高中物理57生活中的圓周運(yùn)動(dòng)導(dǎo)學(xué)案

PAGEPAGE1【學(xué)習(xí)目標(biāo)】知道航天器中的失重現(xiàn)象本質(zhì)。知道離心運(yùn)動(dòng)及其產(chǎn)生條件，了解離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用和防止。對(duì)豎直面上的變速圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，能運(yùn)用向心力公式對(duì)最高點(diǎn)和最低點(diǎn)做定量分析?！緦W(xué)習(xí)重點(diǎn)】對(duì)豎直面上的變速圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，能運(yùn)用向心力公式對(duì)最高點(diǎn)和最低點(diǎn)做定量分析。【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】對(duì)豎直面上的變速圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，能運(yùn)用向心力公式對(duì)最高點(diǎn)和最低點(diǎn)做定量分析。【課前預(yù)習(xí)】1.物體在航天器中處于失重狀態(tài)，物體不受重力嗎？【課堂探究】1.航天器在繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)因__________恰好提供向心力故航天器內(nèi)的一切物體均處于__________狀態(tài)，任何關(guān)閉了發(fā)動(dòng)機(jī)，又不受阻力的飛行器中都是一個(gè)__________的環(huán)境.所以在繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的航天器中，涉及重力的一些現(xiàn)象不再發(fā)生，而支持力為零．例如：無(wú)法用_________測(cè)物體所受的重力；無(wú)法使用_________測(cè)物體的質(zhì)量；氣壓計(jì)無(wú)法使用等等．2.離心運(yùn)動(dòng)（1）離心現(xiàn)象：如果一個(gè)正在做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，由于某種原因所受合力__________或__________物體就會(huì)由于__________遠(yuǎn)離__________，這就是離心現(xiàn)象.（2）做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受合外力指向圓心，且F合__________mv2/r；當(dāng)F合__________mv2/r，物體就會(huì)向內(nèi)側(cè)移動(dòng)，做“近心”（“向心”）運(yùn)動(dòng)；當(dāng)F合__________m物體會(huì)向外側(cè)移動(dòng)，做__________運(yùn)動(dòng)，若所受合外力突然消失，物體做離心運(yùn)動(dòng)，沿__________方向飛出.(3）應(yīng)用：離心干燥器、無(wú)縫鋼管的生產(chǎn)、離心水泵探究豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)1．繩和內(nèi)軌道模型已知：小球的質(zhì)量為m，重力加速度為g，細(xì)繩的長(zhǎng)度為L(zhǎng)；（內(nèi)軌道半徑為R；）求最高點(diǎn)最小速度(2)小球能通過(guò)最高點(diǎn)的條件(3)小球不能通過(guò)最高點(diǎn)的條件(4)最低點(diǎn)對(duì)繩的最大拉力（最低點(diǎn)對(duì)軌道的最大壓力）（用一個(gè)模型加以探究）2．細(xì)桿和管形軌道模型已知：小球的質(zhì)量為m，重力加速度為g，細(xì)桿的長(zhǎng)度為L(zhǎng)；（管形軌道半徑為R；）求：(1)最高點(diǎn)最小速度(2)小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，軌道對(duì)小球的彈力情況（用一個(gè)模型加以探究）【課堂過(guò)關(guān)訓(xùn)練】1.下列關(guān)于離心運(yùn)動(dòng)的敘述正確的是（）A.當(dāng)物體所受的離心力大于向心力時(shí)產(chǎn)生離心現(xiàn)象B.離心運(yùn)動(dòng)的軌跡一定是直線C.洗衣機(jī)的脫水筒是利用離心運(yùn)動(dòng)把濕衣服甩干的D.汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)速度過(guò)大，會(huì)因離心運(yùn)動(dòng)造成交通事故2.質(zhì)量為25kg的小孩坐在秋千板上，小孩離系繩子的橫梁2.5m。