匀速圆周运动的处理（1）---水平面内的圆周运动

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1、镇江市实验高级中学2014届高三一轮复习教案【课题】匀速圆周运动的处理（1）---水平面内的圆周运动1【三维目标】知识与技能会受力分析，找求向心力过程与方法理解匀速圆周运动的处理方法，会用牛顿运动定律分析处理圆周运动情感态度与价值观通过例题的分析在正确受力分析的基础上会找向心力，并能掌握处理圆周运动的关键是供需的平衡【教学重难点】教学重点：理解匀速圆周运动的处理方法，会用牛顿运动定律分析处理圆周运动教学难点：会受力分析，找求向心力【课时】１．向心力：（１）________________________________________（２）作用效果_______________

2、______________________（3）提供向心力计算__________________________________说明：向心力的作用效果是改变物体的运动方向，如果它们受到的合外力即提供的向心力恰好等于物体所需的向心力，物体就做匀速圆周运动.此时，F=mrω2。学习札记如果向心力突然消失（例如小球转动时绳子突然断裂），则物体的速度方向不再变化，由于惯性，物体将沿此时的速度方向（即切线方向）按此时的速度大小飞出.这时F=0。如果提供的向心力小于物体做匀速圆周运动所需的向心力，虽然物体的速度方向还要变化，但速度方向变化较慢，因此物体偏离原来的圆周做离心运动.其轨迹为

3、圆周和切线间的某条线，如图所示.这时，F

4、确定(1)确定圆周运动的轨道所在的平面，确定圆心的位置．(2)分析物体的受力情况，找出所有的力沿半径方向指向圆心的合力就是向心力．【典型例题】1、如图所示，在绕竖直轴匀速转动的水平圆盘盘面上，离轴心r=20cm处放置一小物块A，其4过去不等于未来，没有失败，只有暂时停止成功镇江市实验高级中学2014届高三一轮复习教案质量为m＝2kg，A与盘面间相互作用的静摩擦力的最大值为其重力的k倍（k＝0.5），试求：（1）当圆盘转动的角速度＝2rad/s时，物块与圆盘间的摩擦力大小多大？方向如何？（2）欲使A与盘面间不发生相对滑动，则圆盘转动的最大角速度多大？（3）现用长为20cm，不可伸

5、长的绳子将小物块水平系在转轴上，使物块随盘转动，当＝1rad/s时和＝6rad/s时绳的拉力？（4）现用原长为15cm，劲度系数k=400N/m弹簧，将小物块水平系在转轴上，使物块随盘转动，已知物块离轴心r=20cm，要使物块稳定运动，求的范围？2、在一次抗洪救灾工作中，一架直升机A用长H＝50m的悬索(重力可忽略不计)系住一质量m＝50kg的被困人员B，直升机A和被困人员B以v0＝10m/s的速度一起沿水平方向匀速运动，如图7甲所示．某时刻开始收悬索将人吊起，在5s时间内，A、B之间的竖直距离以l＝50－t2(单位：m)的规律变化，取g＝10m/s2.(1)求这段时间内悬索对

6、被困人员B的拉力大小；(2)求在5s末被困人员B的速度大小及位移大小；(3)直升机在t＝5s时停止收悬索，但发现仍然未脱离洪水围困区，为将被困人员B尽快运送到安全处，飞机在空中旋转后静止在空中寻找最近的安全目标，致使被困人员B在空中做圆周运动，如图乙所示．此时悬索与竖直方向成37°角，不计空气阻力，求被困人员B做圆周运动的线速度以及悬索对被困人员B的拉力．(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)审题指导　解答本题时应注意以下两点：(1)根据A、B间距l的表达式分析被困人员的运动规律；(2)确定被困人员做圆周运动的圆心、半径及向心力．解析　(1)被困人员在水平方向上做匀速直

7、线运动，在竖直方向上被困人员的位移y＝H－l＝50－(50－t2)＝t2，由此可知，被困人员在竖直方向上做初速度为零、加速度a＝2m/s2的匀加速直线运动由牛顿第二定律可得F－mg＝ma解得悬索的拉力F＝m(g＋a)＝600N.(2)被困人员5s末在竖直方向上的速度为vy＝at＝10m/s4过去不等于未来，没有失败，只有暂时停止成功镇江市实验高级中学2014届高三一轮复习教案合速度v＝＝10m/s竖直方向的位移y＝at2＝25m水平方向的位移x＝v0t＝50m合位移s＝＝25m.(3)t＝5