圓周運(yùn)動實(shí)例分析教科版必修ppt課件

1、第3節(jié) 圓周運(yùn)動實(shí)例分析程度面圓周運(yùn)動圓錐擺、漏斗擺問題：問題：“旋轉(zhuǎn)秋千中的纜繩跟中心軸的夾角與哪些旋轉(zhuǎn)秋千中的纜繩跟中心軸的夾角與哪些要素有關(guān)？體重不同的人坐在秋千上旋轉(zhuǎn)時(shí)，纜繩與要素有關(guān)？體重不同的人坐在秋千上旋轉(zhuǎn)時(shí)，纜繩與中心軸的夾角一樣嗎？中心軸的夾角一樣嗎？ “旋轉(zhuǎn)秋千的運(yùn)動經(jīng)過簡化，可以看做如下的旋轉(zhuǎn)秋千的運(yùn)動經(jīng)過簡化，可以看做如下的物理模型：在一根長為物理模型：在一根長為l的細(xì)線下面系一根質(zhì)量為的細(xì)線下面系一根質(zhì)量為m的小球，將小球拉離豎直位置，使懸線與豎直方向的小球，將小球拉離豎直位置，使懸線與豎直方向成成角，給小球一根初速度，使小球在程度面內(nèi)做圓角，給小球一根初速度，使小球

2、在程度面內(nèi)做圓周運(yùn)動，懸線旋轉(zhuǎn)構(gòu)成一個圓錐面，這種安裝叫做周運(yùn)動，懸線旋轉(zhuǎn)構(gòu)成一個圓錐面，這種安裝叫做圓錐擺。圓錐擺。 例、小球做圓錐擺時(shí)細(xì)繩長例、小球做圓錐擺時(shí)細(xì)繩長l，與豎直方向成，與豎直方向成角，求小球角，求小球做勻速圓周運(yùn)動的角速度做勻速圓周運(yùn)動的角速度。OmgTF小球受力：小球受力：豎直向下的重力豎直向下的重力G沿繩方向的拉力沿繩方向的拉力T小球的向心力：小球的向心力：由由T和和G的合力提供的合力提供解：解：ltanmgF合小球做圓周運(yùn)動的半徑小球做圓周運(yùn)動的半徑sinlr 由牛頓第二定律：由牛頓第二定律：rmmaF2合sintan2lmmg即：即：coslgr2coslg 由此可見

3、，纜繩與中心軸的夾角跟“旋轉(zhuǎn)秋千的角速度和繩長有關(guān)，而與所乘坐人的體重?zé)o關(guān)，在繩長一定的情況下，角速度越大那么纜繩與中心軸的夾角也越大。想一想，怎樣樣求出它的運(yùn)動周期？火車轉(zhuǎn)彎一、火車車輪的構(gòu)造特點(diǎn)：一、火車車輪的構(gòu)造特點(diǎn)： 火車車輪有突出的輪緣火車車輪有突出的輪緣二、火車轉(zhuǎn)彎二、火車轉(zhuǎn)彎NG向右轉(zhuǎn)向右轉(zhuǎn)1火車轉(zhuǎn)彎處內(nèi)外軌無高度差火車轉(zhuǎn)彎處內(nèi)外軌無高度差NGF1火車轉(zhuǎn)彎處內(nèi)外軌無高度差火車轉(zhuǎn)彎處內(nèi)外軌無高度差外軌對輪緣的彈力外軌對輪緣的彈力F就是使就是使火車轉(zhuǎn)彎的向心力火車轉(zhuǎn)彎的向心力根據(jù)牛頓第二定律根據(jù)牛頓第二定律F=m 可知可知RV2火車質(zhì)量很大火車質(zhì)量很大外軌對輪緣的彈力很大外軌對輪緣的

