2014届高三物理教学案3.doc

2014届高三物理教学案3（2013.9.6）【课题】43描述匀速圆周运动的物理量、 运动动力学特征【学习目标】 1理解描述圆周运动的物理量；学会解匀速圆周运动的运动学问题2掌握解圆周运动动力学问题的一般方法3.掌握匀速圆周运动、变速圆周运动特点及运动的条件4.掌握竖直平面内的圆周运动、临界问题及多解问题【知识要点】1定义：物体作匀速运动，在任意相等时间内通过了弧长均相等的运动2性质：匀速圆周运动的线速度大小、加速度大小始终不变，线速度方向、加速度方向时刻改变，匀速圆周运动是变速运动，是变加速曲线运动3描述匀速圆周运动的物理量 4.匀速圆周运动的向心力 5.变速圆周运动特点：6.离心现象 ：【典型例题】【例题1】如图所示是自行车传动结构的示意图,其中是半径为r1的大齿轮,是半径为r2的小齿轮,是半径为r3的后轮,假设脚踏板的转速为n r/s,则自行车前进的速度为A. B. C.D.拓展：某种变速自行车，有六个飞轮和三个链轮，如图所示，链轮和飞轮的齿数如下表所示，前、后轮直径约为660 mm，人骑该种自行车行进速度为4 m/s时，脚踩踏板做匀速圆周运动的角速度最小值约为()名称链轮飞轮齿数N/个483828151618212428A 1.9 rad/sB3.8 rad/sC 6.5 rad/sD7.1 rad/s【例题2】长L0.5 m质量可忽略的细杆，其一端可绕O点在竖直平面内转动，另一端固定着一个物体A质量为m2 kg，如图所示，求在下列两种情况下当A通过最高点时，杆对小球的力(取g10 m/s2)：(1)A在最低点的速率为 m/s；(2)A在最低点的速度为6 m/s.拓展： 如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，内侧壁半径为R，小球半径为r，则下列说法正确的是()A小球通过最高点时的最小速度vminB小球通过最高点时的最小速度vmin0C小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力D小球在水平线ab以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力【例3】如图所示，细绳一端系着质量为m=0.6kg的物体A，静止在水平面上，另一端通过光滑小孔吊着质量m=0.3kg的物体B，A的中点与圆孔距离为0.2m，并知A和水平面的最大静摩擦力为2N。现使此平面绕中心轴转动。问角速度在什么范围内B处于静止状态？ 拓展： 如图所示，两个相同的木块A和B放在转盘上，木块与转盘的最大摩擦力是重力的K倍，用长为L的细线连接A和B。（1）若A放在轴心，B放在距轴心L处，它们不发生相对滑动，角速度的取值范围？（2）若A放在离轴心R1处，B放在同侧距轴心R2处（R2R1=L），要使它们不发生相对滑动，角速度的最大值是多少？（3）若A放在距轴心R1处，B放在异侧距轴心R2处（R2R1=L），要使它们不发生相对滑动，角速度的最大值为多少？【课外作业】1.如图所示，两个内壁光滑、半径不同的半圆轨道固定于地面，一个小球先后在与球心在同一水平高度的A、B两点由静止开始下滑，通过轨道最低点时（ ）AA球对轨道的压力等于B球对轨道的压力BA球对轨道的压力小于B球对轨道的压力CA球的角速度等于B球的角速度DA球的角速度大于B球的角速度2.如图所示为纸质圆筒，以角速度绕垂直纸面的轴O 高速转动，有一颗子弹沿直径穿过圆筒，若子弹在圆筒转动不到半周时，在圆筒上留下a、b两个弹孔，已知aO与bO夹角为，圆筒直径为d，则子弹的速度为( )Ad/2 Bd/ Cd/(2) Dd/()3.如图所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点，左侧是一轮轴，大轮的半径是4r，小轮的半径为2r，b点在小轮上，到小轮中心的距离为r，c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上，若在传动过程中，皮带不打滑，则( )Aa点与b点的线速度大小相等Ba点与b点的角速度大小相等Ca点与c点的线速度大小相等Da点与d点的向心加速度大小相等4.用一根细线一端系一小球(可视为质点)另一端固定在一光滑锥顶上，如图所示，设小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为，细线的张力为FT，则FT随2变化的图象是图中的()5图所示是一个玩具陀螺。a、b和c是陀螺上的三个点。当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度稳定旋转时，下列表述正确的是( )Aa、b和c三点的线速度大小相等 Ba、b和c三点的角速度相等Ca、b的角速度比c的大 Dc的线速度比a、b的大6.如图所示，放置在水平地面上的支架质量为M，支架顶端用细线拴着的摆球质量为m，现将摆球拉至水平位置，而后释放，摆球运动过程中，支架始终不动，以下说法正确的是()A在释放前的瞬间，支架对地面的压力为(mM)gB在释放前的瞬间，支架对地面的压力为MgC摆球到达最低点时，支架对地面的压力为(mM)gD摆球到达最低点时，支架对地面的压力为(3mM)g7.滑板是现在非常流行的一种运动，如图所示，一滑板运动员以7 m/s的初速度从曲面的A点下滑，运动到B点速度仍为7 m/s，若他以6 m/s的初速度仍由A点下滑，则他运动到B点时的速度(设人体姿式保持不变)()A大于6 m/s B等于6 m/sC小于6 m/s D条件不足，无法计算18.(2012浙江理综,18)由光滑细管组成的轨道如图所示,其中AB段和BC段是半径为R的四分之一圆弧,轨道固定在竖直平面内。一质量为m的小球,从距离水平地面高为H的管口D处静止释放,最后能够从A端水平抛出落到地面上。下列说法正确的是()。A.小球落到地面时相对于A点的水平位移值为2B.小球落到地面时相对于A点的水平位移值为2C.小球能从细管A端水平抛出的条件是H2RD.小球能从细管A端水平抛出的最小高度Hmin=R8.如图所示，半径为R的圆板做匀速转动，当半径OB转到某一方向时，在圆板中心正上方高h处以平行于OB的方向水平抛出一球要使小球与圆板只碰撞一次，且落点为B，则小球的初速度是多大?圆板转动的角速度是多大?9.如图所示，一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心轴OO转动，筒内壁粗糙，筒口半径和筒高分别为R和H，筒内壁A点的高度为筒高的一半. 内壁上有一质量为m的小物块. 求(1)当筒不转动时，物块静止在筒壁A点受到的摩擦力和支持力的大小；(2)当物块在A点随筒匀速转动，且其受到的摩擦力为零时，筒转动的角速度10.如右图所示，在倾角为30的光滑斜面上，有一根长为L0.8 m的细绳，一端固定在O点，另一端系一质量为m0.2 kg的小球，沿斜面做圆周运动，(g取10 m/s2)试计算：(1)小球通过最高点A的最小速度；(2)若细绳的拉力为Fmax10 N，小球在最低点B的最大速度是多少？11. 如下图所示，质量为m的小球置于方形的光滑盒子中，盒子的边长略大于小球的直径某同学拿着该盒子在竖直平面内以O点为圆心做半径为R的匀速圆周运动，已知重力加速