高一物理《圆周运动习题课》课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,1.,定义：,做_的物体，在所受合外力突然消失或不足以提供圆周运动_的情况下，就做逐渐远离圆心的运动,2,本质：,做圆周运动的物体，由于本身的惯性，总有沿着_飞出去的趋势,离心现象,(,考纲要求,),圆周运动,所需向心力,圆周切线方向,3,受力特点,当,F,_,时，物体做匀速圆周运动；,当,F,0,时，物体沿,_,飞出；,当,F,_,时，物体逐渐远离圆心，,F,为实际提供的向心力，如图所示,mr,2,切线方向,mr,2,1.定义：做_的物体，在所受合外力突然消失,1,1,模型条件,(1)物体在竖直平面内做变速圆周运动,(2),“,轻绳模型,”,在轨道最高点无支撑，,“,轻杆模型,”,在轨道最高点有支撑,2,模型特点,该类问题常有临界问题，并伴有,“,最大,”“,最小,”“,刚好,”,等词语，现对两种模型分析比较如下：,物理建模,6.,竖直平面内圆周运动的,“,轻绳、轻杆,”,模型,1模型条件物理建模6.竖直平面内圆周运动的“轻绳、轻杆”,2,高一物理圆周运动习题课课件,3,高一物理圆周运动习题课课件,4,1,.长度为,L,0.5m,的轻质细杆,OA,，,A,端有一质量为,m,3kg,的小球，如图所示，小球以,O,点为圆心在竖直平面内做圆周运动，通过最高点时小球的速率是,2.0m,/,s,g,取,10m,/,s,2,，则此时细杆,OA,受到（）,A.,6.0N,的拉力,B.,6.0N,的压力,C.,24N,的拉力,D.,24N,的压力,B,0,A,F,mg,模型,1-,轻杆模型,1.长度为L0.5m的轻质细杆OA，A端有一质量为m3k,5,2.,用钢管做成半径为R=0.5m的光滑圆环(管径远小于R)竖直放置,一小球(可看作质点,直径略小于管径)质量为m=0.2kg在环内做圆周运动,求:小球通过最高点A时,下列两种情况下球对管壁的作用力。取g=10m/s,2,A的速率为1.0m/s (2)A的速率为4.0m/s,A,O,A,O,N,1,mg,A,O,N,2,mg,2.用钢管做成半径为R=0.5m的光滑圆环(管径远小于R)竖,6,3,.杂技演员在做水流星表演时，用绳系着装有水的水桶，在竖直平面内做圆周运动，大家讨论一下满足什么条件水才能从水出桶中流出来。若水的质量M=0.5kg，绳L=60cm，g取10求：,（1）最高点水不流出的最小速率。（2）水在最高点速率为v=3ms时，水对桶底的压力。,mg,N,模型,2-,轻绳模型,3.杂技演员在做水流星表演时，用绳系着装有水的水桶，在竖直平,7,用极限法分析圆周运动的临界问题,用极限法分析圆周运动的临界问题,8,【例,4,】,如图所示，用一根长为,l,1 m的细线，一端系一质量为,m,1 kg的小球(可视为质点)，另一端固定在一光滑锥体顶端，锥面与竖直方向的夹角,37，当小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为,时，细线的张力为,F,T,.(,g,取10 m/s,2,，结果可用根式表示)求：,(1)若要小球离开锥面，则小球的角速度,0,至少为多大？,(2)若细线与竖直方向的夹角为60，则小球的角速度,为多大？,解析指导,考点定位,圆周运动的临界问题,（,1,）小球离开锥面：,支持力为零,解题技巧,找到临界状态,（2）当细线与竖直方向成60角时,【例4】如图所示，用一根长为l1 m的细线，一端系一质量为,9,5,(,单选,)在,光滑,水平面上，有一转轴垂直于此平面，交点O的上方h处固定一细绳，绳的另一端连接一质量为m的小球B，绳长Lh，小球可随转轴转动在光滑水平面上做匀速圆周运动，如图,所示要使,小球不离开水平面,，转轴,转速的最大值,是,(),A,5(单选)在光滑水平面上，有一转轴垂直于此平面，交点O的上,10,6.,如图所示，半径为,L/4,、质量为m的小球用两根不可伸长的轻绳a、b连接，两轻绳的另一端系在一根竖直杆的A、B两点上，A、B两点相距为,L,，当两轻绳伸直后，A、B两点到球心的距离均为,L,。当竖直杆以自己为轴转动并达到稳定时（细绳a、b与杆在同一竖直平面内）。求：,（1）竖直杆角速度为多大时，小球,恰离开,竖直杆?,（2）轻绳a的张力F,a,与竖直杆转动的角速度之间的关系。,6.如图所示，半径为L/4、质量为m的小球用两根不可伸长的轻,11,A,sin,F,a,mg,AsinFamg,12,=60,0,=600,13,高一物理圆周运动习题课课件,14,7.如图,4,所示，倾斜放置的圆盘绕着中轴匀速转动，圆盘的倾角为,37,.在距转动中心,0.1m处放一小木块,，小木块跟随圆盘一起转动，小木块与圆盘的,动摩擦因数为0.8,，木块与圆盘的最大静摩擦力与相同条件下的滑动摩擦力相同.若要保持木块不相对圆盘滑动，圆盘转动的角速度最大值约为,A.8rad/s,B.2rad/sC D.rad/s,rad/s,解析,木块在最低点时容易相对圆盘滑动，此时木块相对圆盘将要滑动，圆盘的角速度最大，则,mgcos37,mgsin37=m,2,r,=,=,2rad/s 所以，选项B正确,7.如图4所示，倾斜放置的圆盘绕着中轴匀速转动，圆盘的倾角,15,找到临界状态,8.