教科版高一物理名补教案—24圆周运动计算题

1、高一下物理名补教案目标提高班 名师培优精讲【教学标题】 圆周运动计算【教学目标】1. 知道离心运动及其产生的原因2. 掌握圆周运动的分析方法和技巧3. 会分析生活中的简单圆周运动【教学重点】1. 知道离心运动及其产生的原因2. 会分析生活中的简单圆周运动【教学难点】1. 掌握圆周运动的分析方法和技巧【进门得分】1、下列关于离心现象的说法中正确的是( )A.当物体所受的离心力大于向心力时产生离心现象B.做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都突然消失时,它将做背离圆心的圆周运动C.做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都突然消失时,它将沿切线做直线运动D.做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都

2、突然消失时,它将做曲线运动2、如右图所示,光滑的水平面上,小球m在拉力F的作用下做匀速圆周运动若小球在到达P点时突然发生变化,则下列说法正确的是 （ ） A.若F突然消失,小球将沿轨迹a做离心运动 B.若F突然变小,小球将沿轨迹a做离心运动C.若F突然变大,小球将沿轨迹b做离心运动D.若F突然变小,小球将沿轨迹c做近心运动3、如右图所示,在注满水的玻璃管中放一个乒乓球,然后再用软木塞封住管口,将此玻璃管放在旋转的水平转盘上,且保持与盘相对静止,则乒乓球会( )A.向外侧运动 B.向内侧运动C.保持不动 D.条件不足,无法判断【教学内容】一、分析圆周运动问题的基本方法1、分析物体的运动情况，明确

3、圆周轨道在怎样的一个平面内，确定圆心在何处，半径是多大.2、分析物体的受力情况，弄清向心力的来源跟运用牛顿第二定律解直线运动问题一样，解圆周运动问题，也要先选择研究对象，然后进行受力分析，画出受力示意图.3、由牛顿第二定律Fma列方程求解相应问题，其中F是指向圆心方向的合外力(向心力)，a是指向心加速度，即或2r或用周期T来表示的形式二、圆周运动中的临界问题1、临界状态：当物体从某种特性变化为另一种特性时发生质的飞跃的转折状态，通常叫做临界状态，出现临界状态时，既可理解为“恰好出现”，也可理解为“恰好不出现”.2、轻绳类：轻绳拴球在竖直面内做圆周运动，过最高点时，临界速度为v，此时F绳0.3、

4、轻杆类：(1)小球能过最高点的临界条件：v0.(2)当0v时，F为支持力；(3)当v时，F0；(4)当v时，F为拉力.4、汽车过拱桥：如图7所示，当压力为零时，即Gm0，v，这个速度是汽车能正常过拱桥的临界速度.v是汽车安全过拱桥的条件.5、摩擦力提供向心力：如图所示，物体随着水平圆盘一起转动，汽车在水平路面上转弯，它们做圆周运动的向心力等于静摩擦力，当静摩擦力达到最大时，物体运动速度也达到最大，由Fmm得vm ，这就是物体以半径r做圆周运动的临界速度.【过手练习】1、如图所示，一根长0.1m的细线，一端系着一个质量为0.18kg的小球，拉住线的另一端，使球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动当小

5、球的转速增加到原来转速的3倍时，细线断裂，这时测得线的拉力比原来大40N则：（g取10m/s2）（1）线断裂的瞬间，线的拉力多大？（2）这时小球运动的线速度多大？（3）如果桌面高出地面0.8m，线断后小球垂直桌面边缘飞出，落地点离桌面的水平距离为多少？2、如图所示，半径为R，内径很小的光滑半圆管竖直放置两个质量均为m的小球a、b以不同的速度进入管内，a通过最高点A时，对管壁上部的压力为3mg，b通过最高点A时，对管壁下部的压力为0.75mg，求a、b两球落地点间的距离3、有一辆质量为1.2t的小汽车驶上半径为50m的圆弧形拱桥问：（1）汽车到达桥顶的速度为10m/s时对桥的压力是多大？（2）汽

