)的時(shí)間為0.7sC.小球在半圓軌道P點(diǎn)的角速度ω=10rad/sD.小球在P點(diǎn)的向心加速度為a=25m/s2BD題7[2019·內(nèi)蒙古集寧一中高一期末][多選]如圖所示,內(nèi)80題8如圖所示,甲、乙、丙、丁四個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小物體放置在勻速轉(zhuǎn)動的水平轉(zhuǎn)盤上,與轉(zhuǎn)軸的距離分別為4r、2r、2r、r,甲、丙位于轉(zhuǎn)盤的邊緣處,兩轉(zhuǎn)盤邊緣線相切,靠摩擦傳遞動力,轉(zhuǎn)盤與轉(zhuǎn)盤之間、物體與盤面之間均未發(fā)生相對滑動,則向心加速度最大的是()A.甲 B.乙 C.丙 D.丁C題8如圖所示,甲、乙、丙、丁四個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小物體放置在勻81題9[2019·陜西長安一中高一檢測]自行車的小齒輪A、大齒輪B、后輪C是相互關(guān)聯(lián)的三個(gè)轉(zhuǎn)動部分,且半徑RB=4RA、RC=8RA,如圖所示。正常騎行時(shí)三輪邊緣的向心加速度之比aA∶aB∶aC為()A.1∶1∶8 B.4∶1∶4C.4∶1∶32 D.1∶2∶4C題9[2019·陜西長安一中高一檢測]自行車的小齒輪A、大齒82謝謝!謝謝!83第4節(jié)

生活中的圓周運(yùn)動第4節(jié)生活中的圓周運(yùn)動841.能定性分析火車外軌比內(nèi)軌高的原因。2.能定量分析汽車過拱形橋最高點(diǎn)和凹形橋最低點(diǎn)的壓力問題。3.知道航天器中的失重現(xiàn)象的本質(zhì)。4.知道離心運(yùn)動及其產(chǎn)生條件,了解離心運(yùn)動的應(yīng)用和防止。5.會用牛頓第二定律分析圓周運(yùn)動。6.進(jìn)一步領(lǐng)會力與物體的慣性對物體運(yùn)動狀態(tài)變化所起的作用。學(xué)習(xí)目標(biāo)1.能定性分析火車外軌比內(nèi)軌高的原因。學(xué)習(xí)目標(biāo)85火車轉(zhuǎn)彎--水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動觀察:火車車輪的構(gòu)造。思考:火車轉(zhuǎn)彎時(shí)所需的向心力是由哪些力提供的?火車轉(zhuǎn)彎--水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動觀察:火車車輪的構(gòu)造。86車輪的構(gòu)造:車輪的構(gòu)造:87[問題]:如果轉(zhuǎn)彎處內(nèi)外軌一樣高,火車轉(zhuǎn)彎需要的向心力由什么力來提供呢?火車轉(zhuǎn)彎NFNG內(nèi)軌外軌向心力由外側(cè)軌道對車輪輪緣的彈力提供。缺點(diǎn):火車質(zhì)量很大,輪緣和外軌間的相互作用力很大,鐵軌容易損壞、變形,發(fā)生危險(xiǎn)。外軌對輪緣的彈力[問題]:如果轉(zhuǎn)彎處內(nèi)外軌一樣高,火車轉(zhuǎn)彎需要的向心力由什么88請?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)方案,讓火車既能安全通過彎道,又能減少軌道與輪緣的擠壓?在實(shí)際火車與軌道設(shè)計(jì)中,利用輪緣擠壓只能增加小部分的向心力;墊高外軌可增加較多的向心力。外內(nèi)思考請?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)方案,讓火車既能安全通過彎道,又能減少軌在實(shí)際火車89外軌略高于內(nèi)軌(傾斜軌道)解決方案火車轉(zhuǎn)彎時(shí),外軌道應(yīng)該適當(dāng)墊高。使火車以一定速度通過彎道時(shí),受到重力與支持力的合力恰好提供向心力,此時(shí)內(nèi)軌和外軌同輪緣之間向心力完全由重力G和支持力FN的合力提供FN均無擠壓。外軌略高于內(nèi)軌(傾斜軌道)解決方案火車轉(zhuǎn)彎時(shí),外軌道應(yīng)該901、軌道對輪緣無擠壓,此時(shí)火車的速度為多大?θFNGOF合F合=mgtanθθ限定速度臨界速度:1、軌道對輪緣無擠壓,此時(shí)火車的速度為多大?θFNGOF合F91GFNθ①當(dāng)時(shí),F(xiàn)>O內(nèi)軌對輪緣產(chǎn)生向外的彈力。FGFNθ①當(dāng)時(shí),F(xiàn)>O內(nèi)軌對輪緣92GFNθF<②當(dāng)時(shí),O外軌對輪緣產(chǎn)生向內(nèi)的彈力。轉(zhuǎn)彎速度過快呢?FGFNθF<②當(dāng)時(shí),O外軌對輪緣93其他交通工具的轉(zhuǎn)彎:其他交通工具的轉(zhuǎn)彎:94轉(zhuǎn)彎速度過大引起的思考:轉(zhuǎn)彎速度過大引起的思考:95汽車過橋--豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動黃石長江大橋?yàn)o定橋汽車過橋--豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動黃石長江大橋?yàn)o定橋96汽車過拱形橋[想一想]:如果汽車在拱形橋上,以某一速度v通過拱形橋的最高點(diǎn)的時(shí)候,路面受到的壓力大小還等于重力嗎?汽車過拱形橋[想一想]:如果汽車在拱形橋上,以某一速度v通過97[思考與討論]:

