沪科版必修二23《圆周运动的案例分析》PPT课件02【精品】

1、圆圆周周运运动动实实例例归归纳纳回顾：回顾：向心力的来源向心力的来源1、匀速圆周运动、匀速圆周运动物体受到的合外力提供物体受到的合外力提供思考：一般的圆周运动，它的向心力又是思考：一般的圆周运动，它的向心力又是由谁提供呢？由谁提供呢？ 2、一般的圆周运动、一般的圆周运动沿半径方向的力的合力提沿半径方向的力的合力提供供（1）汽车在水平路面上转弯例1，汽车轮胎与地面间动摩擦因数为0.25，若水平公路转弯处半径为30m，g=10m/S2 ，求汽车转弯时为了使车轮不打滑所允许的最大速度是多大？摩托车过弯道摩托车过弯道OGffON例2. 如图所示，细绳一端系着质量M0.6kg的物体，静止在水平面，另一端

2、通过光滑小孔吊质量m0.3kg的物体，M的中点与圆孔距离为0.2m，并知M和水平面的最大静摩擦力为2N。现使此平面绕中心轴线转动，问角速度在什么范围m会处于静止状态？（g取10m/s2） TfMrm12又Tmg03102060212.129 ./rads当静摩擦力达到最大且背离圆心时，当静摩擦力达到最大且背离圆心时，达角速度的最小值。达角速度的最小值。OGf f f f f f fONOA 总结：总结：平直轨道的临界一般都是在达到最大静摩擦力时一、水平面内的圆周运动一、水平面内的圆周运动2、倾斜轨道（1）火车转弯GNF赛车过弯道赛车过弯道 例一、试分析在竖直放置光滑圆锥内做匀速圆周例一、试分析

3、在竖直放置光滑圆锥内做匀速圆周运动小球所需的向心力。运动小球所需的向心力。小球受力：小球受力：竖直向下的重力竖直向下的重力 GG垂直圆锥面的支持力垂直圆锥面的支持力 FNFNF小球的向心力：小球的向心力：由重力和支持力的合力提供由重力和支持力的合力提供一、水平面内的圆周运动一、水平面内的圆周运动例例3、小球做圆锥摆时细绳长、小球做圆锥摆时细绳长L，与竖直方向成，与竖直方向成角，角，求小球做匀速圆周运动的角速度求小球做匀速圆周运动的角速度。OOmgFTF小球受力：小球受力：竖直向下的重力竖直向下的重力G沿绳方向的拉力沿绳方向的拉力T小球的向心力：小球的向心力：由由T和和G的合力提供的合力提供解：

4、解：LmgtgFF向心小球做圆周运动的半径小球做圆周运动的半径sinLR 由牛顿第二定律：由牛顿第二定律：RmmaF2sin2Lmmgtg即：即：cosLg二二、竖直面内的圆周运动竖直面内的圆周运动（最高点最低点）（最高点最低点）1、凸凹桥、凸凹桥GFNhGhN过山车模型过山车模型人与车能过最人与车能过最高点时，速度高点时，速度需要满足什么需要满足什么条件？条件？NGrvmNmg2:在最高点时当grv )3()(v, 0) 1 (临界速度当grN时当grNv, 0)2(物体恰好通过最高点物体恰好通过最高点物体能过最高点，且物体能过最高点，且mgrvmN2物体不能过最高点，脱离圆轨道做曲线运动物

5、体不能过最高点，脱离圆轨道做曲线运动总结：物体能过最高点的条件为：总结：物体能过最高点的条件为：grv 图3-16高一物理圆周运动试卷17题图3-9RgRgRgRgRgRg图3-5处理匀速圆周运动问题的一般步骤处理匀速圆周运动问题的一般步骤（1）明确对象，找出圆周平面，确定圆心和半径；）明确对象，找出圆周平面，确定圆心和半径；（2）进行受力分析，画出受力分析图）进行受力分析，画出受力分析图,求求 出在半径方向的合力，即向心力；出在半径方向的合力，即向心力；（3) 结合结合F合合 = 匀速圆周运的特点匀速圆周运的特点列方程求解。列方程求解。rvmF2向作作 业业图3-41 1：如图3-4所示，半

6、径为R的半球形碗内，有一个具有一定质量的物体A，A与碗壁间的动摩擦因数为，当碗绕竖直轴OO/匀速转动时，物体A刚好能紧贴在碗口附近随碗一起匀速转动而不发生相对滑动，求碗转动的角速度 2、质量为、质量为m的汽车以恒定的速率的汽车以恒定的速率v通过半径为通过半径为r的的拱桥，如图所示，求汽车在桥顶时对路面的压力是多拱桥，如图所示，求汽车在桥顶时对路面的压力是多少？少？黄黄石长江大桥石长江大桥 例一、质量为例一、质量为m的汽车以恒定的速率的汽车以恒定的速率v通过半径为通过半径为r的拱桥，如图所示，求汽车在桥顶时对路面的压力是的拱桥，如图所示，求汽车在桥顶时对路面的压力是多少？多少？解：汽车通过桥顶时

7、，受力情况如图。解：汽车通过桥顶时，受力情况如图。汽车通过桥顶时：汽车通过桥顶时：GrmvFmgN/2)(2rvgmFNFNhFN)(2rvgmNN由牛顿第二定律：由牛顿第二定律：由牛顿第三定律：由牛顿第三定律：O二、实例分析二、实例分析竖直面内的匀速圆周运动竖直面内的匀速圆周运动r注意注意: :汽车过桥的速度不得太大汽车过桥的速度不得太大,否则否则N将消失将消失,汽车将飞离桥面汽车将飞离桥面.)(2rvgmNN0)(2rvgm02rvggrv 由牛顿第二定律：由牛顿第二定律：Gh)/(2rvgmNN)/(2rvgmNNN 拓展拓展:汽车以恒定的速率汽车以恒定的速率v通过半径为通过半径为r的凹型桥面，如图的凹型桥面，如图所示，求汽车在最底部时对桥面的压力是多少？所示，求汽车在最底部时对桥面的压力是多少？解：汽车通过底部时，受力情况如图。解：