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时间:2020-07-02
《高三物理一轮复习 曲线运动--圆周运动2学案 新人教版.doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第五章曲线运动圆周运动的应用(总22)一、学习目标:1、能分析圆周运动和直线运动结合的问题。能对临界问题进行分析。能对连接体问题进行分析.2、能分析生活中常见的圆周运动的向心力来源。二、知识归纳1、竖直平面内的圆周运动(1).没有物体支持的小球,在竖直平面内做圆周运动过最高点:①临界条件:小球在最高点时绳子的拉力(或轨道的弹力)刚好等于零,小球的重力充当圆周运动所需的向心力,设v临是小球能通过最高点的最小速度,则:mg=,v临=②能过最高点的条件:v≥v临③不能通过最高点的条件:v2、界条件:由于硬杆或管壁的支撑作用,小球能到达最高点的临界速度v临=0,轻杆或轨道对小球的支持力:N=mg②当最高点的速度v=时,杆对小球的弹力为零.③当0时,杆对小球有拉力(或管的外壁对小球有竖直向下的压力):F=-mg,而且:v↑→N↑三、例题讨论()例1、如图2所示,已知mA=2mB=3mC,它们之间距离的关系是rA=rC=rB,三物体与转盘表面的动摩擦因数相同,当转盘的转速逐渐增大时A.物体A先滑动B.物体B先滑动C.物体C先滑动D.B与C同时开始滑动()例2、水平光滑直轨道ab与半径为R的竖直半圆形光滑轨道bc相切3、,一小球以初速度v0沿直轨道向右运动,如图20所示,小球进入半圆形轨道后刚好能通过c点,然后小球做平抛运动落在直轨道上的d点,则下列说法错误的是( )A.小球到达c点的速度为B.小球到达b点时对轨道的压力为5mgC.小球在直轨道上的落点d与b点距离为2RD.小球从c点落到d点所需时间为2()例3、如图所示,小物块位于半径为R的半圆柱形物体顶端,若给小物块一水平速度v0=,则物块( )A.立即做平抛运动B.落地时水平位移为RC.落地速度大小为2D.落地时速度方向与地面成60°角BA()例4、如图所示,固定的锥形漏斗内壁是光滑的,内壁上有两个质量相等的小球A和B,在各自不同的水平布做匀4、速圆周运动,以下说法正确的是A.VA>VBB.ωA>ωBC.aA>aBD.压力FNA>FNB()例5、如图所示,轻杆长2l,中点装在水平轴O点,两端分别固定着小球A和B,A球质量为m,B球质量为2m,两者一起在竖直平面内绕O轴做圆周运动。(1)若A球在最高点时,杆A端恰好不受力,求此时O轴的受力大小和方向;(2)若B球到最高点时的速度等于第(1)小题中A球到达最高点时的速度,则B球运动到最高点时,O轴的受力大小和方向又如何?(3)在杆的转速逐渐变化的过程中,能否出现O轴不受力的情况?若不能,请说明理由;若能,则求出此时A、B球的速度大小。四、巩固练习()1、如图所示,质量为m的小球固定5、在长为L的细杆的一端,绕细杆的另一端O在竖直平面内做圆周运动,球转到最高点时线速度的大小为,此时:A.杆受到的拉力B.杆受到的压力C.杆受到的拉力D.杆受到的压力()2、如图所示,匀速转动的水平圆盘上在离转轴R处放一滑块A,设最大静摩擦力fmax为重力的k倍。求:(1)滑块的最大角速度和线速度。(2)下列哪种情况滑块仍能与圆盘保持相对静止A、增大圆盘转动的角速度B、增大滑块到转轴的距离C、增大滑块的质量mD、改变上述任一条件的情况下都不可能使滑块与圆盘保持相对静止()3、一质点做圆周运动,速度处处不为零,则下列说法中错误的是A.任何时刻质点所受的向心力一定不为零B.任何时刻质点的向心加6、速度一定不为零C.质点的速度大小一定不断改变D.质点的速度方向一定不断改变4、如图所示,半径为R,内径很小的光滑半圆管道竖直放置,质量为m的小球以某一速度进入管内,小球通过最高点P时,对管壁的压力为0.5mg.求:(1)小球从管口飞出时的速率;(2)小球落地点到P点的水平距离5、如图所示,一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心轴OO′转动,筒内壁粗糙,筒口半径和筒高分别为R和H,筒内壁A点的高度为筒高的一半.内壁上有一质量为m的小物块.求:(1)当筒不转动时,物块静止在筒壁A点受到的摩擦力和支持力的大小;(2)当物块在A点随筒做匀速转动,且其所受到的摩擦力为零时,筒转动的角速度.