根據(jù)公式,試分析如果汽車的速度不斷增大,壓力大小會如何變化?當(dāng)速度多大時(shí),壓力為零?汽車過拱形橋可知:v越大,F(xiàn)N越小當(dāng)v逐漸增大,,此時(shí)FN=0,[思考與討論]:

根據(jù)公式98如果將地球看做一個(gè)巨大的拱形橋,橋面半徑就是地球半徑。會不會出現(xiàn)這樣的情況:速度大到一定程度時(shí),地面對車的支持力是零從而脫離地球?(R=6400km)思維拓展:解:由圓周運(yùn)動條件可得

如果將地球看做一個(gè)巨大的拱形橋,橋面半徑就是地球半徑。會不會99凹形橋

凹形橋

100拱形橋:凹形橋:思考:你能解釋為什么拱形造價(jià)高卻最常見嗎?水平橋:探究結(jié)論汽車經(jīng)過不同類型的橋時(shí)壓力不同:拱形橋:凹形橋:思考:你能解釋為什么拱形造價(jià)高卻最常見嗎?水101vGFN最高點(diǎn)失重超重最低點(diǎn)汽車對橋面的壓力最大G凸形橋和凹形橋比較mrOrOvmvGFN最高點(diǎn)失重超重最低點(diǎn)汽車對橋面的壓力最大G凸形橋和凹102航天中的失重現(xiàn)象航天中的失重現(xiàn)象103揭開“過山車”和“水流星”之謎水流星過山車揭開“過山車”和“水流星”之謎水流星過山車104G最高點(diǎn)FN揭開“過山車”和“水流星”之謎G最高點(diǎn)FN揭開“過山車”和“水流星”之謎105離心運(yùn)動思考:1、做圓周運(yùn)動的物體一旦失去向心力的作用,它會怎樣運(yùn)動?2、如果物體受到的合外力不足以提供向心力,它會怎樣運(yùn)動?離心運(yùn)動思考:1061.離心運(yùn)動:做勻速圓周運(yùn)動的物體,在所受的合力突然消失或者不足以提供圓周運(yùn)動所需的向心力的情況下,物體所做的逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動叫做離心運(yùn)動.1)離心運(yùn)動是物體逐漸遠(yuǎn)離圓心的一種物理現(xiàn)象.2)離心現(xiàn)象的本質(zhì)是物體慣性的表現(xiàn)3)離心的條件:做勻速圓周運(yùn)動的物體合外力消失或不足以提供所需的向心力.4)做離心運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn)實(shí)際上并沒受到所謂的“離心力”作用,因?yàn)闆]有任何物體提供這種力。若合外力突然消失,以這一時(shí)刻的線速度沿切線方向飛去若0<F合<F向,物體邊轉(zhuǎn)邊逐漸遠(yuǎn)離圓心離心運(yùn)動1.離心運(yùn)動:做勻速圓周運(yùn)動的物體,在所受的合力突然消失或者107圓周運(yùn)動問題的處理方法和步驟需要的向心力提供的向心力1.確定研究對象、研究狀態(tài)3.分析其受力情況,判斷什么力提供向心力勻圓運(yùn)動:分析其合外力F合變圓運(yùn)動:找其指向圓心的分力

