圆周运动的临界问题市公开课一等奖省赛课微课金奖课件

圆周运动中临界问题雷锋学校姜勇彪第1页1.什么是临界问题？2.解答临界问题关键。回顾：第2页当物体由一个物理状态变为另一个物理状态时，可能存在一个过渡转折点，这时物体所处状态称为临界状态。1.什么是临界问题？与临界状态相关问题称为临界问题，与之相关物理条件称为临界条件。第3页找准临界状态，找出临界条件。2.解答临界问题关键：第4页

许多临界问题，题干中惯用“恰好”、“最大”、“最少”、“不脱离”……等词语对临界状态给出了明确暗示。有时，有些临界问题中并不显含上述常见“临界术语”，但审题时发觉某个物理量在改变过程中会发生突变，则此时物体所处状态即为临界状态。

为了找到临界状态，我们通常会对改变物理量取极限。怎样找准临界状态、找出临界条件？第5页3.圆周运动临界问题有什么特点与规律。第6页图1FfFNmg例1如图1所表示水平转盘上放有质量为m物块，物块到转轴距离为r,若物块一直相对转盘静止，物块和转盘间最大静摩擦力是正压力倍。求：转盘转动最大角速度是多大？答案：第7页例2、长度为L＝0.5m轻质细绳OA，A端有一质量为m＝2.0kg小球，如图所表示，小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动，经过最高点时小球速率是4m/s，g取10m/s2。（1）求此时细绳OA受到多大拉力？（2）若细绳换成细杆，小球经过最高点速率是2m/s，此时球对细杆作用力大小是多少？方向怎样？总结:”轻绳模型“，”轻杆模型”临界条件；总结：得到两种模型临界条件方法。讨论：两种模型临界条件不一样原因。答案：(1).44N;(2).4N,方向竖直向上。mgFTFN第8页例3.质量为100t火车在轨道上行驶,火车内、外轨连线与水平面夹角为θ=37°,如图所表示,弯道半径R=30m,重力加速度取10m/s2.求:(1)当火车速度为:v1=20m/s时,轨道受到侧压力多大?方向怎样?(2)当火车速度为:v2=10m/s时,轨道受到侧压力多大?方向怎样?θ第9页

FFNmgθFθ例3.质量为100t火车在轨道上行驶,火车内、外轨连线与水平面夹角为θ=37°,如图所表示,弯道半径R=30m,重力加速度取10m/s2.求:(1)当火车速度为:v1=20m/s时,轨道受到侧压力多大?方向怎样?(2)当火车速度为:v2=10m/s时,轨道受到侧压力多大?方向怎样?第10页θFθFN`FNmgyθx例3.质量为100t火车在轨道上行驶,火车内、外轨连线与水平面夹角为θ=37°,如图所表示,弯道半径R=30m,重力加速度取10m/s2.求:(1)当火车速度为:v1=20m/s时,轨道受到侧压力多大?方向怎样?(2)当火车速度为:v2=10m/s时,轨道受到侧压力多大?方向怎样?答案(1)3.2×105

N沿斜面向下

(2)4.7×104N沿斜面向上第11页例4、如图所表示，两绳系一质量为m＝0.1kg小球，上面绳长L＝2m，两端都拉直时与轴夹角分别为37°与53°。(1).球角速度在什么范围内，两绳一直张紧.(2).当角速度为2rad/s时，上、下两绳拉力分别为多大？530370答案：2.5rad/s,3.3rad/s；AC绳拉力：0.8N，BC绳拉力：0试验演示ACB第12页第13页变式应用：用一根细线一端系一小球(可视为质点)，另一端固定在一光滑锥顶上，如图所表示，设小球在水平面内做匀速圆周运动角速度为ω，细线张力为FT，则FT随ω2改变图像是图中()

第14页谢谢指导！第15页第16页yxFxθFN`FNmgθx‘y‘aθaxayGxGy第17页第18页1.质量为100t火车在轨道上行驶,火车内、外轨连线与水平面夹角为θ=37°,如图所表示,弯道半径R=30m,重力加速度取10m/s2.求:(1)当火车速度为:v1=20m/s时,轨道受到侧压力多大?方向怎样?(2)当火车速度为:v2=10m/s时,轨道受到侧压力多大?方向怎样?答案(1)3.2×105

N沿斜面向下

(2)4.7×104N沿斜面向上第19页1.质量为100t火车在轨道上行驶,火车内、外轨连线与水平面夹角为θ=37°,如图所表示,弯道半径R=30m,重力加速度取10m/s2.求:(1)当火车速度为:v1=20m/s时,轨道受到侧压力多大?方向怎样?(2)当火车速度为:v2=10m/s时,轨道受到侧压力多大?方向怎样?答案(1)