物理人教版（2019）必修第二冊(cè)生活中的圓周運(yùn)動(dòng)-豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)

6.4生活的圓周運(yùn)動(dòng)（第二課時(shí)）學(xué)習(xí)目標(biāo)

1.理解豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的物體其受力特點(diǎn)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律，能準(zhǔn)確對(duì)最高點(diǎn)和最低點(diǎn)列出動(dòng)力學(xué)方程。2.會(huì)分析繩模型、桿模型中最高點(diǎn)處彈力的臨界問題，明確各模型中過最高點(diǎn)的條件。3.體會(huì)牛頓運(yùn)動(dòng)定律在圓周運(yùn)動(dòng)問題中的應(yīng)用。驚險(xiǎn)刺激的過山車水流星雜技表演生活中的圓周運(yùn)動(dòng)

1、過山車在豎直圓形軌道上運(yùn)動(dòng)為什么不會(huì)掉下來？

2、水流星中的水在最高點(diǎn)為什么不會(huì)撒出來？生活中的圓周運(yùn)動(dòng)輕繩模型oRRo輕繩單軌道豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)輕繩只能對(duì)小球提供拉力指向圓心單軌道只能對(duì)小球提供彈力指向圓心F小球可看成質(zhì)點(diǎn)輕桿模型oRRo輕桿光滑圓管豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)輕桿能對(duì)小球提供指向圓心的拉力，也可產(chǎn)生背離圓心的推力。光滑圓管外壁能對(duì)小球提供指向圓心的彈力，內(nèi)壁能對(duì)小球產(chǎn)生背離圓心的支持力。小球可看成質(zhì)點(diǎn)oR輕繩oR輕桿輕繩、輕桿模型在最低點(diǎn)時(shí)的動(dòng)力學(xué)分析F拉G=mgG=mgF拉V1V1在最低點(diǎn):小球處于超重狀態(tài)oR輕繩G=mgV2F拉輕繩模型在最高點(diǎn)時(shí)的動(dòng)力學(xué)分析在最高點(diǎn):當(dāng)V2一定時(shí)，可使F拉=0此時(shí)：解得：V2即為小球能過最高點(diǎn)做完整圓周運(yùn)動(dòng)的臨界速度當(dāng)

時(shí)，重力小于小球所需向心力，此時(shí)，拉力和重力的合力提供向心力。oR輕繩G=mgV2F拉輕繩模型在最高點(diǎn)時(shí)的動(dòng)力學(xué)分析輕繩模型的三種情況：當(dāng)

時(shí)，F(xiàn)拉=0，恰好由重力提供向心力，此時(shí)，小球恰好過最高點(diǎn)。當(dāng)

時(shí)，重力大于小球所需向心力，小球脫離軌道，不能過最高點(diǎn)。

1、過山車在豎直圓形軌道上運(yùn)動(dòng)為什么不會(huì)掉下來？

2、水流星中的水在最高點(diǎn)為什么不會(huì)撒出來？v學(xué)以致用在最高點(diǎn)時(shí)：G=mg輕桿模型在最高點(diǎn)時(shí)的動(dòng)力學(xué)分析oR輕桿G=mgV2此時(shí)，F(xiàn)桿？請(qǐng)同學(xué)們?cè)嚪治觯?/p>

（1）設(shè)小球在最高點(diǎn)B的速度為v2，誰來提供向心力？小球的受力與速度的關(guān)系又是如何？

（2）要使小球能在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，最高點(diǎn)的速度滿足什么條件？3.當(dāng)

時(shí)，

，F(xiàn)N指向圓心，并隨v2增大而增大。oR輕桿G=mgV2輕桿模型在最高點(diǎn)時(shí)的動(dòng)力學(xué)分析輕桿模型的三種情況：1.當(dāng)

時(shí)，

，F(xiàn)N背離圓心，并隨v2增大而減小。2.當(dāng)

時(shí)，F(xiàn)N=0繩模型（最高點(diǎn)）桿模型（最高點(diǎn)）彈力方向向下（只可下拉）向上或向下（可支撐，可下拉）能過最高點(diǎn)的條件課堂小結(jié)1.(多選)在乘坐游樂園的過山車時(shí),質(zhì)量為m的人隨車在豎直平面內(nèi)沿圓周軌道運(yùn)動(dòng),如圖所示,下列說法正確的是(

)。A.車在最高點(diǎn)時(shí)人處于倒坐狀態(tài),全靠保險(xiǎn)帶拉住,若沒有保險(xiǎn)帶,人一定會(huì)掉下去B.人在最高點(diǎn)時(shí)對(duì)座位仍可能產(chǎn)生壓力,但壓力一定小于mgC.人在最低點(diǎn)時(shí)處于超重狀態(tài)D.人在最低點(diǎn)時(shí)對(duì)座位的壓力大于mg【答案】CD隨堂練習(xí)2.長(zhǎng)L＝0.5m的輕桿，其一端連接著一個(gè)物體A，A的質(zhì)量m＝2kg?，F(xiàn)讓A在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示。在A通過最高點(diǎn)時(shí)，求下列兩種情況下A對(duì)桿的作用力。(g＝10m/s2)(1)A的速