4、彈力很大外軌和外輪之間的磨損大，外軌和外輪之間的磨損大， 鐵軌容鐵軌容易遭到損壞易遭到損壞向右轉(zhuǎn)向右轉(zhuǎn)2 轉(zhuǎn)彎處外軌高于內(nèi)軌轉(zhuǎn)彎處外軌高于內(nèi)軌問題：設(shè)內(nèi)外軌間的間隔為問題：設(shè)內(nèi)外軌間的間隔為L，內(nèi)外軌的高度差，內(nèi)外軌的高度差為為h，火車轉(zhuǎn)彎的半徑為，火車轉(zhuǎn)彎的半徑為R，那么火車轉(zhuǎn)彎的規(guī)定，那么火車轉(zhuǎn)彎的規(guī)定速度為速度為v0 ？F合合=mgtanmgsin=mgh/L由牛頓第二定律得：由牛頓第二定律得：F合合=ma 所以所以mgh/L=即火車轉(zhuǎn)彎的規(guī)定速度即火車轉(zhuǎn)彎的規(guī)定速度Rvm20LRghv 0根據(jù)牛頓第二定律根據(jù)牛頓第二定律NGFRvmmgF2tantanRgv 外軌對外輪緣有彈力tanR

5、gv 內(nèi)軌對內(nèi)輪緣有彈力tanRgv 1 1、在程度面上轉(zhuǎn)彎的汽車，向心力是、在程度面上轉(zhuǎn)彎的汽車，向心力是 A A、重力和支持力的合力、重力和支持力的合力 B B、靜摩檫力、靜摩檫力 C C、滑動摩檫力、滑動摩檫力 D D、重力、支持力和牽引力的合力、重力、支持力和牽引力的合力B2汽車甲和汽車乙質(zhì)量相等，以相等的速率沿同一程度彎道做勻速圓周運(yùn)動，甲車在乙車的外側(cè)。兩車沿半徑方向遭到的摩擦力分別為f甲和f乙。以下說法正確的選項(xiàng)是 Af甲小于f乙 Bf甲等于f乙 Cf甲大于f乙 Df甲和f乙大小均與汽車速率無關(guān)A3、在程度鐵路轉(zhuǎn)彎處，往往使外軌略高于內(nèi)軌，這、在程度鐵路轉(zhuǎn)彎處，往往使外軌略高于內(nèi)

6、軌，這是為了是為了( )A減輕火車輪子擠壓外軌減輕火車輪子擠壓外軌B減輕火車輪子擠壓內(nèi)軌減輕火車輪子擠壓內(nèi)軌C使火車車身傾斜，利用重力和支持力的合力提供使火車車身傾斜，利用重力和支持力的合力提供轉(zhuǎn)彎所需向心力轉(zhuǎn)彎所需向心力D限制火車向外脫軌限制火車向外脫軌ACD摩托車過彎道摩托車過彎道汽車經(jīng)過傾斜路面：4 4、如下圖，公路轉(zhuǎn)彎處路面跟程度面之間的傾角、如下圖，公路轉(zhuǎn)彎處路面跟程度面之間的傾角=150=150，彎道半徑，彎道半徑R=40mR=40m，求：，求：汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)規(guī)定速度應(yīng)是多大？汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)規(guī)定速度應(yīng)是多大？mgmgN NFnFn程度面上的其他圓周運(yùn)動1. 繩繩在光滑程度面內(nèi)在光滑程度面內(nèi)

7、,依托繩的拉力依托繩的拉力T提供提供向心力向心力.T =mV2/ R在不光滑程度面內(nèi)在不光滑程度面內(nèi),除繩的拉力除繩的拉力T外，外，還要思索摩擦力。還要思索摩擦力。1、物體m用線經(jīng)過光滑的程度板間的小孔與砝碼M相連,并且正在做勻速圓周運(yùn)動,假設(shè)減小M的質(zhì)量,那么物體m的軌道半徑R,角速度,線速度v應(yīng)該怎樣變化?2、如圖,細(xì)繩的異端系著質(zhì)量M=0.6kg的物體,靜止在程度面上,另一端經(jīng)過光滑小孔吊著質(zhì)量m=3kg的物體,M的中點(diǎn)與原空的間隔為0.2m,知M和平面的最大靜摩擦力為2N,現(xiàn)使的此平面繞中心軸線轉(zhuǎn)動,問角速度在什么范圍m會相對程度面靜止?2 965././radsrads 3、如下圖，