如果秋千板擺到最低點(diǎn)時(shí)，小孩運(yùn)動(dòng)的速度大小是5m/s，求她對(duì)秋千板的壓力?！菊n后拔高】1.洗衣機(jī)中衣服脫水時(shí)衣服附著在筒壁上，此時(shí)（）A.衣服受重力、筒壁的彈力和摩擦力、離心力的作用B.衣服隨筒壁做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由筒壁的彈力提供C.筒壁對(duì)衣服的摩擦力隨轉(zhuǎn)速的增大而增大D.筒壁對(duì)衣服的彈力隨著衣服的含水量的減小而減小E．加快脫水桶轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，脫水效果會(huì)更好F．靠近中心的衣物脫水效果不如四周的衣物脫水效果好2.用長(zhǎng)為l的細(xì)繩，拴著質(zhì)量為m的小球，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法中正確的是（）A.小球在最高點(diǎn)所受的向心力一定是重力B.小球在最高點(diǎn)繩的拉力可能為零C.小球在最低點(diǎn)繩子的拉力一定大于重力D.若小球恰好能在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，則它在最高點(diǎn)的速率為3.質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)的圓形軌道的內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)如圖所示，經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)而不脫離軌道的速度臨界值是v，當(dāng)小球以2v的速度經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，對(duì)軌道的壓力值是（）A.0 B.mg C.3mg D.5mg4.長(zhǎng)度為l=0.50m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)，通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)小球的速率是2.0m/s，則此時(shí)細(xì)桿OA受到（g取10m/s2）（）A.6.0N的拉力 B.6.0N的壓力C.24N的拉力 D.24N的壓力5．在索契冬奧會(huì)上，龐清和佟健在雙人滑比賽中遺憾獲得第四名。冰面對(duì)龐清的最大靜摩擦力為她重力的k倍，在水平冰面上沿半徑為R的圓周滑行的運(yùn)動(dòng)員，其安全速度應(yīng)為()A．v＝keq\r(gR)B．v≤eq\r(kgR)C．v≥eq\r(kgR)D．v≤eq\r(\f(gR,k))6.如圖所示，質(zhì)量為m的滑塊與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，當(dāng)滑塊從A滑到B的過(guò)程中，受到的摩擦力的最大值為Fμ，則() A．Fμ＝μmg B．Fμ＜μmgC．Fμ＞μmgD．無(wú)法確定Fμ的值7．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(dòng)，有兩個(gè)質(zhì)量相同的小球A和B緊貼著內(nèi)壁分別在圖中所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且RA>RB，則下列說(shuō)法正確的是()A．球A的線速度必定大于球B的線速度B．球A的角速度必定小于球B的角速度C．球A的運(yùn)動(dòng)周期必定小于球B的運(yùn)動(dòng)周期D．球A對(duì)筒壁的壓力必定大于球B對(duì)筒壁的壓力8．如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的懸線固定在O點(diǎn)，在O點(diǎn)正下方eq\f(L,2)處有一釘子C，把懸線另一端的小球m拉到跟懸點(diǎn)在同一水平面上無(wú)初速度釋放，小球到懸點(diǎn)正下方時(shí)懸線碰到釘子，則小球的()A．線速度突然增大B．角速度突然增大C．向心加速度突然增大D．懸線拉力突然增大9.質(zhì)量為2.0×1031.4×104N。汽車經(jīng)過(guò)半徑為50m的彎路時(shí)，如果車速達(dá)到72km/h，這輛車會(huì)不會(huì)發(fā)生側(cè)滑？10．在游樂(lè)場(chǎng)中有一種旋轉(zhuǎn)軟梯，如圖4所示，在半徑為r的平臺(tái)邊緣固定著長(zhǎng)為L(zhǎng)的軟梯的一端，另一端則由小朋友乘坐。當(dāng)平臺(tái)繞其中心軸勻速旋轉(zhuǎn)時(shí)，軟梯與中心軸在同一豎直面內(nèi)，軟梯與豎直方向夾角為θ。求此時(shí)平臺(tái)旋轉(zhuǎn)的周期。