2.分析其運(yùn)動情況,判斷圓心位置、v、r等4.根據(jù)牛頓定律列式并求解有時(shí)需根據(jù)圓心的位置來判斷合外力的方向圓周運(yùn)動問題的處理方法和步驟需要的向心力提供的向心力1.確定108“桿球”模型如圖所示,長為L的輕桿一端固定一質(zhì)量為m的小球,另一端可繞過O點(diǎn)的光滑水平軸在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動,求:“桿球”模型如圖所示,長為L的輕桿一端固定一質(zhì)量為m的小球,109桿連著的小球在豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(在光滑管內(nèi)運(yùn)動)特點(diǎn):桿既能對小球產(chǎn)生拉力,又能產(chǎn)生支持力,在最高點(diǎn)速度可以為0vR可通過最高點(diǎn)做圓周運(yùn)動桿對球有拉力桿對球有支持力桿對球無作用力同類問題:管形軌道模型桿連著的小球在豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(在光滑管內(nèi)運(yùn)動)特點(diǎn):桿110“桿球”模型變形:“光滑管道”模型可通過最高點(diǎn)做圓周運(yùn)動“桿球”模型變形:“光滑管道”模型可通過最高點(diǎn)做圓周運(yùn)動111“繩球”模型若將桿換成一輕繩,試分析其通過最高點(diǎn)的各種情況球的重力完全用來提供向心力,且向心力恰好完全由重力來提供與桿球模型一樣球的重力大于所需要的向心力,球離開軌道事實(shí)上,球在到達(dá)最高點(diǎn)之前就離開軌道了“繩球”模型若將桿換成一輕繩,試分析其通過最高點(diǎn)的各種情況球112輕繩栓著小球在豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(沿光滑環(huán)內(nèi)壁的運(yùn)動)vR特點(diǎn):繩上只可能產(chǎn)生拉力,而不能產(chǎn)生支持力同類問題:環(huán)形軌道模型可通過最高點(diǎn)做圓周運(yùn)動輕繩栓著小球在豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(沿光滑環(huán)內(nèi)壁的運(yùn)動)vR113常考題型題組一車輛轉(zhuǎn)彎C??碱}型題組一車輛轉(zhuǎn)彎C114題2[全國Ⅱ卷][多選]公路急轉(zhuǎn)彎處通常是交通事故多發(fā)地帶。如圖,某公路急轉(zhuǎn)彎處是一段圓弧,當(dāng)汽車行駛的速率為v0時(shí),汽車恰好沒有向公路內(nèi)外兩側(cè)滑動的趨勢,則在該彎道處()A.路面外側(cè)高內(nèi)側(cè)低B.車速只要低于v0,車輛便會向內(nèi)側(cè)滑動C.車速雖然高于v0,但只要不超出某一最高限度,車輛便不會向外側(cè)滑動D.當(dāng)路面結(jié)冰時(shí),與未結(jié)冰時(shí)相比,v0的值變小AC題2[全國Ⅱ卷][多選]公路急轉(zhuǎn)彎處通常是交通事故多發(fā)地帶115BB116BB117題5有一列重為100t的火車,以72km/h的速率勻速通過一個(gè)內(nèi)外軌一樣高的彎道,軌道半徑為400m。(g取10m/s2)(1)試計(jì)算鐵軌受到的側(cè)壓力大小;(2)若要使火車以此速率通過彎道,且使鐵軌受到的側(cè)壓力為零,我們可以適當(dāng)傾斜路基,試計(jì)算路基傾斜角度θ的正切值。題5有一列重為100t的火車,以72km/h的速率勻118題6一輛質(zhì)量為800kg的汽車在圓弧半徑為50m的拱橋上行駛(g取10m/s2)。(1)若汽車到達(dá)橋頂時(shí)速度為v1=5m/s,汽車對橋面的壓力是多大?(2)汽車以多大速度經(jīng)過橋頂時(shí),恰好對橋面沒有壓力?(3)汽車對橋面的壓力過小是不安全的,因此汽車過橋時(shí)的速度不能過大。對于同樣的車速,拱橋圓弧的半徑大些比較安全,還是小些比較安全?(4)如果拱橋的半徑增大到與地球半徑一樣大,汽車要在橋面上騰空,速度至少為多大?(已知地球半徑為6400km)題組二拱橋模型題6一輛質(zhì)量為800kg的汽車在圓弧半徑為50m的拱橋上119人教版高中物理必修第二冊第六章圓周運(yùn)動課件1201.4(a)(b)題7[全國Ⅰ卷]某物理小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)粗測玩具小車通過凹形橋最低點(diǎn)時(shí)的速度的實(shí)驗(yàn)。所用器材有:玩具小車、壓力式托盤秤、凹形橋模擬器(圓弧部分的半徑為R=0.20m)。完成下列填空:(1)將凹形橋模擬器靜置于托盤秤上,如圖(a)所示,托盤秤的示數(shù)為1.00kg。(2)將玩具小車靜置于凹形橋模擬器最低點(diǎn)時(shí),托盤秤的示數(shù)如圖(b)所示,該示數(shù)為

kg。(3)將小車從凹形橋模擬器某一位置釋放,小車經(jīng)過最低點(diǎn)后滑向另一側(cè)。此過程中托盤秤的最大示數(shù)為m;多次從同一位置釋放小車,記錄各次的m值如下表所示:序號12345m/kg1.801.751.851.751.90.(4)根據(jù)以上數(shù)據(jù),可求出小車經(jīng)過凹形橋最低點(diǎn)時(shí)對橋的壓力為