8、小球用輕繩經(jīng)過桌面上一光滑、如下圖，小球用輕繩經(jīng)過桌面上一光滑小孔與物體小孔與物體B和和C相連，小球能在光滑的程相連，小球能在光滑的程度桌面上做勻速圓周運(yùn)動，假設(shè)剪斷度桌面上做勻速圓周運(yùn)動，假設(shè)剪斷B、C之間的細(xì)繩，當(dāng)之間的細(xì)繩，當(dāng)A球重新到達(dá)穩(wěn)定形狀后，球重新到達(dá)穩(wěn)定形狀后，那么那么A球的球的( )A.運(yùn)動半徑變大運(yùn)動半徑變大B.速率變大速率變大C.角速度變大角速度變大D.周期變大周期變大4、半徑為的圓周繞豎直中心軸oo轉(zhuǎn)動，小物體靠在圓筒的內(nèi)壁上，他與圓筒的動摩擦因數(shù)為現(xiàn)要使不下落，那么圓筒轉(zhuǎn)動的角速度至少要多少？2. 桿桿 4、如下圖的兩段輕桿、如下圖的兩段輕桿OA和和AB長分別為長分別

9、為2L和和L,在在A和和B兩點(diǎn)分別固定有質(zhì)量均為兩點(diǎn)分別固定有質(zhì)量均為M的光滑小球的光滑小球, 當(dāng)整個安裝繞當(dāng)整個安裝繞O點(diǎn)以點(diǎn)以做圓周運(yùn)動時(shí)做圓周運(yùn)動時(shí), 求求OA和和AB桿的張力各為多大桿的張力各為多大?OABABTABTOATAB 解解: 據(jù)題意據(jù)題意, B球的向心力來源于球的向心力來源于AB桿桿對它的拉力對它的拉力TAB , 據(jù)牛頓第二定律據(jù)牛頓第二定律:TAB = M 23L (1 )A球的向心力來源于球的向心力來源于OA桿與桿與AB對它的作對它的作用力的合力用力的合力 , 據(jù)牛頓第三定律據(jù)牛頓第三定律:TAB = TAB . .(2)據(jù)牛頓第二定律據(jù)牛頓第二定律:對對A球有球有TO

10、A - TAB = M 22L . (3) 解得解得: TOA = 5M 2L 即即:OA桿的張力為桿的張力為5M 2L, AB桿的張力為桿的張力為3M 2L .3.彈簧彈簧在光滑程度面內(nèi)在光滑程度面內(nèi), 由彈簧的彈力由彈簧的彈力F來來提供向心力提供向心力.F = mV2/ RO5、勁度系數(shù)為、勁度系數(shù)為K的彈簧的彈簧,一端栓著質(zhì)量為一端栓著質(zhì)量為M的的光滑小球光滑小球,一端固定在程度面內(nèi)一端固定在程度面內(nèi),以角速度以角速度, 半半徑徑L做勻速圓周運(yùn)動做勻速圓周運(yùn)動,求彈簧的原長求彈簧的原長.據(jù)胡克定律據(jù)胡克定律: 有有 F=K(L-L0 )據(jù)牛頓第二定律據(jù)牛頓第二定律: K(L-L0 ) =

11、 M 2L解得解得: L0 = L - M 2 L/ K .留意留意: 對于彈簧約束情況下的圓周運(yùn)動對于彈簧約束情況下的圓周運(yùn)動, 一定一定要找準(zhǔn)真實(shí)的圓周運(yùn)動的半徑與向心力要找準(zhǔn)真實(shí)的圓周運(yùn)動的半徑與向心力.LL0F解解:設(shè)彈簧的原長為設(shè)彈簧的原長為L0 , 那么彈簧的形變量為那么彈簧的形變量為L-L0 .5、有一程度放置的圓盤，、有一程度放置的圓盤，上面放一勁度系數(shù)為上面放一勁度系數(shù)為K的彈簧，的彈簧，彈簧的一端固定于轉(zhuǎn)軸彈簧的一端固定于轉(zhuǎn)軸O上，上，另一端拴一質(zhì)量為另一端拴一質(zhì)量為m的物體的物體A，物體與盤面間的動摩擦因數(shù)為物體與盤面間的動摩擦因數(shù)為。開場物體開場物體A與圓盤一同轉(zhuǎn)動時(shí)，

