【课件】竖直平面内绳杆圆周运动模型 2022-2023学年高一下学期物理人教版2019必修第二册

圆周运动专题

竖直平面内圆周运动的绳、杆两种典型模型[学习目标]1、理解分析竖直平面内圆周运动绳（不计重力）模型。2、理解分析竖直平面内圆周运动杆（不计重力）模型。3、理解两类问题相似的题型运动特点。4、学会用绳杆圆周运动解决生活相似问题，体会科学知识的应用价值。专题一：理解分析竖直平面内圆周运动绳（不计重力）模型理解分析绳（不计重力）模型问题1:小球m在轻绳牵引作用下，要让小球在竖直平面内恰好能做完整的圆周运动，则小球在最高点的受力特点和相应速度大小？

问题2:小球m在轻绳牵引作用下，且在竖直平面内恰好能做完整的圆周运动，则小球在最低点的受力和相应速度大小？

绳

m理解分析绳（不计重力）模型问题3:小球m在轻绳牵引作用下，且在竖直平面内能做完整的圆周运动，则小球在最低点和最高点的受力之差？

m绳

理解分析绳（不计重力）模型

绳

mF

0gL

理解分析绳（不计重力）模型问题5:小球m在轻绳牵引作用下，若小球在竖直平面内不能做完整的圆周运动，则小球结束圆周运动时受力特点是？

绳

m

理解分析绳（不计重力）模型

m绳长L、2L理解分析绳（不计重力）模型

L自由落体

L

理解分析绳（不计重力）模型问题8:小球1质量m,带电量+q在半圆弧磁场中由A点静止释放，另一相同小球2在电场中由C点静止释放，①比较第一次到达最低点时二者速度大小、对轨道的压力以及这个过程的时间。②两个小球是否都能到达对面B或者D点（如图所示）？

+q,mAB+q,mCDBE

[小试锋芒]C2.如图甲所示，用一轻质绳拴着一质量为m的小球，在竖直平面内做圆周运动（不计一切阻力），小球运动到最高点时绳对小球的拉力为T，小球在最高点的速度大小为v，其T-v2图像如图乙所示，则（

）

ABC专题二：理解分析竖直平面内圆周运动杆（不计重力）模型理解分析杆（不计重力）模型问题1:小球m在轻杆牵引作用下，要让小球在竖直平面内恰好能做完整的圆周运动，则小球在最高点的受力特点和相应速度大小？

问题2:小球m在轻杆牵引作用下，且在竖直平面内恰好能做完整的圆周运动，则小球在最低点的受力特点和相应速度大小？

杆

m理解分析杆（不计重力）模型问题3:小球m在轻杆牵引作用下，且在竖直平面内能做完整的圆周运动，则小球在最低点和最高点的受力之差？

m杆

理解分析杆（不计重力）模型问题3:小球m在轻杆牵引作用下，且在竖直平面内能做完整的圆周运动，则小球在最低点和最高点的受力之差？

m杆

理解分析杆（不计重力）模型

杆

mF

0gL拉力支持力-mg

理解分析杆（不计重力）模型问题5:小球m在轻杆牵引作用下，若小球在竖直平面内不能做完整的圆周运动，则小球结束圆周运动时受力特点是？解：若小球在竖直平面内不能做完整的圆周运动，则小球结束圆周运动时速度减小为零，沿径向方向合力为0，即向心力为零。杆

m

理解分析杆（不计重力）模型

m杆L、2L理解分析杆（不计重力）模型问题7:两个相同小球甲、乙在杆长L和2L作用下，由静止释放（圆心等高），求运动到最低点时动能之比，和两个过程时间之比（如图所示）？

杆Lm

杆2Lm

理解分析杆（不计重力）模型与杆模型相似的题型（1）

（2）A与B刚脱离接触的瞬间，杆对A的作用力等于零，A的速度方向垂直于杆，水平方向的分速度等于B的速度。

C

CD

A

CD

A．小球A、B的线速度大小之比为2：1 B．小球A、B的向心力大小之比为2：1C．小球A对杆的作用力大小为mg D．小球A对杆的作用力方向竖直向上CD

AD

本章小结1.掌握竖直平面内圆周运动绳（不计重力）模型的几个相应问题及解决方法。2.掌握竖直平面内圆周运动杆（不计重力）模型的几个相应问题及解决方法。[衔接高考]1.如图,一光滑大圆环固定在桌面上，环面位于竖直平面内，在大圆环上套着一个小环。小环由大圆环的最高点从静止开始下滑，在小环下滑的过程中，大圆环对它的作用力（）A．一直不做功B．一直做正功C．始终指向大圆环圆心D．始终背离大圆环圆心A2．如图，在竖直平面内有一固定光滑轨道，其中AB是长为R的水平直轨道，BCD是圆心为O、半径为R的3/4圆弧轨道，两轨道相切于B点．在外力作用下，一小球从A点由静止开始做匀加速直线运动，到达B点时撤除外力．已知小球刚好能沿圆轨道经过最高点C，重力加速度为g．求：（1）小球在AB段运动的加速度的大小；（2）小球从D点运动到A点所用的时间．

3．如图所示，一不可伸长的轻绳上端悬挂于O点，下端系一质量m=1.0kg的小球．现将小球拉到A点（保持绳绷直）由静止释放，当它经过B点时绳恰好被拉断，小球平抛后落在水平地面上的C点．地面上的D点与OB在同一竖直线上，已知绳长L=