N;小車通過最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為

m/s。(重力加速度大小取9.80m/s2,計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)1.407.91.4(a)(b)題7[全國Ⅰ卷]某物理小組的同121題8[2019?山東師大附中高一期末]關(guān)于離心運(yùn)動,下列說法中正確的是()A.物體突然受到離心力的作用,將做離心運(yùn)動B.做勻速圓周運(yùn)動的物體,在外界提供的向心力突然變大時(shí)將做離心運(yùn)動C.做勻速圓周運(yùn)動的物體,只要向心力的數(shù)值發(fā)生變化,就將做離心運(yùn)動D.做勻速圓周運(yùn)動的物體,當(dāng)外界提供的向心力突然消失或變小時(shí)將做離心運(yùn)動題組三離心運(yùn)動【解析】A錯(cuò):當(dāng)物體受到的合力的大小不足以提供物體所需要的向心力的大小時(shí),才做離心運(yùn)動,離心力是不存在的。B錯(cuò):向心力突然變大時(shí),物體將做向心運(yùn)動。C錯(cuò):合力大于需要的向心力時(shí),物體要做向心運(yùn)動,合力小于所需要的向心力時(shí),物體才做離心運(yùn)動。D對:當(dāng)物體受到的合力的大小不足以提供物體所需要的向心力的大小時(shí),物體就要遠(yuǎn)離圓心,做離心運(yùn)動。D題8[2019?山東師大附中高一期末]關(guān)于離心運(yùn)動,下列說法122題9[2019?廣東富源學(xué)校高一檢測][多選]洗衣機(jī)的脫水筒采用電機(jī)帶動衣物旋轉(zhuǎn)的方式脫水,下列說法中正確的是()A.水從筒中甩出是因?yàn)樗问艿诫x心力作用B.脫水過程中,大部分衣物緊貼筒壁C.加快脫水筒轉(zhuǎn)動角速度,脫水效果會更好D.靠近中心的衣物脫水效果不如四周的衣物脫水效果好

BCD題9[2019?廣東富源學(xué)校高一檢測][多選]洗衣機(jī)的脫水123D甲乙D甲乙124題11[2019?廣東佛山一中高一檢測]用圖所示實(shí)驗(yàn)?zāi)M拱形橋研究汽車通過橋的最高點(diǎn)時(shí)對橋的壓力。在較大的平整木板上相隔一定的距離兩端各釘4個(gè)釘子,將三合板彎曲成拱橋形兩端卡入釘內(nèi),三合板上表面事先鋪上一層牛仔布以增大摩擦,這樣玩具車就可以在橋面上跑起來了。把這套系統(tǒng)(該系統(tǒng)質(zhì)量不計(jì))放在電子秤上,關(guān)于電子秤的示數(shù),下列說法正確的是()A.玩具車通過拱形橋頂端時(shí)速度越大(未離開拱橋),電子秤示數(shù)越小B.玩具車通過拱形橋頂端時(shí)電子秤的示數(shù)不可能為零C.玩具車通過拱形橋頂端時(shí)處于超重狀態(tài)D.玩具車靜止在拱形橋頂端時(shí)比運(yùn)動經(jīng)過頂端時(shí)電子秤的示數(shù)小一些題組四圓周運(yùn)動中的超、失重現(xiàn)象A題11[2019?廣東佛山一中高一檢測]用圖所示實(shí)驗(yàn)?zāi)M拱形125人教版高中物理必修第二冊第六章圓周運(yùn)動課件126CC127謝謝!謝謝!128第1節(jié)

圓周運(yùn)動人教版(2019新教材)必修第二冊教學(xué)課件第六章圓周運(yùn)動第1節(jié)圓周運(yùn)動人教版(2019新教材)必修第二冊教學(xué)課1291.知道什么是圓周運(yùn)動,什么是勻速圓周運(yùn)動。2.知道線速度的物理意義、定義式、矢量性,知道勻速圓周運(yùn)動線速度的特點(diǎn)。3.知道角速度的物理意義、定義式及單位,了解轉(zhuǎn)速和周期的意義。4.掌握線速度和角速度的關(guān)系,掌握角速度與轉(zhuǎn)速、周期的關(guān)系。5.能在具體的情境中確定線速度和角速度與半徑的關(guān)系。學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道什么是圓周運(yùn)動,什么是勻速圓周運(yùn)動。學(xué)習(xí)目標(biāo)130圓周運(yùn)動轉(zhuǎn)過的位置如何確定?時(shí)鐘相同時(shí)間內(nèi)通過的弧長相同時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度轉(zhuǎn)過一圈所用時(shí)間一段時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)比較描述圓周運(yùn)動的物理量弧長轉(zhuǎn)角圓周運(yùn)動轉(zhuǎn)過的位置如何確定?時(shí)鐘相同時(shí)間內(nèi)通過的弧長131(1)

意義:描述質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動的快慢.(2)定義:質(zhì)點(diǎn)通過的弧長Δs與所用時(shí)間Δt

的比值(3)大小:v

=ΔtΔs(4)方向:某點(diǎn)線速度方向沿圓周上該點(diǎn)的切線方向Δs是弧長并非位移當(dāng)Δt趨近零時(shí),弧長Δl就等于物體的位移,v就是瞬時(shí)速度.1.線速度?s?tAB(1)意義:描述質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動的快慢.(2)定義:質(zhì)點(diǎn)通132(1)意義:描述質(zhì)點(diǎn)繞圓心轉(zhuǎn)動的快慢.(2)定義:圓周半徑轉(zhuǎn)過的角度Δ與所用時(shí)間Δt的比值(3)大小:(4)單位:弧度/秒(rad/s)ω=ΔtΔθΔθ△采用弧度制2.角速度srAB(5)弧度制:用弧長與半徑的比值表示角的大小國際單位用弧度制rl==半徑

