江苏省扬州市高邮中学高考物理一轮复习 第二章 匀速圆周运动（第1课时）匀速圆周运动的规律及基本应用课件（必修2）.ppt

第1课时匀速圆周运动的规律及基本应用 活动一 课前预习部分 活动一 课堂导学部分 1 匀速圆周运动 1 特点 2 性质 3 向心加速度和向心力 4 质点做匀速圆周运动的条件2 传动装置特点同轴转动的物体上的各点角速度相等 皮带传动 或齿轮传动 的两轮在皮带不打滑 皮带上及两轮边缘各点线速度等大 活动一 课堂导学部分 典型例题1 如图所示是两个啮合齿轮 小齿轮半径为10cm 大齿轮半径为20cm 大齿轮中c点离圆心o2的距离为10cm a b分别为两个齿轮边缘上的点 则a b c三点的 a 线速度之比为1 1 1b 角速度之比为1 1 1c 向心加速度之比为4 2 1d 转动周期之比为2 1 1 活动一 课堂导学部分 变式 如图所示 甲 乙 丙三个轮子依靠摩擦传动 相互之间不打滑 其半径分别为r1 r2 r3 若甲轮的角速度为 1 则丙轮的角速度为 a b c d 活动一 课堂导学部分 1 向心力的来源向心力是按力的作用效果命名的 可以是重力 弹力 摩擦力等各种力 也可以是几个力的合力或某个力的分力 因此在受力分析中要避免再另外添加一个向心力 活动一 课堂导学部分 2 分析下列各情景中的向心力来源 活动一 课堂导学部分 典型例题2 1 如图所示 物块p置于水平转盘上随转盘一起运动 图中c沿半径指向圆心 a与c垂直 下列说法正确的是 a 当转盘匀速转动时 p受摩擦力方向为b方向b 当转盘加速转动时 p受摩擦力方向可能为a方向c 当转盘加速转动时 p受摩擦力方向可能为c方向d 当转盘减速转动时 p受摩擦力方向可能为d方向 活动一 课堂导学部分 变式 如图所示 在光滑的水平面上有两个质量相同的球a和球b a b之间以及b球与固定点o之间分别用两段轻绳相连并以相同的角速度绕着o点做匀速圆周运动 如果ob 2ab 则绳ob与绳ba的张力之比为 a 2 1b 3 2c 5 3d 5 2 活动一 课堂导学部分 圆周运动的基本分析思路 1 明确研究对象 2 分析运动情况 即做什么性质的圆周运动 匀速圆周运动 变速圆周运动 确定轨道所在的平面和圆心位置 从而确定向心力的方向 3 分析受力情况 注意不要把向心力作为某一性质的力进行分析 在向心方向求合外力 即选定向心方向为正方向 4 由牛顿第二定律列方程 根据已知量和要求量选择合适的向心加速度公式 5 求解或进行必要的讨论 活动一 课堂导学部分 典型例题2 2 多选 如图所示 质量为m的物体沿着半径为r的半球形金属壳内壁滑动 半球形金属壳竖直固定放置 开口向上 物体滑到最低点时速度大小为v 若物体与球壳之间的动摩擦因数为 则物体在最低点时 下列说法中正确的是 a 受到的向心力为mg mb 受到的摩擦力为 c 受到的摩擦力为 d 受到的合力方向斜向左上方 典型例题2 2 多选 如图所示 质量为m的物体沿着半径为r的半球形金属壳内壁滑动 半球形金属壳竖直固定放置 开口向上 物体滑到最低点时速度大小为v 若物体与球壳之间的动摩擦因数为 则物体在最低点时 下列说法中正确的是 a 受到的向心力为mg mb 受到的摩擦力为 c 受到的摩擦力为 d 受到的合力方向斜向左上方 活动一 课堂导学部分 变式 2009年10月10日 美国空军 雷鸟 飞行表演队在泰国首都曼谷进行了精彩的飞行表演 飞行员驾机在竖直平面内做圆环特技飞行 若圆环半径为1000m 飞行速度为100m s 求飞行在最高点和最低点时飞行员对座椅的压力是自身重力的多少倍 g 10m s2 活动一 课堂导学部分 1 做圆周运动的质点 当合外力消失时 它就以该时刻的线速度沿切线方向飞出 2 当合外力突然减小为某一值时 物体将会在切线与圆周之间做离心运动 注意 1 做离心运动的质点不存在所谓的 离心力 作用 因为没有任何物体提供这种力 不管是以什么方式命名的力 只要是真实存在的 一定有施力物体 2 离心运动的运动学特征是逐渐远离圆心 动力学特征是合外力消失或不足以提供所需的向心力 3 若提供的向心力大于物体所需向心力时 表现为向心的运动趋势 离圆心越来越近 活动一 课堂导学部分 典型例题3 单选 如图所示为一游乐场的转盘 大盘半径r1为小盘半径r2的两倍 两盘绕各自的中心轴转动 且两盘接触处无相对滑动 在两盘中心连线上有abcd四个位置 o1a o2b c和d分别位于大盘和小盘的边缘 站在转盘上的游戏者 为使自己不被 甩 出去 在上述四个位置中最安全的是 a 位置ab 位置bc 位置cd 位置d 活动一 课堂导学部分 变式 如图所示 某同学用硬塑料管和一个质量为m的铁质螺丝帽研究匀速圆周运动 将螺丝帽套在塑料管上 手握塑料管使其保持竖直并在水平方向做半径为r的匀速圆周运动 则只要运动角速度合适 螺丝帽恰好不下滑 假设螺丝帽与塑料管间的动摩擦因数为 认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力 则在该同学手转塑料管使