2、界条件:由于硬杆或管壁的支撑作用,小球能到达最高点的临界速度v临=0,轻杆或轨道对小球的支持力:N=mg②当最高点的速度v=时,杆对小球的弹力为零.③当0时,杆对小球有拉力(或管的外壁对小球有竖直向下的压力):F=-mg,而且:v↑→N↑三、例题讨论()例1、如图2所示,已知mA=2mB=3mC,它们之间距离的关系是rA=rC=rB,三物体与转盘表面的动摩擦因数相同,当转盘的转速逐渐增大时A.物体A先滑动B.物体B先滑动C.物体C先滑动D.B与C同时开始滑动()例2、水平光滑直轨道ab与半径为R的竖直半圆形光滑轨道bc相切
3、,一小球以初速度v0沿直轨道向右运动,如图20所示,小球进入半圆形轨道后刚好能通过c点,然后小球做平抛运动落在直轨道上的d点,则下列说法错误的是( )A.小球到达c点的速度为B.小球到达b点时对轨道的压力为5mgC.小球在直轨道上的落点d与b点距离为2RD.小球从c点落到d点所需时间为2()例3、如图所示,小物块位于半径为R的半圆柱形物体顶端,若给小物块一水平速度v0=,则物块( )A.立即做平抛运动B.落地时水平位移为RC.落地速度大小为2D.落地时速度方向与地面成60°角BA()例4、如图所示,固定的锥形漏斗内壁是光滑的,内壁上有两个质量相等的小球A和B,在各自不同的水平布做匀
4、速圆周运动,以下说法正确的是A.VA>VBB.ωA>ωBC.aA>aBD.压力FNA>FNB()例5、如图所示,轻杆长2l,中点装在水平轴O点,两端分别固定着小球A和B,A球质量为m,B球质量为2m,两者一起在竖直平面内绕O轴做圆周运动。(1)若A球在最高点时,杆A端恰好不受力,求此时O轴的受力大小和方向;(2)若B球到最高点时的速度等于第(1)小题中A球到达最高点时的速度,则B球运动到最高点时,O轴的受力大小和方向又如何?(3)在杆的转速逐渐变化的过程中,能否出现O轴不受力的情况?若不能,请说明理由;若能,则求出此时A、B球的速度大小。四、巩固练习()1、如图所示,质量为m的小球固定
5、在长为L的细杆的一端,绕细杆的另一端O在竖直平面内做圆周运动,球转到最高点时线速度的大小为,此时:A.杆受到的拉力B.杆受到的压力C.杆受到的拉力D.杆受到的压力()2、如图所示,匀速转动的水平圆盘上在离转轴R处放一滑块A,设最大静摩擦力fmax为重力的k倍。求:(1)滑块的最大角速度和线速度。(2)下列哪种情况滑块仍能与圆盘保持相对静止A、增大圆盘转动的角速度B、增大滑块到转轴的距离C、增大滑块的质量mD、改变上述任一条件的情况下都不可能使滑块与圆盘保持相对静止()3、一质点做圆周运动,速度处处不为零,则下列说法中错误的是A.任何时刻质点所受的向心力一定不为零B.任何时刻质点的向心加
6、速度一定不为零C.质点的速度大小一定不断改变D.质点的速度方向一定不断改变4、如图所示,半径为R,内径很小的光滑半圆管道竖直放置,质量为m的小球以某一速度进入管内,小球通过最高点P时,对管壁的压力为0.5mg.求:(1)小球从管口飞出时的速率;(2)小球落地点到P点的水平距离5、如图所示,一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心轴OO′转动,筒内壁粗糙,筒口半径和筒高分别为R和H,筒内壁A点的高度为筒高的一半.内壁上有一质量为m的小物块.求:(1)当筒不转动时,物块静止在筒壁A点受到的摩擦力和支持力的大小;(2)当物块在A点随筒做匀速转动,且其所受到的摩擦力为零时,筒转动的角速度.
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