弧長q(1)意義:描述質(zhì)點(diǎn)繞圓心轉(zhuǎn)動的快慢.(2)定義:圓周半徑轉(zhuǎn)1333.轉(zhuǎn)速n(r/s):單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)轉(zhuǎn)速越大物體運(yùn)動得越快4.周期T

(s):轉(zhuǎn)過一周所用的時(shí)間周期越大運(yùn)動得越慢,周期越小運(yùn)動得越快描述圓周運(yùn)動快慢的物理量:線速度v、角速度w、轉(zhuǎn)速n3.轉(zhuǎn)速n(r/s):單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)轉(zhuǎn)速越大物體運(yùn)動134物體沿著圓周運(yùn)動,并且線速度的大小處處相等.注意:勻速圓周運(yùn)動是一種變速運(yùn)動,“勻速”是指速率不變vv

vo勻速圓周運(yùn)動勻速圓周運(yùn)動是指:速率、角速度、周期、頻率、轉(zhuǎn)速都不變的運(yùn)動物體沿著圓周運(yùn)動,并且線速度的大小處處相等.注意:勻速圓周運(yùn)135v

===ωrΔtΔsΔtrΔθ?sΔθr描述圓周運(yùn)動各物理量的關(guān)系1.線速度與角速度的關(guān)系2.線速度與周期(頻率)的關(guān)系:(轉(zhuǎn)動一周)3.角速度與周期(頻率)的關(guān)系:(轉(zhuǎn)動一周)v===ωrΔtΔsΔt1361.同一傳動兩個(gè)重要的結(jié)論皮帶傳動齒輪傳動摩擦傳動cAB(相等時(shí)間里轉(zhuǎn)過的弧長相等)同一傳動各輪邊緣上線速度相同1.同一傳動兩個(gè)重要的結(jié)論皮帶傳動齒輪傳動摩擦傳動cAB(相1372.同軸轉(zhuǎn)動(相等時(shí)間里轉(zhuǎn)過的角度相等)同軸轉(zhuǎn)動各點(diǎn)的角速度相同2.同軸轉(zhuǎn)動(相等時(shí)間里轉(zhuǎn)過的角度相等)同軸轉(zhuǎn)動各點(diǎn)的角速度138CBA(1)A、B的線速度相同(2)B、C的角速度相同(3)B比A角速度大(4)C比B線速度大對自行車齒輪轉(zhuǎn)動的描述CBA(1)A、B的線速度相同(2)B、C的角速度相同(3)139地球上的物體隨著地球一起饒地軸自轉(zhuǎn)。地球上不同緯度的物體的周期一樣嗎?角速度一樣嗎?線速度大小一樣嗎?ORθR'O'ORR'θO'地球表面各緯度的角速度保持一致,且周期一樣。線速度隨著緯度的增大而減小??煽闯赏S轉(zhuǎn)動思考:地球上的物體隨著地球一起饒地軸自轉(zhuǎn)。地球上不同緯度的物體的周140??碱}型題組一描述圓周運(yùn)動的物理量及其關(guān)系題1[2019?北京師范大學(xué)附屬中學(xué)高一期末]關(guān)于角速度和線速度,下列說法正確的是()A.半徑一定時(shí),角速度與線速度成正比B.半徑一定時(shí),角速度與線速度成反比C.線速度一定時(shí),角速度與半徑成正比D.角速度一定時(shí),線速度與半徑成反比【解析】根據(jù)v=ωr可知,半徑一定時(shí),角速度與線速度成正比;線速度一定時(shí),角速度與半徑成反比;角速度一定時(shí),線速度與半徑成正比。A◆描述圓周運(yùn)動的各物理量之間的關(guān)系??碱}型題組一描述圓周運(yùn)動的物理量及其關(guān)系題1[201141題2[2019?云南文山州二中高一檢測][多選]對于做勻速圓周運(yùn)動的物體,下列說法中正確的是()A.相等的時(shí)間內(nèi)通過的路程相等B.相等的時(shí)間內(nèi)通過的弧長相等C.相等的時(shí)間內(nèi)通過的位移相等D.在任何相等的時(shí)間里,連接物體和圓心的半徑轉(zhuǎn)過的角度都相等ABD題2[2019?云南文山州二中高一檢測][多選]對于做勻速圓142題3[2019?山東淄博高一檢測][多選]一精準(zhǔn)轉(zhuǎn)動的機(jī)械鐘表,下列說法正確的是()A.秒針轉(zhuǎn)動的周期最長 B.時(shí)針轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)速最小C.秒針轉(zhuǎn)動的角速度最大 D.秒針的角速度為rad/sBCD題3[2019?山東淄博高一檢測][多選]一精準(zhǔn)轉(zhuǎn)動的機(jī)械鐘143題組二圓周運(yùn)動的三種傳動方式BC題組二圓周運(yùn)動的三種傳動方式BC144DD145題6[2019·廣東廣雅中學(xué)高一檢測]如圖所示,A、B兩輪屬于摩擦傳動,兩輪半徑RA=2RB,P、Q為兩輪邊緣上的點(diǎn),當(dāng)主動輪A勻速轉(zhuǎn)動時(shí),P、Q兩點(diǎn)角速度大小之比為()A.2∶1

