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时间:2020-04-25
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1、2014届高三物理教学案3(2013.9.6)【课题】§4.3描述匀速圆周运动的物理量、运动动力学特征【学习目标】1.理解描述圆周运动的物理量;学会解匀速圆周运动的运动学问题.2.掌握解圆周运动动力学问题的一般方法.3.掌握匀速圆周运动、变速圆周运动特点及运动的条件.4.掌握竖直平面内的圆周运动、临界问题及多解问题.【知识要点】1.定义:物体作匀速运动,在任意相等时间内通过了弧长均相等的运动.2.性质:匀速圆周运动的线速度大小、加速度大小始终不变,线速度方向、加速度方向时刻改变,匀速圆周运动是变速运动,是变加速曲线运动.3
2、.描述匀速圆周运动的物理量4.匀速圆周运动的向心力5.变速圆周运动特点:6.离心现象:【典型例题】【例题1】如图所示是自行车传动结构的示意图,其中Ⅰ是半径为r1的大齿轮,Ⅱ是半径为r2的小齿轮,Ⅲ是半径为r3的后轮,假设脚踏板的转速为nr/s,则自行车前进的速度为A.B.C..D.拓展:某种变速自行车,有六个飞轮和三个链轮,如图所示,链轮和飞轮的齿数如下表所示,前、后轮直径约为660mm,人骑该种自行车行进速度为4m/s时,脚踩踏板做匀速圆周运动的角速度最小值约为( )名称链轮飞轮齿数N/个483828151618212
3、428A.1.9rad/s B.3.8rad/s C.6.5rad/s D.7.1rad/s【例题2】长L=0.5m质量可忽略的细杆,其一端可绕O点在竖直平面内转动,另一端固定着一个物体A质量为m=2kg,如图所示,求在下列两种情况下当A通过最高点时,杆对小球的力(取g=10m/s2):(1)A在最低点的速率为m/s;(2)A在最低点的速度为6m/s.拓展:-5-如图所示,小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动,内侧壁半径为R,小球半径为r,则下列说法正确的是( )A.小球通过最高点时的最小速度vmin=B.小球
4、通过最高点时的最小速度vmin=0C.小球在水平线ab以下的管道中运动时,内侧管壁对小球一定无作用力D.小球在水平线ab以上的管道中运动时,外侧管壁对小球一定有作用力【例3】如图所示,细绳一端系着质量为m=0.6kg的物体A,静止在水平面上,另一端通过光滑小孔吊着质量m=0.3kg的物体B,A的中点与圆孔距离为0.2m,并知A和水平面的最大静摩擦力为2N。现使此平面绕中心轴转动。问角速度在什么范围内B处于静止状态?拓展:如图所示,两个相同的木块A和B放在转盘上,木块与转盘的最大摩擦力是重力的K倍,用长为L的细线连接A和B。
5、(1)若A放在轴心,B放在距轴心L处,它们不发生相对滑动,角速度ω的取值范围?(2)若A放在离轴心R1处,B放在同侧距轴心R2处(R2-R1=L),要使它们不发生相对滑动,角速度ω的最大值是多少?(3)若A放在距轴心R1处,B放在异侧距轴心R2处(R2+R1=L),要使它们不发生相对滑动,角速度ω的最大值为多少?【课外作业】1.如图所示,两个内壁光滑、半径不同的半圆轨道固定于地面,一个小球先后在与球心在同一水平高度的A、B两点由静止开始下滑,通过轨道最低点时()A.A球对轨道的压力等于B球对轨道的压力B.A球对轨道的压力小
6、于B球对轨道的压力C.A球的角速度等于B球的角速度D.A球的角速度大于B球的角速度2.如图所示为纸质圆筒,以角速度ω绕垂直纸面的轴O-5-高速转动,有一颗子弹沿直径穿过圆筒,若子弹在圆筒转动不到半周时,在圆筒上留下a、b两个弹孔,已知aO与bO夹角为φ,圆筒直径为d,则子弹的速度为()A.dφ/2πωB.dω/φC.dω/(2π-φ)D.dω/(π-φ)3.如图所示为一皮带传动装置,右轮的半径为r,a是它边缘上的一点,左侧是一轮轴,大轮的半径是4r,小轮的半径为2r,b点在小轮上,到小轮中心的距离为r,c点和d点分别位于小
7、轮和大轮的边缘上,若在传动过程中,皮带不打滑,则()A.a点与b点的线速度大小相等B.a点与b点的角速度大小相等C.a点与c点的线速度大小相等D.a点与d点的向心加速度大小相等4.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,如图所示,设小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为ω,细线的张力为FT,则FT随ω2变化的图象是图中的( )5.图所示是一个玩具陀螺。a、b和c是陀螺上的三个点。当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时,下列表述正确的是()A.a、b和c三点的线速度大小相等B.a、b和c三点的角
8、速度相等C.a、b的角速度比c的大D.c的线速度比a、b的大6.如图所示,放置在水平地面上的支架质量为M,支架顶端用细线拴着的摆球质量为m,现将摆球拉至水平位置,而后释放,摆球运动过程中,支架始终不动,以下说法正确的是( )A.在释放前的瞬间,支架对地面的压力为(m+M)gB.在释放前的瞬间,支架对地
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