12、彈簧與圓盤一同轉(zhuǎn)動時(shí)，彈簧未發(fā)生形變，此時(shí)未發(fā)生形變，此時(shí)A離盤心離盤心O的間隔為的間隔為R。求。求:A AO O 盤轉(zhuǎn)動的頻率盤轉(zhuǎn)動的頻率f到達(dá)多大時(shí)，物體到達(dá)多大時(shí)，物體A開場動？開場動？ 當(dāng)盤轉(zhuǎn)動的頻率到達(dá)當(dāng)盤轉(zhuǎn)動的頻率到達(dá)2f時(shí)，彈簧的伸長量時(shí)，彈簧的伸長量x是多大？是多大？6、A、B、C三物體放在程度圓臺上三物體放在程度圓臺上,它們與平臺的動摩它們與平臺的動摩擦因數(shù)一樣擦因數(shù)一樣,其質(zhì)量之比為其質(zhì)量之比為3:2:1,它們與轉(zhuǎn)軸之間的間隔它們與轉(zhuǎn)軸之間的間隔之比為之比為1:2:3,當(dāng)平臺以一定的角速度旋轉(zhuǎn)時(shí)當(dāng)平臺以一定的角速度旋轉(zhuǎn)時(shí),它們均無相它們均無相對滑動對滑動,它們遭到靜摩擦力分

13、別為它們遭到靜摩擦力分別為fA、fB、fC,那么那么 ( ) A. fAfBfBfC C. fA=fBfC D. fA=fC fB解析解析:A:A、B B、C C三物體在轉(zhuǎn)動過程中未發(fā)生滑動，三物體在轉(zhuǎn)動過程中未發(fā)生滑動，故轉(zhuǎn)臺對物體提供的靜摩擦力應(yīng)等于它們作圓故轉(zhuǎn)臺對物體提供的靜摩擦力應(yīng)等于它們作圓周運(yùn)動需求的向心力，即周運(yùn)動需求的向心力，即f f提供提供=f=f需求需求=fn=M2R.=fn=M2R.三物體繞同一軸轉(zhuǎn)動，角速度相等，三物體繞同一軸轉(zhuǎn)動，角速度相等，把質(zhì)量和圓周運(yùn)動的半徑關(guān)系代入上式，比較把質(zhì)量和圓周運(yùn)動的半徑關(guān)系代入上式，比較可知可知fA=fCfBfA=fCfB選項(xiàng)選項(xiàng)D

14、D正確正確. .BCA4. 摩擦力提供向心力摩擦力提供向心力7、 A、B、C三物體放在程度圓臺上三物體放在程度圓臺上,它們與它們與平臺的動摩擦因數(shù)一樣平臺的動摩擦因數(shù)一樣,其質(zhì)量之比為其質(zhì)量之比為3:2:1,它們與轉(zhuǎn)軸之間的間隔之比為它們與轉(zhuǎn)軸之間的間隔之比為1:2:3,當(dāng)平臺當(dāng)平臺以一定的角速度旋轉(zhuǎn)時(shí)以一定的角速度旋轉(zhuǎn)時(shí),它們均無相對滑動它們均無相對滑動,它們遭到靜摩擦力分別為它們遭到靜摩擦力分別為fA、fB、fC,當(dāng)平當(dāng)平臺旋轉(zhuǎn)的角速度不斷增大時(shí)，哪個物體最先臺旋轉(zhuǎn)的角速度不斷增大時(shí)，哪個物體最先相對平臺滑動，哪個物體最后滑動相對平臺滑動，哪個物體最后滑動BCA擴(kuò)展擴(kuò)展分別比較分別比較AC

15、、BC、AB誰先動誰先動C最先、其次是最先、其次是B、最后是、最后是A第3節(jié) 圓周運(yùn)動實(shí)例分析豎直面圓周運(yùn)動一、汽車過拱形橋一、汽車過拱形橋1、汽車經(jīng)過拱形橋時(shí)的運(yùn)動可以看做圓周運(yùn)動，質(zhì)量為、汽車經(jīng)過拱形橋時(shí)的運(yùn)動可以看做圓周運(yùn)動，質(zhì)量為m的汽的汽車以速度車以速度v經(jīng)過拱形橋最高點(diǎn)時(shí)，假設(shè)橋面的圓弧半徑為經(jīng)過拱形橋最高點(diǎn)時(shí)，假設(shè)橋面的圓弧半徑為R，那，那么此時(shí)汽車對拱橋的壓力為多大？么此時(shí)汽車對拱橋的壓力為多大？求汽車以速度求汽車以速度v v過半徑為過半徑為R R的拱橋時(shí)對拱橋的壓力？的拱橋時(shí)對拱橋的壓力？2vGNmr 2vNGmr NGv 1 由牛頓第三定律可知汽車對橋的壓力由牛頓第三定律可