如图所示，竖直,环A,半径为r，,固定在木板B上,，木板B放在水平地面上，B的左右两侧各有一挡板固定在地上，B不能左右运动，在环的最低点静放有一小球C，A、B、C的质量均为m.现给小球一水平向右的瞬时速度v，小球会在环内侧做圆周运动，为,保证小球能通过环的最高点,，且,不会使环在竖直方向上跳起,(不计小球与环的摩擦阻力)，则小球运动到最高点速度必须满足(),A最小值 B最大值,C最小值 D最大值,CD,找到临界状态8.如图所示，竖直环A半径为r，固定在木板B上，,16,2mg,N,1,mg,N,1,2mgN1mgN1,17,9如图所示，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动，当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运动现测得转台半径,R,0.5 m，离水平地面的高度,H,0.8 m，物块平抛落地过程水平位移的大小,s,0.4 m设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度,g,10 m/s,2,.求：,(1)物块做平抛运动的初速度大小,v,0,；,(2)物块与转台间的动摩擦因数,.,9如图所示，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动，当,18,高一物理圆周运动习题课课件,19,10.一根细线一端系一小球（可视为质点），另一端固定在光滑圆锥顶上，如图所示.设小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为，线的张力为T，则T随,2,变化的图象是图中的（）,T,mg,N,10.一根细线一端系一小球（可视为质点），另一端固定在光滑圆,20,高一物理圆周运动习题课课件,21,高一物理圆周运动习题课课件,22,1.,一对男女溜冰运动员质量分别为m,男,80kg和,m,女,40kg，面对面拉着一弹簧秤做圆周运动的溜冰表演，如图所示，两人相距0.9m，弹簧秤的示数为9.2N，则两人（）,A,.,速度大小相同约为40m/s,B,.,运动半径分别为r,男,0.3m和r,女,0.6m,C,.,角速度相同为6rad/s,D,.,运动速率之比为v,男,v,女,12,BD,1.一对男女溜冰运动员质量分别为m男,23,2.,如图甲所示，一轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，在竖直平面内做半径为R的圆周运动。小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为N，小球在最高点的速度大小为v，N-v,2,图像如乙图所示。下列说法正确的是,（BC ）,2.如图甲所示，一轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，在竖,24,高一物理圆周运动习题课课件,25,3.,如图所示，水平放置的两个用相同材料制成的轮P和Q靠摩擦传动（不打滑），两轮的半径R,：,r=2,：,1当主动轮Q匀速转动时，,在Q轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在Q轮边缘上,，此时,Q轮转动的角速度为,1,，木块的向心加速度为a,1,；若改变转速，,把小木块放在P轮边缘也恰能静止,，,此时Q轮转动的角速度为,2,，木块的向心加速度为a,2,，则（,AC,）,3.如图所示，水平放置的两个用相同材料制成的轮P和Q靠摩擦传,26,4.,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以不同速率进入管内，,A通过最高点C时,，,对管壁上部的压力为3mg,，,B通过最高点C时,，,对管壁下部的压力为0.75mg,求A、B两球落地点间的距离,4.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,27,5.,如图所示，一根细线下端拴一个金属小球P，细线的上端固定在金属块Q上，Q放在带小孔的水平桌面上。小球在某一水平面内做匀速圆周运动(圆锥摆)。现,使小球改到一个更高一些的水平面,上做匀速圆周运动(图上未画出)，,两次金属块Q都保持在桌面上静止,。则后一种情况与原来相比较，下面的判断中正确的是(,BC,),A.Q受到桌面的支持力变大,B.Q受到桌面的静摩擦力变大,C.小球P运动的角速度变大,D.小球P运动的周期变大,mg,T,5.如图所示，一根细线下端拴一个金属小球P，细线的上端固定在,28,6.,如图所示，汽车车厢顶部悬挂一个轻质弹簧，弹簧下端拴一个质量为m的小球，,当汽车以某一速度在水平地面上匀速行驶时弹簧长度为L,1,；当汽车以,同一速度匀速率,通过一个桥面为圆弧形凸形桥的,最高点时,，,弹簧长度为L,2,，下列答案中正确是,（,),A,.,L,1,L,2,B,.,L,1,L,2,C,.,L,1,L,2,D,.,前三种情况均有可能,6.如图所示，汽车车厢顶部悬挂一个轻质弹簧，弹簧下端拴一个质,29,再见!,再见!,30,