高中物理---共同学案32匀速圆周运动

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1、【知识说明】1、2、3、4、2014——2015学年度下学期高一物理学科导学案课题：圆周运动课型：ZHUANTI时间：2015/4/30【学习目标】1、正确受力分析，掌握圆周运动中向心力的特征和来源2、能用牛顿第二定律求解圆周运动问题3、理解离心运动，能分析计算圆周运动屮的临界问题【学习重点】掌握圆周运动屮向心力的特征和来源【学习难点】牛顿第二定律求解I员I周运动中是实际问题【基础记忆】一、临界问题常见类型：1、按力的种类分类：（1）与弹力有关的临界问题：接触而间的弹力：从有到无，或从无到有绳子的拉力：从无到有，从有到最大，或从有到无（2）与摩擦力有关的弹力问题：从静到动，

2、从动到静，临界状态下静摩擦力达到最大静摩擦2、按轨道所在平面分类：（1）竖直而内的圆周运动（2）水平面内的圆周运动三、竖直面内的圆周运动的临界问题1、单向约束之绳、外轨道约束下的竖直面内圆周运动临界问题：特点：绳对小球，轨道对小球只能产生指向圆心的弹力2、单向约束之内轨道约束下（拱桥模型）的竖直面内圆周运动的临界问题：3、双向约束之轻杆、管道约束下的竖直面内圆周运动的临界问题【新知拓展】二、水平面内圆周运动中的临界问题：【探究学习】解决圆肇动中临界问题的i般方法1X对物b行爱力分析2：找到其中可以变化的力以及它的临界值3、求岀向心力(合力或沿半径方向的合力)的临界值4、用向

3、心力公式求出运动学量(线速度、角速度、周期、半径等)的临界值例1、水平转盘上放有质量为m的物快，当物块到转轴的距离为r时，若物块始终相对转盘静止，物块和转盘间最大静摩擦力是正压力的U倍，求转盘转动的最大角速度是多大？例2、物体与圆筒聽的动摩擦因数为U，圆筒的半径为R,若要物体不滑下，圆筒的角速度至少为多少？例3、如图所示，长为L的绳子，下端连着质量为m的小球，上端接于天花板上，当把绳子拉直时，绳与竖直方向夹角。=60°o此时小球静止于光滑水平面上。(1)当小球以0=餐做圆锥摆运动时，绳子张力多大？桌而支持力多大？(2)当小球以以讥做圆周运动时，绳子张力多大?桌面受到的压力多

4、犬？x!J】f1＞绳子系着装有水的木桶，在竖直古课时秒厦隔昱动，水的质量m=0.5kg,绳子长度为l=60cm,1Om/s2-）険霸点水尔瀋出的最小速度？B、设水在最高点速度为V=3m/s,求水对桶底的压力？答案：（1）应mlS（2）2.5N例2、半径为R的光滑半圆球固定在水平面上，顶部有一小物休，如图所示。今给小物体一个水平初速度听顶,则小物体将（）A.沿球面下滑至M点B.先沿球面下滑至某点N,然后便离开斜面做斜下抛运动C.按半径大于R的新的圜弧轨道做圜周运动D.立即离开半圆球做平抛运动3、如图所示，一个光滑的圆锥体固定在水平桌面上，其轴线沿竖直方向，母线与轴线之间的夹角

5、为。=30°,一条长度为L的绳（质量不计），一端的位置固定在鬪锥体的顶点O处，另一端拴着一个质量为m的小物体（物体可看质点），物体以速率v绕圆锥体的轴线做水平匀速圆周运动。⑴当v=^*gL吋，求绳对物体的拉力；⑵当v=、/

6、gL时，求绳对物体的拉力。变形:V杆4、如图所示，细绳一端系着质量M=0.6kg的物体，静止在水平面上，另一端通过光滑的小孔吊着质量m=0.3kg的物体，M的中与圆孔距离为0.2m,并知M和水平面的最大静摩擦力为2No现使此平而绕屮心轴线转动,问角速度3在什么范围m会处于静止状态？(g=10m/s2)-UracilyflSrad/s335、在以角速度(

7、J匀速转动的转台上放着一质量为M的物休，通过一条光滑的细绳，由转台屮央小孔穿下，连接着一m的物体，如图所示。设M与转台平面间的最大静摩擦力为压力的k倍，且转台不转吋M不能相对转台静止。求：(1)如果物体M离转台屮心的距离保持R不变，其他条件相同，则转台转动的角速度3满足什么条件，物体M才能随转台转动？(2)物体M随转台一起以角速度3匀速转动吋，物体离转台中心的最大距离和最小距离。答案:°co)2^5rad/sco<—y/30rad/s(1)3(2)6、如图所示，在水平转台上放有A、B两个小物块，它们距离轴心0分别为卩=°・2加，心=0・3加，它们与台面间相互作用的静摩擦力的

8、最大值为其重力的0.4倍，取g=10m/s2O(1)当转台转动时，要使两物块都不发生相对丁台面的滑动，求转台转动的角速度的范围；(2)要使两物块都对台面发生滑动，求转台转动角度速度应满足的条件。答案：(1)匸如"⑵Ct)>2^radfs7、如图所示，匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放置用细线相连的质量均为m的A、B两个小物块。A离轴心的距离rl=20cm,B离轴心的距离r2=30cm,A和B与盘面间相互作用的最大静摩擦力均为重力的0.4倍，求：(1)若细线上没张力，圆盘转动的角速度应该满足什么条件？(2)欲使A、B