高一物理人教必修二同步课件5圆周运动复习课.ppt

圆周运动,复习课,讨论1：,对圆周运动的几个概念理解,1、v、T、f、r的关系如何？,2、区分与n的关系,3、向心力和向心加速度的理解,F向心=mv2/r=mr2=mva向心=v2/r=r2=v,方向：指向圆心,物理意义或作用效果：只改变速度的方向,：rad/sn：r/s=2n,大小：,典型问题1,共轴或共线转动问题,结论,讨论2,做圆周运动的物体所受合外力一定指向圆心吗？其所受的向心力如何产生？,典型问题2,向心力的加深理解,、向心力是按效果命名的力。,、向心力可以由某一个力提供，也可以由几个力的合力提供，还可以由某一个力的分力提供。,、向心力永远不做功。,、变速圆周运动的合外力不一定指向圆心,练习2,如图所示，水平转台上放着A、B、C三物，质量分别为2m、m、m，离转轴距离分别为R、R、2R，与转台动摩擦因数相同，转台旋转时，下列说法正确的是：（）A若三物均未滑动，C物向心加速度最大B若三物均未滑动，B物受摩擦力最大C转速增加，A物比B物先滑动D转速增加，C物先滑动,A,向心力的计算,1.确定研究对象运动的轨道平面和圆心的位置2.受力分析,作出受力图3.找出这些力指向圆心方向的合外力，根据牛顿第二定律列式求解,分析向心力来源的步骤是:,A,h,飞机转弯:,G,N,Fn,车辆转弯（1）自行车（或摩托车）转弯我们在骑自行车转弯时，有向外滑出的趋势，地面对自行车有指向内侧的静摩擦力F1，这个静摩擦力提供自行车转弯时所需的向心力。根据向心力公式有,从公式中可以看出，转弯时所需的向心力与转弯时的速率及半径有关，如果转弯时的速率过大，静摩擦力则不能满足转弯需要,思考：摩托车转弯时车身为什么要适当倾斜？,2)摩托车转弯,摩托车转弯:,（3）汽车转弯在水平路面上转弯汽车在水平路面上转弯时的向心力也来源于地面的静摩擦力，根据向心力公式有,转弯时所需的向心力与转弯时的速率及半径有关，如果转弯时的速率过大，静摩擦力则不能满足转弯需要,车受重力mg及路面的弹力FN作用这两个力的合力F水平并指向圆周弯道的圆心，充当向心力，由图可知:Fmgtan,依据牛顿第二定律有,mgtan,汽车在倾斜路面上拐弯,生活中的圆周运动,圆周运动(Circularmotion),铁路的弯道,火车车轮的构造,火车车轮有突出的轮缘,FN,F,G,铁路的弯道,生活中的圆周运动,圆周运动(Circularmotion),(1)内外轨道一样高时转弯,火车车轮受三个力：重力、支持力、外轨对轮缘的弹力.,外轨对轮缘的弹力F提供向心力F=F向,由于该弹力是由轮缘和外轨的挤压产生的,且由于火车质量很大,故轮缘和外轨间的相互作用力很大,易损坏铁轨.,怎么办?,铁路的弯道,生活中的圆周运动,圆周运动(Circularmotion),(2)外轨高内轨低时转弯,h、r越大,火车转弯越安全,此为火车转变时的安全速度,思考:(1)如果v行驶v安全,情况如何?(2)如果v行驶v0时：,当vmB，跨放在一个光滑的半圆柱体上，半圆柱体的半径为R，A、B刚好贴在圆柱体的截面水平直径两端，如下图所示，今让两球由静止释放，当B到达圆柱体的最高点时，刚好脱离圆柱体，试求：(1)B到最高点的速度。(2)mA和mB的比值。（物理班掌握）,典型问题4,练习、如图所示，直径为d的纸制圆筒，正以角速度绕轴O匀速转动，现使枪口对准圆筒，使子弹沿直径穿过，若子弹在圆筒旋转不到半周时在筒上留下a，b两弹孔，已知aO与Ob夹角为，则子弹的速度为.,d/(-）,若题中没有“在圆筒不到半周时”这几个字呢？,思考：若要使小球与圆筒不相碰，则圆筒转动的角速度是多少？,离心运动,1.离心运动：做匀速圆周运动的物体，在所受合力突然消失，或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下，就做逐渐远离圆心的运动。,2.物体作离心运动的条件：,F合F向心力,思考问题？,F合=F向心力做什么运动？,F合=0做什么运动？,F合F向心力做什么运动？,F合F向心力做什么运动？,圆周,近心,切线,远离,典型问题5,离心运动做圆周运动的物体，在所受合外力消失或不足以提供所需的向心力时，就做逐渐远离圆心的运动，这种运动叫做离心运动3.说明：物体做离心运动的根本原因是“惯性”造成的,4.离心运动的应用,1）、离心干燥器,2）、洗衣机脱水桶,3）、用离心机把体温计的水银柱甩回下面的液泡内,4.离心运动的应用,4）、制作“棉花”糖,5.、离心运动的防止：,1）、在水平公路上行驶的汽车转弯时,Fm,r,2,F,汽车,在水平公路上行驶的汽车，转弯时所需的向心力是由车轮与路面的静摩擦力提供的。如果转弯时速度过大，所需向心力F大于最大静摩擦力Fmax，汽车将做离心运动而造成交通事故。因此，在公路弯道处，车辆行驶不允许超过规定的速度。,5.、离心运动的防止,2、高速转动的砂轮、飞轮等,做圆周运动的物体，由于本身的惯性，总有沿着圆周切线方向飞去的倾向.,小结,当F=m2r时，物体做匀速圆周运动,当F=0时，物体沿切线方向飞出,当Fm2r时，物体逐渐远离圆