16、知汽車對橋的壓力N = NG二、汽車過凹形橋二、汽車過凹形橋4、一輛汽車勻速率經(jīng)過半徑為、一輛汽車勻速率經(jīng)過半徑為R的圓弧拱形路面，關(guān)于的圓弧拱形路面，關(guān)于汽車的受力情況，以下說法正確的選項(xiàng)是汽車的受力情況，以下說法正確的選項(xiàng)是 A汽車對路面的壓力大小不變，總是等于汽車的重力汽車對路面的壓力大小不變，總是等于汽車的重力B汽車對路面的壓力大小不斷發(fā)生變化，總是小于汽車汽車對路面的壓力大小不斷發(fā)生變化，總是小于汽車所受重力所受重力C汽車的牽引力大小不發(fā)生變化汽車的牽引力大小不發(fā)生變化D汽車的牽引力大小逐漸變小汽車的牽引力大小逐漸變小BD5、如下圖，半徑為R的光滑半圓球固定在程度面上，頂部有一小物體

17、A。今給它一個程度初速度 ,那么物體將 A、沿球面下滑至M點(diǎn)B、沿球面下滑至某一點(diǎn)N，便分開球面做斜下拋運(yùn)動C、立刻分開半球面做平拋運(yùn)動D、以上說法都不正確gRv 0MmORv0N比較三種橋面受力的情況比較三種橋面受力的情況2vNGmr=-2vNGmr=+N=GGGGNNN三、繩外軌的模型三、繩外軌的模型mgT解解:在最高點(diǎn)在最高點(diǎn): T+ mg = mV2/R解得解得: T = mV2/R- mg 根據(jù)此公式，他能找出根據(jù)此公式，他能找出T與與V存在哪些關(guān)系？存在哪些關(guān)系？ 1).小球?qū)K的拉力隨速度的增大而增大；小球?qū)K的拉力隨速度的增大而增大；gRv =2). 當(dāng)當(dāng) 時(shí)，時(shí)，T0, 小球

18、恰過最高點(diǎn)小球恰過最高點(diǎn);當(dāng)當(dāng) 時(shí)，時(shí)，T0;gR當(dāng)當(dāng) 0,gRv =(3). 當(dāng)當(dāng) 時(shí)，時(shí)，N0, 桿對小球無作用力桿對小球無作用力.gR代入上式代入上式, V0,代入上式代入上式, VgRTmgNmg問題問題: 質(zhì)量為質(zhì)量為m的光滑小球的光滑小球,在半徑在半徑為為R的圓管內(nèi)滾動的圓管內(nèi)滾動,請討論小球的速請討論小球的速度在什么范圍內(nèi)度在什么范圍內(nèi),軌道內(nèi)側(cè)對小球有軌道內(nèi)側(cè)對小球有支持力支持力? 在什么范圍內(nèi)在什么范圍內(nèi),軌道外側(cè)對軌道外側(cè)對小球有向下的壓力小球有向下的壓力?速度為何值時(shí)速度為何值時(shí),軌道與小球間無相互作用力軌道與小球間無相互作用力?解解: (1). 軌道內(nèi)側(cè)對小球有支持力軌

19、道內(nèi)側(cè)對小球有支持力N,mg -N = mV2/R 所以所以 N = mg - mV2/R 根據(jù)題意根據(jù)題意, N0,gRv =(3). 當(dāng)當(dāng) 時(shí)，時(shí)，N0, 小球與軌道內(nèi)側(cè)外側(cè)均小球與軌道內(nèi)側(cè)外側(cè)均無作用力無作用力.NmggR代入上式代入上式, V0,代入上式代入上式, VgR凸橋凸橋(外軌外軌)輕繩輕繩(內(nèi)軌內(nèi)軌)輕桿輕桿(圓管圓管)最高點(diǎn)受力特點(diǎn)最高點(diǎn)受力特點(diǎn)產(chǎn)生背叛圓心的產(chǎn)生背叛圓心的力力(支持力支持力)產(chǎn)生指向圓心的產(chǎn)生指向圓心的力力(拉力或壓力拉力或壓力)既可產(chǎn)生背叛指既可產(chǎn)生背叛指向圓心的力也可向圓心的力也可產(chǎn)生指向圓心的產(chǎn)生指向圓心的力力(支持力或拉力支持力或拉力)最高點(diǎn)特征方

