竖直平面内的圆周运动课件

1、竖直平面内的圆周运动竖直平面内的圆周运动教学目标:1 、了解竖直平面内的圆周运动的特点。2 、了解变速圆周的运动物体受到的合力产生的两 个效果，知道做变速圆周运动的物体受到的合力不指向圆心。3 、掌握轻杆、轻绳、管道内的小球做圆周运动的临界条件教学目标:竖直平面内的圆周运动的特点：一般是变速圆周运动；合外力一般不指向圆心；（但最低点最高点除外）合外力不等于向心力，只是在半径方向的分力提供向心力 -生活中你知道的哪些物体运动是竖直平面内的圆周运动呢？试着说说这些物体运动有什么特点呢？竖直平面内的圆周运动的特点：生活中你知道的哪些物体运动是竖直请从约束物体竖直方向的圆周运动的方式简单的分类？绳子约

2、束类 轨道约束类请从约束物体竖直方向的圆周运动的方式简单的分类？绳子约束类 绳子约束类：(水流星)将透明胶带抽出一段，用手提着另一端，你能让透明胶带在竖直平面内能做完整的圆周运动吗？如果让透明胶带的速度再小一些呢？试试看此完整的圆周运动最不易通过的点在什么地方？ov绳子约束类：(水流星)将透明胶带抽出一段，用手提着另一端，你已知小球质量为0.1kg，绳长1m，g=10m/s2，忽略小球本身大小：求当最高点小球速度v=4m/s，绳的拉力T？求当最高点小球速度v= m/s，绳的拉力T？求当最高点小球速度v=3m/s，绳的拉力T？mgTov当胶带在最高点的速度为v时，绳的拉力T与速度v的关系怎样？最

3、高点的牛顿第二定律关系：已知小球质量为0.1kg，绳长1m，g=10m/s2，忽略小小球恰好过最高点的条件：当v=v0，小球恰好能够通过最高点；当vv0，小球能够通过最高点。小球恰好过最高点的条件：当v=v0，小球恰好能够通过最高点；mgFN 1、物体沿竖直内轨运动（过山车） 有一竖直放置、内壁光滑圆环，其半径为r，质量为m的小球沿它的内表面做圆周运动，分析小球在最高点的速度应满足什么条件？最高点的牛顿第二定律关系：小球恰好过最高点的条件：轨道约束类mgFN 1、物体沿竖直内轨运动（过山车） 有一竖小结1：细绳、圆形内轨道模型ovovmgFN最高点：临界条件：临界速度：最高点：临界条件：临界速

4、度：mgT能通过最高点的条件是在最高点速度小结1：细绳、圆形内轨道模型ovovmgFN最高点：临界条件练习1：用长为r的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，如图，则下列说法正确的是 （ ）A 小球在圆周最高点时的向心力一定只有重力提供B 小球在圆周最高点时绳子的拉力不可能为0C 若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动，则其在最高点的速率为D 小球在圆周最低点时拉力一定大于重力mol练习1：用长为r的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运2、管道内的圆周运动轨道约束类如图，有一内壁光滑、竖直放置的管型轨道，其半径为R，管内有一质量为m的小球在做圆周运动，小球的直径刚好略小于管的内径。问

5、：（1）小球运动到最低点时，速度与受力的关系如何？（2）小球运动到最高点时，速度与受力的关系又是如何？2、管道内的圆周运动轨道约束类如图，有一内壁光滑、竖直放置的GV2GF1V1F2F3最高点:最低点：最小速度v=0，此时mg=F3思考：小球在最高点的最小速度可以是多少？GV2GF1V1F2F3最高点:最低点：最小速度v=0，此时v如果让长为L的轻杆一端固定着一质量为m的小球，使小球在竖直平面内做圆周运动。 试分析：（1）当小球在最低点A的速度为v2时，杆的受力与速度的关系怎样？（2）当小球在最高点B的速度为v1时，杆的受力与速度的关系怎样？v如果让长为L的轻杆一端固定着一质量为m的小球，使小

6、球在竖直小结2：轻杆、圆管模型vv（1）：轻杆提供向下拉力（圆管的外壁受到挤压提供向下的支持力）：轻杆提供向上的支持力（圆管的内壁受到挤压提供向上的支持力）：重力恰好提供向心力，轻杆（圆管）对球没有力的作用（2）（3）（4）：轻杆（圆管的内壁）提供向上的支持力恰能过最高点小结2：轻杆、圆管模型vv（1）：轻杆提供向下拉力（圆管的外练习2：细杆的一端与一小球相连，可绕O点的水平轴自由转动，现在给小球一初速度，使它做圆周运动，图中a、b分别表示小球轨道的最低点和最高点，则杆对球的作用力可能是（ ）A a处为拉力，b处为拉力 B a处为拉力，b处为推力 C a处为推力，b处为拉力 D a处为推力，b处为推力 oba练习2：细杆的一端与一小球相连，可绕O点的水平轴自由转动，现总结：竖直平面内圆周运动的临界问题物理情景图示在最高点的临界特点做圆周运动条件细绳拉着小球在竖直平面内运动T=0 在最高点时速度应不小于小球在竖直放置的光滑圆环内侧运动N=0 在最高点时速度应不小于小球固定在轻杆上在竖直面内运动V0F向0F向=FT+mg 或F向=mg-Fn在最高点速度