圆周运动规律的应用.ppt

圆周运动规律的应用 石佳玉,考点内容 考点一：匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加速度 考点二：匀速圆周运动的向心力 考点三：离心现象,要求 了解，认识 理解，应用 了解，认识,本章内容及高考要求,水平面的匀速圆周运动,应用(08年广东理基，7）,受力分析（08年广东单，17）,临界条件,极值（10年重庆，24）,向心力公式,圆周运动的基本规律（08年宁夏理综30(1),圆周运动,竖直平面的非匀速圆周运动,机械能守恒及功能关系 （10年天津卷，10）,高考中的考查形式,水平圆盘上放置的物体,f静= F向,f,G,(N)F向,f,F,G,洗衣机脱水桶内的衣服,F = F向,F静,生活中的圆周运动,圆周运动解题步骤,（1）用绳拴着的小球在竖直平面内作圆周运动；,（2）小球沿竖直光滑轨道内壁做圆周运动；,一、轻绳模型（无支撑）,只能产生拉力或压力,竖直平面圆周运动临界问题：通过最高点处,（3）小球用轻杆支撑在竖直平面内作圆周运动,二、轻杆模型（有支撑）,（4）小球在竖直放置的光滑圆管内作圆周运动,既能产生拉力（压力）又能产生支持力,（1） 绳的模型:如图所示，没有物体支承的小球，在竖直平面作圆周运动：（过最高点）,R,O,F1,mg,v1,过最高点临界条件（恰好过最高点）：绳子和轨道对小球刚好没有力的作用 F1=0,由mg=mv2/R 得,能过最高点条件：vv临界 F向=F1+mg=mv2/R,不能过最高点条件：v v临界 小球不能升到最高点,mg,临界条件：绳 最高点的临界速度为零,临界条件：绳 最高点的临界速度为零,由mg=mv2/R 得,即学即练1 长度为L0.4m的细绳OA，A端有一质量为m0.2kg的小球，如图所示，小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动，当小球以何种速度才能通过最高点，g取10ms2 （ ） A、1m/s B、2m/s C、3m/s D、1.5m/s,BC,在最高点,当v=0时， FN mg （ FN为支持力，方向和指向圆心方向相反), 当 时， FN随v增大而减小，且mg FN 0( FN仍为支持力),当 时， FN =0,当 时， FN随v增大而增大，且FN 0（ FN为拉力，方向指向圆心）,临界条件：硬杆支撑 最高点的临界速度为零,如图所示的有物体支承的小球,在竖直平面作圆周运动:,mg-FN=mv2/L,Mg+FN=mv2/L,当 时， FN随v增大而增大，且FN 0（ FN为拉力，方向指向圆心）,Mg+FN=mv2/L,（2）杆的模型,D,汽车过拱桥问题,假设一辆质量m 2.0 t的小轿车，驶过半径R =40m的一段圆弧形桥面，重力加速度g=10 m/s2，求:(1)若桥面为凹形，汽车以10m/s的速度通过桥面最低点时，对桥面压力是多大？,(2)若桥面为凸形，汽车以10m/s的速度通过桥面最低点时，对桥面压力是多大？,（3）汽车以多大的速度通过凸形桥面顶点时，对桥面刚好没有压力？,B,即学即练4 长度为L0.5m的轻质细杆OA，A端有一质量为m3.0kg的小球，如图所示，小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动，通过最高点时小球的速率是