公开课圆周运动的应用

圆周运动的应用圆周运动的应用主讲主讲:梁梁 金金20112011年年1010月月1313日日单项单项1 1一圆筒绕其中心轴一圆筒绕其中心轴OOOO匀速转动，筒内壁上匀速转动，筒内壁上紧贴着一个物体与筒一起运动，相对筒无滑动如紧贴着一个物体与筒一起运动，相对筒无滑动如下图所示，物体的向心力是下图所示，物体的向心力是()fA A物体的重力物体的重力B B筒壁对物体的静摩擦力筒壁对物体的静摩擦力C C筒壁对物体的弹力筒壁对物体的弹力D D物体所受重力与弹力的合力物体所受重力与弹力的合力CGNF一、水平面内的圆周运动一、水平面内的圆周运动双项双项2 2如图所示，在双人花样滑冰运动中，有时会看如图所示，在双人花样滑冰运动中，有时会看到被男运动员拉着的女运动员离开地面在空中做圆锥摆到被男运动员拉着的女运动员离开地面在空中做圆锥摆运动的精彩场面，目测体重为运动的精彩场面，目测体重为G G的女运动员做圆锥摆运的女运动员做圆锥摆运动时和水平冰面的夹角约为动时和水平冰面的夹角约为3030，重力加速度为，重力加速度为g g，估，估算该女运动员算该女运动员()A A受到的拉力为受到的拉力为 G G B B受到的拉力为受到的拉力为2G2GC C向心加速度为向心加速度为 g g D D向心加速度为向心加速度为2g2g33BCGT2T1T小结小结:1 1.画圆轨道找圆心定半径画圆轨道找圆心定半径水平面内的圆周运动水平面内的圆周运动2.2.受力分析求指向圆心的合外力受力分析求指向圆心的合外力3.(20083.(2008广东广东高考高考)有一种叫有一种叫“飞椅飞椅”的游乐项目，的游乐项目，示意图如图所示，长为示意图如图所示，长为L L的钢绳一端系着座椅，另一的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径为端固定在半径为r r的水平转盘边缘，转盘可绕穿过其的水平转盘边缘，转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动当转盘以角速度中心的竖直轴转动当转盘以角速度匀速转动时，匀速转动时，钢绳与转轴在同一竖直平面内，与竖直方向的夹角为钢绳与转轴在同一竖直平面内，与竖直方向的夹角为，不计钢绳的重力，求转盘转动的角速度，不计钢绳的重力，求转盘转动的角速度与夹角与夹角的关系的关系座椅到中心轴的距离：座椅到中心轴的距离：解解:对座椅分析有：对座椅分析有：求得求得sinLrR2tanmRmgsintanLrgGT1T2T向合FF双项双项4 4小球小球m m用长为用长为L L的悬线固定在的悬线固定在O O点，在点，在O O点正点正下方下方L/2L/2处有一光滑圆钉处有一光滑圆钉C C（如图所示）（如图所示）.今把小球今把小球拉到悬线呈水平后无初速地释放，当悬线呈竖直状拉到悬线呈水平后无初速地释放，当悬线呈竖直状态与钉相碰时（态与钉相碰时（）A小球的速度突然增大小球的速度突然增大B小球的向心加速度突然增大小球的向心加速度突然增大C小球的角速度突然减小小球的角速度突然减小D悬线的拉力突然增大悬线的拉力突然增大BD二、竖直面内的圆周运二、竖直面内的圆周运动动ABD小结：找圆心定半径小结：找圆心定半径受力分析求指向圆心的合外力受力分析求指向圆心的合外力GT根据向心力、向心加速度公式进行求解根据向心力、向心加速度公式进行求解5 5如图所示，位于竖直平面上的光滑轨道，半径为如图所示，位于竖直平面上的光滑轨道，半径为R R，OBOB沿竖直方向，圆弧轨道上端沿竖直方向，圆弧轨道上端A A点距地面高度为点距地面高度为H H，质，质量为量为m m的小球从的小球从A A点由静止释放，最后落在地面点由静止释放，最后落在地面C C点处，点处，不计空气阻力求：不计空气阻力求：gRVB2)1(1)(1)小球刚运动到小球刚运动到B B点时的速度点时的速度?(2)(2)在在B B点时轨道对小球的支持力多大？点时轨道对小球的支持力多大？(3)(3)落地点落地点C C与与B B的水平距离的水平距离S S为多少？为多少？分过程：分过程：AB做圆周运动做圆周运动BC做平抛运动做平抛运动RRHS)(2)3(GN机械能守恒机械能守恒mgNB3)2(拓展拓展 :在上题中添加一个竖直向下在上题中添加一个竖直向下强度为强度为E的的匀强电场匀强电场,小球电量为小球电量为+q+q,其它条件不变其它条件不变,求求(1)小球刚运动到小球刚运动到B B点时的速度点时的速度?(2)在在B点时点时轨道对小球的支持力多大？轨道对小球的支持力多大？总结总结:1 1.画圆轨道找圆心定半径画圆轨道找圆心定半径2.2.受力分析求指向圆心的合外力受力分析求指向圆心的合外力3.3.根据合外力提供向心力列等式根据合外力提供向心力列等式圆周运动圆周运动多谢指导！多谢指导！