20、程最高點(diǎn)特征方程mg- N = mV2/RMg+T = mV2/RMg+T = mV2/R產(chǎn)生支持力產(chǎn)生支持力:mg- N = mV2/R產(chǎn)生拉力產(chǎn)生拉力:做完好圓運(yùn)動的做完好圓運(yùn)動的條件條件0vgRv 0v豎直平面內(nèi)圓周運(yùn)動幾種模型比較豎直平面內(nèi)圓周運(yùn)動幾種模型比較過山車、飛機(jī)在豎直平面翻筋斗、水流星與繩模型類似過山車、飛機(jī)在豎直平面翻筋斗、水流星與繩模型類似例題1：繩子系著裝有水的木桶，在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動，水的質(zhì)量m=0.5kg，繩子長度為l=60cm，求：A、最高點(diǎn)水不流出的最小速度？、最高點(diǎn)水不流出的最小速度？B、設(shè)水在最高點(diǎn)速度為、設(shè)水在最高點(diǎn)速度為V=3m/s，求水對，求水對桶底

21、的壓力？桶底的壓力？例題2：如下圖，一質(zhì)量為m的小球，用長為L細(xì)繩系住，使其在豎直面內(nèi)作圓周運(yùn)動.(1)假設(shè)過小球恰好能經(jīng)過最高點(diǎn)，那么小球在最高點(diǎn)是多少？小球的受力情況分別如何？(2)假設(shè)小球在最低點(diǎn)遭到繩子的拉力為10mg，那么小球在最低點(diǎn)的速度是多少？mgO【例題【例題3 3】如下圖】如下圖, ,一質(zhì)量為一質(zhì)量為m=2kgm=2kg的小球的小球, ,在半徑大小為在半徑大小為R=1.6mR=1.6m的輕繩子作用下在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動。的輕繩子作用下在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動。1 1小球恰好經(jīng)過最高點(diǎn)的速度小球恰好經(jīng)過最高點(diǎn)的速度V2=V2=？2 2假設(shè)在最低點(diǎn)的速假設(shè)在最低點(diǎn)的速度度V1=1

22、0m/s,V1=10m/s,那么在最低點(diǎn)繩的拉力為多大？那么在最低點(diǎn)繩的拉力為多大？OmgTTmgMmO練習(xí)練習(xí)5 5、如下圖，支架的質(zhì)量為、如下圖，支架的質(zhì)量為M M，轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)軸O O處用長為處用長為L L的輕繩懸掛一質(zhì)的輕繩懸掛一質(zhì)量為量為m m 的小球的小球. .假設(shè)小球在豎直假設(shè)小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，到達(dá)最高點(diǎn)平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，恰好支架對地面的壓力時(shí)，恰好支架對地面的壓力mg.mg.設(shè)設(shè)M=3m.M=3m.求：求：1 1小球在最高點(diǎn)小球在最高點(diǎn)時(shí)的速度大小是多少？時(shí)的速度大小是多少？2 2支支架對地面的壓力為架對地面的壓力為0 0時(shí)，小球在時(shí)，小球在最高點(diǎn)的速度為多大

23、？最高點(diǎn)的速度為多大？【例題1】用一輕桿栓著質(zhì)量為m的物體,在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動,那么以下說法正確的選項(xiàng)是 A.小球過最高點(diǎn)時(shí),桿子的張力可以為零 B.小球過最高點(diǎn)時(shí)的最小速度為零 C.小球剛好過最高點(diǎn)是的速度是 D.小球過最高點(diǎn)時(shí),桿子對小球的作用力可以與球所受的重力方向相反gRRA 、B、D 【例題2】長度為0.5m的輕質(zhì)細(xì)桿，A端有一質(zhì)量為3kg的小球，以O(shè)點(diǎn)為圓心，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，如下圖，小球經(jīng)過最高點(diǎn)時(shí)的速度為2m/s，取g=10m/s2，那么此時(shí)輕桿OA將 A遭到6.0N的拉力 B遭到6.0N的壓力 C遭到24N的拉力 D遭到54N的拉力B例例4、如下圖，質(zhì)量為、如下圖，