B.1∶2C.1∶1

D.1∶4B【點(diǎn)撥】(1)摩擦傳動時(shí),兩輪邊緣的線速度大小相等。(2)兩輪的轉(zhuǎn)動方向相反。題6[2019·廣東廣雅中學(xué)高一檢測]如圖所示,A、B兩輪146題7[2019·沈陽高一檢測][多選]如圖所示,為一皮帶傳動裝置,右輪半徑為r,a為其邊緣上的一點(diǎn);左側(cè)是一輪軸,大輪半徑為4r,小輪半徑為2r,b點(diǎn)在小輪上,到小輪中心的距離為r。c點(diǎn)和d點(diǎn)分別位于小輪和大輪的邊緣上。若傳動過程中皮帶不打滑,則()A.a點(diǎn)和b點(diǎn)的線速度之比為2∶1 B.a點(diǎn)和c點(diǎn)的角速度之比為1∶2C.a點(diǎn)和d點(diǎn)的線速度之比為2∶1 D.b點(diǎn)和d點(diǎn)的線速度之比為1∶4AD題7[2019·沈陽高一檢測][多選]如圖所示,為一皮帶傳動147題組三

圓周運(yùn)動問題的多解性

C題組三圓周運(yùn)動問題的多解性

C148題9[2019·湖北十堰高一檢測]半徑R=1m的水平圓盤繞過圓心O的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動,A為圓盤邊緣上一點(diǎn),在O點(diǎn)的正上方將一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球以4m/s的速度水平拋出,半徑OA方向恰好與該初速度的方向相同,如圖所示,若小球與圓盤只碰一次,且落在A點(diǎn),則圓盤轉(zhuǎn)動的角速度大小可能是()A.4πrad/s B.6πrad/s C.8πrad/s D.10πrad/sC◆解決圓周運(yùn)動多解問題的方法(1)明確兩個(gè)物體參與運(yùn)動的性質(zhì)和求解的問題。兩個(gè)運(yùn)動雖然獨(dú)立進(jìn)行,但一定有聯(lián)系點(diǎn),其聯(lián)系點(diǎn)一般是時(shí)間或位移,尋求聯(lián)系點(diǎn)是解題的突破口。(2)注意圓周運(yùn)動的周期性造成的多解。分析時(shí)可暫時(shí)不考慮周期性,表示出一個(gè)周期的情況,再根據(jù)圓周運(yùn)動的周期性,在轉(zhuǎn)過的角度上再加上2nπ,具體n的取值應(yīng)視情況而定。題9[2019·湖北十堰高一檢測]半徑R=1m的水平圓盤繞149題10為了測定子彈的飛行速度,在一根水平放置的軸桿上固定兩個(gè)薄圓盤A、B,盤A、B平行且相距2m,軸桿的轉(zhuǎn)速為3600r/min。子彈穿過兩盤留下兩彈孔a、b,測得兩彈孔所在半徑的夾角θ=30°,如圖所示。則該子彈的速度可能是()A.360m/s

B.720m/sC.1440m/s

D.108m/sC題10為了測定子彈的飛行速度,在一根水平放置的軸桿上固定兩150題11[2019·山東濰坊高一期末]如圖所示,在同一豎直平面內(nèi)有A、B兩物體,A物體從a點(diǎn)起以角速度ω沿順時(shí)針方向做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動,同時(shí)B物體從圓心O自由下落,要使A、B兩物體在d點(diǎn)相遇,求角速度ω必須滿足的條件。題11[2019·山東濰坊高一期末]如圖所示,在同一豎直平151謝謝!謝謝!152第2節(jié)

