《变速圆周运动》ppt课件

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1、变速圆周运动要点·疑点·考点一、变速圆周运动的性质变速圆周运动的物体，不仅线速度大小、方向时刻在改变，而且加速度的大小、方向也时刻在改变，也是变加速曲线运动(注：匀速圆周运动也是变加速运动).要点·疑点·考点二、变速圆周运动的特点由于变速圆周运动的合力一般不指向圆心，所以变速圆周运动所受的合外力产生两个效果.1.半径方向的分力：产生向心加速度而改变速度方向.2.切线方向的分力：产生切线方向加速度而改变速度大小.改变速度大小改变速度方向vΣFΣFτΣFn水平面内的匀速圆周运动竖直平面内的非匀速圆周运动竖直面内的圆周运动1、处理有关圆周运动问题的步骤：①确定研究对象；②确定做

2、圆运动物体的轨道平面及圆心位置；③对研究对象进行受力分析；④在向心加速度方向和垂直于向心加速度方向上建立直角坐标系，若需要可对物体所受力进行适当的正交分解；⑤依据牛顿运动定律和向心加速度的公式列方程，解方程，并讨论解的合理性.2．一般竖直面内的圆周运动，物体所受的合外力除了具有与速度垂直的法向力以外，还有与速度平行的切向力，那么物体的速度不仅方向变化，大小也会变化.对此，高考只要求解决在最高点和最低点这两个特殊位置上的动力学问题.关系式依然适用，只是不同位置对应不同的v或ω而已.mgOmgON3．竖直平面内圆周运动的临界问题：由于物体在竖直平面内做圆周运动的依托物（绳、轻

3、杆、轨道、管道等）不同，所以物体在通过最高点时临界条件不同.mgON绳杆mgO轨道管道可见，物体在最高点的最小速度决定于物体在最高点受的最小合外力，不同情况下的最小合外力决定了不同情况下的最小速度.竖直平面圆周运动中的临界问题小球运动到最高点时有：此时，能够提供的向心力的最小值为mg，所以小球能够运动到最高点的条件为：mgOT绳mgON杆若小球运动到最高点时，杆对小球的弹力N为零，则有：当小球运动到最高点的速率v>v0时：N指向圆心;当v

4、作用。1.杂技演员在表演水流星节目时，盛水的杯子在竖直平面内做圆周运动，当杯子到最高点时，里面水也不流出来，这是因为()A.水处于失重状态，不受重力的作用了B.水受平衡力作用，合力为0C.水受的合力提供向心力，使水做圆周运动D.杯子特殊，杯底对水有吸力C2.乘坐游乐园的翻滚过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内旋转，下列说法正确的是()A.车在最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，没有保险带，人就会掉下来B.人在最高点时对座仍可能产生压力，但压力一定小于mgC.人在最低点时对座位的压力等于mgD.人在最低点时对座位的压力大于mgD3.如图4-4-3所示，长为L的轻杆，一

5、端固定着一个小球，另一端可绕光滑的水平轴转使小球在竖直平面内运动，设小球在最高点的速度为v,则()图4-4-3BCA.v的最小值为B.v若增大，向心力也增大C.当v由逐渐增大时，杆对球的弹力也增大D.当v由逐渐减小时，杆对球的弹力也逐渐减小【例1】如图4-4-4所示，细杆的一端与小球相连，可绕O点的水平轴自由转动，现给小球一初速度，使它做圆周运动，图中a、b分别表示小球轨道的最低点和最高点，则杆对球的作用力可能是()图4-4-4A.a处为拉力，b处为拉力B.a处为拉力，b处为推力C.a处为推力，b处为拉力C.a处为推力，b处为推力AB【例2】一内壁光滑的环形细圆管，位于竖

6、直平面内，环的半径为R(比细管半径大得多)在圆管中有两个直径与细管直径相同的小球.(可视为质点)A球的质量为m1，B球恰好运动到最高点，若要此时两球作用于圆管的合力为0，那么m1、m2、R与v0应满足的关系式是(m1-m2)v20/R+(m1+5m2)g=0.例题1：如图所示，一质量为m的小球，用长为L细绳系住，使其在竖直面内作圆周运动.(1)若过小球恰好能通过最高点，则小球在最高点和最低点的速度分别是多少？小球的受力情况分别如何？(2)若小球在最低点受到绳子的拉力为10mg，则小球在最高点的速度及受到绳子的拉力是多少？mgO练习1：如图所示，一质量为m的小球，在半径

7、为R光滑轨道上，使其在竖直面内作圆周运动.(1)若过小球恰好能通过最高点，则小球在最高点和最低点的速度分别是多少？小球的受力情况分别如何？(2)若小球在最低点受到轨道的弹力为8mg，则小球在最高点的速度及受到轨道的弹力是多少？mgO轨道例题2：如图所示，一质量为m的小球，用长为L轻杆固定住，使其在竖直面内作圆周运动.(1)若过小球恰好能通过最高点，则小球在最高点和最低点的速度分别是多少？小球的受力情况分别如何？(2)若小球在最低点受到杆子的拉力为5.5mg，则小球在最高点的速度及受到杆子的力是多少？mgON练习2：如图所示，一