24、質(zhì)量為m的小球，用長為的小球，用長為L的細(xì)繩，懸于光滑斜面上的的細(xì)繩，懸于光滑斜面上的o點(diǎn)，小球點(diǎn)，小球在這個傾角為在這個傾角為的光滑斜面上做圓周運(yùn)動，的光滑斜面上做圓周運(yùn)動，假設(shè)小球在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的速率分別假設(shè)小球在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的速率分別是是vl和和v2，那么繩在這兩個位置時(shí)的張，那么繩在這兩個位置時(shí)的張力大小分別是多大力大小分別是多大?圓周運(yùn)動中的臨界問題mROMOOB ALgLg43045ABC3045ABC3045ABC3045ABC3045ABC第3節(jié) 圓周運(yùn)動實(shí)例分析-離心運(yùn)動離心運(yùn)動離心運(yùn)動1鏈球開場做什么運(yùn)動？鏈球開場做什么運(yùn)動？2鏈球分開運(yùn)發(fā)動手以后鏈球分開運(yùn)發(fā)動手以后做

25、什么運(yùn)動？做什么運(yùn)動？2019年北京奧運(yùn)會期望我年北京奧運(yùn)會期望我國的著名女鏈球運(yùn)發(fā)動顧國的著名女鏈球運(yùn)發(fā)動顧原在奧運(yùn)動爭取佳績。鏈原在奧運(yùn)動爭取佳績。鏈球的運(yùn)動情況。球的運(yùn)動情況。 1、離心運(yùn)動定義：做勻速圓周運(yùn)動的物體，在所受合力忽然消逝，或者缺乏以提供圓周運(yùn)動所需的向心力的情況下，就做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動。這種運(yùn)動叫做離心運(yùn)動。一、離心運(yùn)動2、離心運(yùn)動的條件：做勻速圓周運(yùn)動的物體合外力消逝或缺乏以提供所需的向心力 3、對離心運(yùn)動的分析：當(dāng)F=m2r時(shí)，物體做勻速圓周運(yùn)動；當(dāng)F= 0時(shí)，物體沿切線方向飛出；當(dāng)Fm2r時(shí)，物體逐漸遠(yuǎn)離圓心；當(dāng)Fm2r時(shí)，物體逐漸接近圓心.4、離心運(yùn)動本質(zhì)：離心

26、景象的本質(zhì)是物體慣性的表現(xiàn)；離心運(yùn)動是物體逐漸遠(yuǎn)離圓心的一種物理景象。5、離心運(yùn)動的特點(diǎn) ：做圓周運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn)，當(dāng)合外力消逝時(shí)，它就以這一時(shí)辰的線速度沿切線方向飛去做離心運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn)是做半徑越來越大的運(yùn)動或沿切線方向飛出的運(yùn)動，它不是沿半徑方向飛出做離心運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn)不存在所謂的“離心力作用，由于沒有任何物體提供這種力 離心運(yùn)動的運(yùn)用1、離心枯燥器的金屬網(wǎng)籠利用離心運(yùn)動把附著在物體上的水分甩掉的安裝解釋：oFmr2F 當(dāng)網(wǎng)籠轉(zhuǎn)得比較慢時(shí)，當(dāng)網(wǎng)籠轉(zhuǎn)得比較慢時(shí)，水滴跟物體的附著力水滴跟物體的附著力F F 足以足以提供所需的向心力提供所需的向心力F F 使水滴使水滴做圓周運(yùn)動。當(dāng)網(wǎng)籠轉(zhuǎn)得比做圓周運(yùn)動。當(dāng)網(wǎng)籠

27、轉(zhuǎn)得比較快時(shí)，附著力較快時(shí)，附著力 F F 缺乏以提缺乏以提供所需的向心力供所需的向心力 F F，于是水滴，于是水滴做離心運(yùn)動，穿過網(wǎng)孔，飛做離心運(yùn)動，穿過網(wǎng)孔，飛到網(wǎng)籠外面。到網(wǎng)籠外面。 2、洗衣機(jī)的脫水筒、洗衣機(jī)的脫水筒3、用離心機(jī)把體溫計(jì)的、用離心機(jī)把體溫計(jì)的水銀柱甩回玻璃泡內(nèi)水銀柱甩回玻璃泡內(nèi) 當(dāng)離心機(jī)轉(zhuǎn)得比較慢時(shí)，當(dāng)離心機(jī)轉(zhuǎn)得比較慢時(shí)，縮口的阻力縮口的阻力 F F 足以提供所需足以提供所需的向心力，縮口上方的水銀的向心力，縮口上方的水銀柱做圓周運(yùn)動。當(dāng)離心機(jī)轉(zhuǎn)柱做圓周運(yùn)動。當(dāng)離心機(jī)轉(zhuǎn)得相當(dāng)快時(shí)，阻力得相當(dāng)快時(shí)，阻力 F F 缺乏以缺乏以提供所需的向心力，水銀柱提供所需的向心力，水銀柱