6、车以多大的速度经过桥顶时恰好对桥没有压力作用而腾空？（3）设想拱桥的半径增大到与地球半径一样，那么汽车要在这样的桥面上腾空，速度要多大？（重力加速度g取10m/s2，地球半径R取6.4×103km）4、如图所示，装置BOO可绕竖直轴OO转动，可视为质点的小球A与两细线连接后分别系于B、C两点，装置静止时细线AB水平，细线AC与竖直方向的夹角=37º。已知小球的质量m=1kg，细线AC长L1m，B点距转轴的水平距离和距C点竖直距离相等。（重力加速度g取10m/s2，sin37º=0.6，cos37º=0.8）（1）若装置匀速转动的角速度为时，细线AB上的张

7、力为0而细线AC与竖直方向的夹角仍为37°，求角速度的大小；（2）若装置匀速转动的角速度为时，细线AB刚好竖直，且张力为0，求此时角速度的大小； 5、 如图所示，在内壁光滑的平底试管内放一个质量为1g的小球，试管的开口端加盖与水平轴O连接。试管底与O相距5cm，试管在转轴带动下沿竖直平面做匀速圆周运动。求：（1）转轴的角速度达到多大时，试管底所受压力的最大值等于最小值的3倍。（2）转轴的角速度满足什么条件时，会出现小球与试管底脱离接触的情况？（g取10m/s2）【拓展训练】1、如图所示，轨道ABCD的AB段为一半径R0.2 m的光滑圆形轨道，BC段为高h5 m的竖直轨道，CD段为水平

8、轨道.一质量为0.2 kg的小球从A点由静止开始下滑，到达B点时速度的大小为2 m/s，离开B点做平抛运动(g10 m/s2)，求：(1)小球离开B点后，在CD轨道上的落地点到C点的水平距离；(2)小球到达B点时对圆形轨道的压力大小；(3)如果在BCD轨道上放置一个倾角45°的斜面(如图中虚线所示)，那么小球离开B点后能否落到斜面上？如果能，求它第一次落在斜面上的位置距离B点有多远.如果不能，请说明理由.2、如图，一质量为m=2kg的小球用细绳拴住在竖直平面内做圆周运动，绳长L=0.5m，固定点O距地面的高度为5.5m，绳的最大承受力F=120N，则小球经过最低点时的速率最大为多少？

9、若以此最大速率经过最低点时，细绳恰好被拉断，则小球落地时距离固定点O的水平距离为多大？（g=10m/s2）3、如图所示，赛车在水平赛道上作900转弯，其内、外车道转弯处的半径分别为r1和r2，车与路面间的动摩擦因数和静摩擦因数都是试问：竞赛中车手应选图中的内道转弯还是外道转弯？在上述两条弯转路径中，车手做正确选择较错误选择所赢得的时间是多少？【出门检测】1、如图，直杆上0102两点间距为L，细线O1A长为，O2A长为L,A端小球质量为m，要使两根细线均被拉直，杆应以多大的角速度转动？2、一根长约为L的均匀细杆可以绕通过其一端的水平轴在竖直平面内转动，杆最初在水平位置。杆上距O为a处放有一个小物体B（可视为质点）。杆与其上小物体最初均处于静止状态，若此杆突然以匀角速度绕O轴转动，问当取什么值时，小物体与杆可能相碰。【课后作业】1、飞机由俯冲转为拉起的一段轨迹可看作一段圆弧，如图所示，飞机做俯冲拉起运动时，在最低点附近做半径为r180m的圆周运动，如果飞行员质量m70kg，飞机经过最低点P时的速度v360 km/h，则这时飞行员对座椅的压力是多少？2、同学们参照伽利略时期演示平抛运动的方法制作了如图所示的实验装置。图中水平放置的底板上竖直地固定有M板和N板，M板上部有一半径为R的一圆弧形的粗糙轨道，P为