向心力第2節(jié)向心力1531.了解向心力的概念,知道向心力是根據(jù)力的作用效果命名的。2.體驗(yàn)向心力的存在,會分析向心力的來源。3.掌握向心力的表達(dá)式,計(jì)算簡單情景中的向心力。4.從牛頓第二定律角度理解向心力表達(dá)式。5.初步了解“圓錐擺粗略驗(yàn)證向心力的表達(dá)式”的原理。6.會測量、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)論。學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解向心力的概念,知道向心力是根據(jù)力的作用效果命名的。154小球受到幾個(gè)力的作用?這幾個(gè)力的合力沿什么方向?小球受到重力、桌面的支持力和繩子的拉力。重力和支持力相互抵消,合力為繩子的拉力,沿著繩子指向圓心。輕繩栓一小球,在光滑桌面上做勻速圓周運(yùn)動GFNF小球受到幾個(gè)力的作用?小球受到重力、桌面的支持力和繩子的拉力155向心力總指向圓心,沿半徑方向與線速度垂直,方向不斷變化只改變線速度的方向,不改變線速度的大小做勻速圓周運(yùn)動的物體一定受到一個(gè)指向圓心的合力,這個(gè)力叫做向心力向心力是恒力嗎?2、方向特點(diǎn):3、效果:1、定義:向心力總指向圓心,沿半徑方向與線速度垂直,方向不斷變化只改變156OF引F合=F引=Fn在勻速圓周運(yùn)動中,合力提供向心力向心力的來源分析OF引F合=F引=Fn在勻速圓周運(yùn)動中,157向心力的來源分析OmgFNFfOmgFN提供向心力受力分析FfFN+mg向心力的來源分析OmgFNFfOmgFN提供向心力受力分析F158向心力的來源分析TGF合向心力的來源分析TGF合159總結(jié):物體做勻速圓周運(yùn)動時(shí)由合力提供向心力.①向心力是根據(jù)效果命名的力,并不是一種新的性質(zhì)的力②向心力不是物體真實(shí)受到的一個(gè)力,不能說物體受到向心力的作用,只能說某個(gè)力或某幾個(gè)力提供了向心力.向心力的來源總結(jié):物體做勻速圓周運(yùn)動時(shí)由合力提供向心力.①向心力是根據(jù)效160幾種常見的勻速圓周運(yùn)動受力圖FNmgF靜

轉(zhuǎn)盤幾種常見的勻速圓周FNmgF靜轉(zhuǎn)161幾種常見的勻速圓周運(yùn)動受力圖OθO'FTmgF合

圓錐擺幾種常見的勻速圓周OθO'FTmgF合圓162物塊隨著圓桶一起勻速轉(zhuǎn)動時(shí),物塊的受力?桶對物塊的支持力提供向心力ωGfFN幾種常見的勻速圓周運(yùn)動受力圖物塊隨著圓桶一起勻速轉(zhuǎn)動時(shí),物塊的受力?桶對物塊的支持力提供163F合ωθO'ORθωθmmOrmgNmgNF合Fn=F合沿光滑漏斗或碗內(nèi)壁做圓周運(yùn)動的小球幾種常見的勻速圓周運(yùn)動受力圖F合ωθO'ORθωθmmOrmgNmgNF合Fn=F合164向心力表達(dá)式:向心力表達(dá)式:165用圓錐擺驗(yàn)證1、實(shí)驗(yàn)的基本原理?2、實(shí)驗(yàn)需要的器材?鋼球、細(xì)線、白紙、秒表、直尺rO'OθlhFTGF合3、實(shí)驗(yàn)需要測量的數(shù)據(jù)有哪些?如何測量?F合=mgtanθ小球所需向心力Fn=m

v2r從運(yùn)動的角度求得Fn;從受力的角度求得F合;將Fn和F合進(jìn)行比較驗(yàn)證:g/h=(2πn/t)2轉(zhuǎn)n圈數(shù)所用時(shí)間t、h用圓錐擺驗(yàn)證1、實(shí)驗(yàn)的基本原理?2、實(shí)驗(yàn)需要的器材?鋼球、細(xì)166注意事項(xiàng)rO'Oθlh1、h并不等于紙面距懸點(diǎn)的高度2、小球與紙面不能接觸3、測t時(shí)不能太久4、啟動小球時(shí)應(yīng)確保小球做的是

勻速圓周運(yùn)動注意事項(xiàng)rO'Oθlh1、h并不等于紙面距懸點(diǎn)的高度2、167實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄物理量hntg/h(2πn/t)2第一次第二次第三次驗(yàn)證:g/h=(2πn/t)2實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄物理量hntg/h(2πn/t)2第一次第二次第168變速圓周運(yùn)動勻速圓周運(yùn)動所受的合力提供向心力,方向始終指向圓心;如果一個(gè)沿圓周運(yùn)動的物體所受的合力不指向圓心,還能做勻速圓周運(yùn)動嗎?當(dāng)沿圓周運(yùn)動的物體所受的合力不指向圓心時(shí),物體做變速圓周運(yùn)動。OOFn

F合vFn

vF合速度增大的圓周運(yùn)動速度減小的圓周運(yùn)動

變速圓周運(yùn)動勻速圓周運(yùn)動所受的合力提供向心力,方向始終指向圓169勻速圓周運(yùn)動GNF變速圓周運(yùn)動合力全部提供向心力合力部分提供向心力OFnFF合v

