高中物理《匀速圆周运动》课件1人教版必修2

欢迎进入物理课堂 5 4匀速圆周运动实例分析 1 常用的圆周运动向心力求解公式有哪几个 复习思考 分析和解决匀速圆周运动的问题 关键的是要把向心力的来源搞清楚 2 通常向心力是如何产生的 分析向心力来源 练习1 以下物体所做的圆周运动 向心力由谁来提供 1 2 3 a 向心力是按效果命名的力 b 任何一个力或几个力的合力只要它的作用效果是使物体产生向心加速度 它就是物体所受的向心力 c 不能认为做匀速圆周运动的物体除了受到另外物体的作用外 还要另外受到向心力 说明 1 下列关于向心力的说法中正确的是 A 物体由于做圆周运动而产生一个向心力B 向心力不改变做圆周运动物体的速度C 做匀速圆周运动的物体其向心力就是它所受的合外力D 做匀速匀速圆周运动的物体其向心力是不变的 C 课堂练习2 运用向心力公式解题的步骤 4 解方程 对结果进行必要的讨论 1 明确研究对象 确定它在哪个平面内做圆周运动 找到圆心和半径 2 确定研究对象在某个位置所处的状态 进行具体的受力分析 分析是哪些力提供了向心力 3 建立以向心方向为正方向的坐标 据向心力公式列方程 实例分析1 火车转弯 火车在平直轨道上匀速行驶时 所受的合力等于0 而当火车转弯时 我们说它做圆周运动 那么是什么力提供火车的向心力呢 内外轨道一样高时 c 由于该弹力是由轮缘和外轨的挤压产生的 且由于火车质量很大 故轮缘和外轨间的相互作用力很大 易损坏铁轨 a 此时火车车轮受三个力 重力 支持力 外轨对轮缘的弹力 b 外轨对轮缘的弹力F提供向心力 外轮 外轨 内轨 内轮 说明 转弯处要选择内外轨适当的高度差 使转弯时所需的向心力F完全由重力G和支持力N的合力来提供 这样外轨就不受轮缘的挤压了 外轨略高于内轨时 水平方向 铁路转弯处的圆弧半径是300m 轨距是1 5m 规定火车通过这里的速度是20m s 内外轨的高度差应该是多大才能使外轨不受轮缘的挤压 保持内外轨的这个高度差 如果车的速度大于或小于20m s 会分别发生什么现象 说明理由 解 练习2 赛车转弯 课堂练习3 1 把一个小球放在玻璃漏斗里 晃动几下漏斗 可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动 如图 小球的向心力是由什么力提供的 向心力是重力和漏斗壁对小球支持力的合力提供的 实例分析2 汽车过拱桥 4 质量为m 1000kg的汽车在拱桥上以速度v 6m s前进 桥面的圆弧半径为R 10米 求汽车过桥的最高点时对桥面的压力 6400牛顿 比较三种桥面受力的情况 质量为m 0 5kg的小球从高度为1 6m的光滑斜面上滚下 进入一个半径为0 4m的光滑圆弧轨道 求小球在最低点时对轨道的压力大小 练习5 实例分析3 水流星 练习6 a 长度为l 0 2m的细线拴着一个质量为0 5kg的小球让其在竖直面内作圆周运动 分析其经过最高点的最小速度可能是多少 b 若上题是一个轻质细杆连着一个小球 分析小球经过最高点允许的最小速度是多少 c 当小球在最高点速度为3m s时分析杆对球的力的大小和方向 d 当小球在最高点速度为1m s时分析杆对球的力的大小和方向 小结 1 分析向心力来源 2 运用向心力公式解题的步骤 火车转弯问题 汽车过拱桥 3 实例分析 水流星和杆流星 4 如图所示 细绳一端系着质量M 0 6kg的物体 静止在水平平板上 另一端通过光滑小孔吊着质量m 0 3kg的物体 M的中点与圆孔距离为0 2m 并知M和水平面的最大静摩擦力为2N 现使此平板绕中心轴线转动 问角速度 在什么范围内 物体会与平板处于相对静止状态 g取10m s2 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全