28、做離心運(yùn)動而進(jìn)入玻璃泡內(nèi)。做離心運(yùn)動而進(jìn)入玻璃泡內(nèi)。4、制造、制造“棉花糖的原理：棉花糖的原理： 內(nèi)筒與洗衣機(jī)的脫水筒類內(nèi)筒與洗衣機(jī)的脫水筒類似，里面參與白砂糖，加熱使似，里面參與白砂糖，加熱使糖熔化成糖汁。內(nèi)筒高速旋轉(zhuǎn)，糖熔化成糖汁。內(nèi)筒高速旋轉(zhuǎn)，黏稠的糖汁就做離心運(yùn)動，從黏稠的糖汁就做離心運(yùn)動，從內(nèi)筒壁的小孔飛散出去，成為內(nèi)筒壁的小孔飛散出去，成為絲狀到達(dá)溫度較低的外筒，并絲狀到達(dá)溫度較低的外筒，并迅速冷卻凝固，變得纖細(xì)雪白，迅速冷卻凝固，變得纖細(xì)雪白，像一團(tuán)團(tuán)棉花。像一團(tuán)團(tuán)棉花。要使原來作圓周運(yùn)動的物體作離心運(yùn)動，該怎樣辦？要使原來作圓周運(yùn)動的物體作離心運(yùn)動，該怎樣辦？問題1：A、提高轉(zhuǎn)

29、速，使所需向心力增大到大于物體所受合外力。、提高轉(zhuǎn)速，使所需向心力增大到大于物體所受合外力。B、減小合外力或使其消逝、減小合外力或使其消逝三、離心運(yùn)動的防止：1、在程度公路上行駛的汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)Fmr2F汽車 在程度公路上行駛的汽車，轉(zhuǎn)彎時(shí)所需的向心力是由車輪與路面的靜摩擦力提供的。假設(shè)轉(zhuǎn)彎時(shí)速度過大，所需向心力F大于最大靜摩擦力Fmax，汽車將做離心運(yùn)動而呵斥交通事故。因此，在公路彎道處，車輛行駛不允許超越規(guī)定的速度。2、高速轉(zhuǎn)動的砂輪、飛輪等問題2：要防止離心景象發(fā)生，該怎樣辦？要防止離心景象發(fā)生，該怎樣辦？A、減小物體運(yùn)動的速度，使物體作圓周運(yùn)動時(shí)、減小物體運(yùn)動的速度，使物體作圓周運(yùn)動時(shí)所需

30、的向心力減小所需的向心力減小B、增大合外力，使其到達(dá)物體作圓周運(yùn)動時(shí)、增大合外力，使其到達(dá)物體作圓周運(yùn)動時(shí)所需的向心力所需的向心力1、以下說法正確的選項(xiàng)是、以下說法正確的選項(xiàng)是 ( )A、作勻速圓周運(yùn)動的物體，在所受合外力忽然消逝、作勻速圓周運(yùn)動的物體，在所受合外力忽然消逝時(shí)，將沿圓周半徑方向分開圓心；時(shí)，將沿圓周半徑方向分開圓心；B、作勻速圓周運(yùn)動的物體，在所受合外力忽然消逝、作勻速圓周運(yùn)動的物體，在所受合外力忽然消逝時(shí)，將沿圓周切線方向分開圓心；時(shí)，將沿圓周切線方向分開圓心；C、作勻速圓周運(yùn)動的物體，它本人會產(chǎn)生一個向心、作勻速圓周運(yùn)動的物體，它本人會產(chǎn)生一個向心力，維持其作圓周運(yùn)動；力，維持其作圓周運(yùn)動；D、作離心運(yùn)動的物體，是由于遭到離心力作用的緣、作離心運(yùn)動的物體，是由于遭到離心力作