勻速圓周運(yùn)動GNF變速圓周運(yùn)動合力全部合力部分OFnFF合v170一般曲線運(yùn)動運(yùn)動軌跡既不是直線也不是圓周的曲線運(yùn)動,可以稱為一般曲線運(yùn)動。r1r2一般曲線運(yùn)動各個(gè)地方的彎曲程度不一樣,如何研究?把一般曲線分割為許多極短的小段,每一段都可以看作一小段圓弧。這些圓弧的彎曲程度不一樣,表明它們具有不同的曲率半徑。在分析質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過曲線上某位置的運(yùn)動時(shí)可以采用圓周運(yùn)動的分析方法進(jìn)行處理。一般曲線運(yùn)動運(yùn)動軌跡既不是直線也不是圓周的曲線運(yùn)動,可以稱為1713、向心力的大小2、向心力的作用效果:1、向心力的方向:4、變速圓周運(yùn)動中的合力并非向心力在勻速圓周運(yùn)動中合力充當(dāng)向心力指向圓心改變速度的方向小結(jié)Fn=m

v2rFn=mω2rFn

=m

r

4π2T

23、向心力的大小2、向心力的作用效果:1、向心力的方向:4、172常考題型題組一向心力的理解題1[2019?陜西長安一中高一檢測]如圖所示,水平轉(zhuǎn)臺上放著一枚硬幣,當(dāng)轉(zhuǎn)臺勻速轉(zhuǎn)動時(shí),硬幣沒有滑動,關(guān)于這種情況下硬幣的受力情況,下列說法正確的是()A.受重力和臺面的支持力B.受重力、臺面的支持力和向心力C.受重力、臺面的支持力、向心力和靜摩擦力D.受重力、臺面的支持力和靜摩擦力【思路點(diǎn)撥】做勻速圓周運(yùn)動,合力等于向心力,指向圓心。【解析】硬幣做勻速圓周運(yùn)動,合力指向圓心,對硬幣受力分析,受重力、支持力和靜摩擦力,如圖所示,重力和支持力平衡,靜摩擦力提供向心力。D??碱}型題組一向心力的理解題1[2019?陜西長安一中173題2[江蘇卷]某同學(xué)為感受向心力的大小與哪些因素有關(guān),做了一個(gè)小實(shí)驗(yàn):繩的一端拴一小球,手牽著在空中甩動,使小球在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(如圖所示),則下列說法中正確的是()A.保持繩長不變,增大角速度,繩對手的拉力將不變B.保持繩長不變,增大角速度,繩對手的拉力將增大C.保持角速度不變,增大繩長,繩對手的拉力將不變D.保持角速度不變,增大繩長,繩對手的拉力將減小B題2[江蘇卷]某同學(xué)為感受向心力的大小與哪些因素有關(guān),做了一174題3[2019?廣東陽春一中高一檢測][多選]如圖所示為游樂園中的“空中飛椅”設(shè)施,游客乘坐飛椅從啟動,勻速旋轉(zhuǎn),再到逐漸停止運(yùn)動的過程中,下列說法正確的是()A.游客和飛椅的向心力等于連接飛椅的繩子的拉力B.游客所受的合外力可能大于游客的向心力C.當(dāng)游客做勻速圓周運(yùn)動時(shí),其所受合外力的方向總是與速度方向垂直D.當(dāng)游客做速率減小的曲線運(yùn)動時(shí),其所受合外力的方向一定與速度方向相反BC題3[2019?廣東陽春一中高一檢測][多選]如圖所示為游175題4[多選]如圖所示,一小球用細(xì)繩懸掛于O點(diǎn),將其拉離豎直位置一個(gè)角度后釋放,則小球以O(shè)點(diǎn)為圓心做圓周運(yùn)動,提供運(yùn)動中小球所需向心力的是()A.繩的拉力B.重力和繩拉力的合力C.重力和繩拉力的合力沿繩方向的分力D.繩的拉力和重力沿繩方向分力的合力CD題4[多選]如圖所示,一小球用細(xì)繩懸掛于O點(diǎn),將其拉離豎直位176題5[2019?廣東潮陽實(shí)驗(yàn)學(xué)校高一檢測][多選]如圖所示,一個(gè)內(nèi)壁光滑的圓錐筒的軸線垂直于水平面,圓錐筒固定不動,有兩個(gè)小球A和B緊貼內(nèi)壁,且A球的質(zhì)量為B球的2倍,分別在如圖所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動,則()A.A球的線速度大于B球的線速度B.A球的角速度小于B球的角速度C.A球運(yùn)動周期小于B球運(yùn)動周期D.A球?qū)ν脖诘膲毫π∮贐球?qū)ν脖诘膲毫︻}組二向心力的來源與計(jì)算AB題5[2019?廣東潮陽實(shí)驗(yàn)學(xué)校高一檢測][多選]如圖所示,177CC178題7

[2019?河南安陽三十六中高一檢測][多選]如圖所示,在勻速轉(zhuǎn)動的圓筒內(nèi)壁上,有一物體隨圓筒一起轉(zhuǎn)動而未滑動。當(dāng)圓筒的角速度增大以后,下列說法正確的是()A.物體所受彈力增大,摩擦力增大B.物體所受彈力增大,摩擦力不變C.物體

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