專題三圓周運(yùn)動(dòng)-機(jī)械能守恒中的連接體問(wèn)題

1、 3/3專題三圓周運(yùn)動(dòng)_機(jī)械能守恒中的連接體問(wèn)題 機(jī)械能守恒中的連接體問(wèn)題 【解題步驟】 1.準(zhǔn)確選擇研究對(duì)象 2.判定機(jī)械能是否守恒 3.應(yīng)用機(jī)械能守恒處理連接體問(wèn)題 例1：如圖，在光滑的水平桌面上有一質(zhì)量為M的小車，小車與繩的一端相連，繩子的另一端通過(guò)光滑滑輪與一個(gè)質(zhì)量為m 的砝碼相連，砝碼到地面的高度為h，由靜止釋放砝碼，則當(dāng)其著地前的一瞬間（小車未離開桌子）小車的速度為多大？ 練習(xí) Word文檔 1、一根細(xì)繩繞過(guò)光滑的定滑輪，兩端分別系住質(zhì)量為M和m的長(zhǎng)方形物塊，且Mm,開始時(shí)用手握住M，使系統(tǒng)處于如圖示狀態(tài)。求Array （1）當(dāng)M由靜止釋放下落h高時(shí)的速度 （2）如果M下降h剛好觸

2、地，那么m上升的總高度是多少？ 2、如圖所示，一固定的三角形木塊，其斜面的傾角=30，另一邊與地面垂直，頂上有一定滑輪。一柔軟的細(xì)線跨過(guò)定滑輪，兩端分別與物塊A和B連接，A的質(zhì)量為4m，B的質(zhì)量為m。開始時(shí)將B按在地面上不動(dòng)，然后放開手，讓A沿斜面下滑而 B上升。物塊A與斜面間無(wú)摩擦。設(shè)當(dāng)A沿斜面下滑S距離后，細(xì)線突然斷了。 Word文檔 求物塊B上升的最大高度H。 3、如圖光滑圓柱被固定在水平平臺(tái)上，質(zhì)量為m1的小球甲用輕繩跨過(guò)圓柱與質(zhì)量為m2的小球乙相連，開始時(shí)讓小球甲放在平臺(tái)上，兩邊繩豎直，兩球均從靜止開始運(yùn)動(dòng)，求當(dāng)甲上升到圓柱最高點(diǎn)時(shí)甲的速度。 Word文檔 例2.長(zhǎng)為L(zhǎng)質(zhì)量分布均勻的

3、繩子,對(duì)稱地懸掛在輕小的定滑輪上,如圖所示.輕輕地推動(dòng)一下,讓繩子滑下,那么當(dāng)繩子離開滑輪的瞬間,求繩子的速度？ 練習(xí) Word文檔 1、如圖所示，一粗細(xì)均勻的U形管裝有同種液體豎直放置，右管口用蓋板A密閉一部分氣體，左管口開口，兩液面高度差為h，U形管中液柱總長(zhǎng)為4h，現(xiàn)拿去蓋板，液柱開始流動(dòng)，當(dāng)兩側(cè)液面恰好相齊時(shí)，右側(cè)液面下降的速度大小為多少？ A h 2.如圖所示，把小車放在光滑的水平桌面上，用輕繩跨過(guò)定滑輪使之與盛有沙子的小桶相連，已知小車的質(zhì)量為M，小桶與沙子的總質(zhì)量為m，把小車從靜止?fàn)顟B(tài)釋放后，在小桶下落豎直高度為h的過(guò)程中，若不計(jì)滑輪及空氣的阻力，下列說(shuō)法中正確的是 A繩拉車的力

4、始終為mg B當(dāng)M遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于m時(shí)，才可以認(rèn)為繩拉車的力為mg C小車獲得的動(dòng)能為mgh D小車獲得的動(dòng)能為 Word文檔 Word 文檔 例題3.如圖所示，質(zhì)量分別為2m 和3m 的兩個(gè)小球固定在一根直角尺的兩端A 、B ，直角尺的頂點(diǎn)O 處有光滑的固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸.AO 、 BO 的長(zhǎng)分別為2L 和L .開始時(shí)直角尺的AO 部分處于水平位置而B 在O 的正下方.讓該系統(tǒng)由靜止開始自由轉(zhuǎn)動(dòng)，求：當(dāng)A 到達(dá) 最低點(diǎn)時(shí)，A 小球的速度大小v ； 勻速圓周運(yùn)動(dòng) 一、物理量之間的轉(zhuǎn)換 例1、如圖所示的皮帶傳動(dòng)裝置中，右邊兩輪是連在一起同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，圖中三輪半徑的關(guān)系為：，A 、B 、C 三點(diǎn)為三個(gè)輪邊緣上的點(diǎn)，皮

5、帶不打滑，則A 、B 、C 三點(diǎn)的線速度之比為 _，角速度之比為_，周期之比為_。 答案：1：1：3 1：2：2 2：1：1 二、圓周運(yùn)動(dòng)的多解問(wèn)題： 例2 如圖所示，半徑為R 的圓盤繞垂直于盤面的中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，其正上方h 處沿OB 方向水平拋出一小球，要使球與盤只碰一次，且落點(diǎn)為B ，則小球的初速度v=_，圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度=_。 變式： 如圖所示，小球Q 在豎直平面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)Q 球轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí)，有另一小球P 在距圓周最高點(diǎn)為h 處開始自由下落，要使兩球在圓周最高點(diǎn)相碰，則Q 球的角速度應(yīng)滿 足什么條件？ 三、向心力及向心加速度概念類問(wèn)題： 1. 向心力 （1）定義：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

6、的物體受到的合外力總是指向圓心的，這個(gè)力叫做向心力。 向心力是按力的作用效果來(lái)命名的力。它不是具有確定性質(zhì)的某種力 向心力的作用效果是改變線速度的方向。做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的合外力即為向心力，它是產(chǎn)生向心加速度的原因，其方向一定指向圓心，是變化的（線速度大小變化的非勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的合外力不指向圓心，它既要改變速度方向，同時(shí)也改變速度的大小，即產(chǎn)生法向加速度和切向加速度）。 向心力可以是某幾個(gè)力的合力，也可以是某個(gè)力的分力。 （2）大?。?。 （3）方向：總是沿著半徑指向圓心，方向時(shí)刻改變，所以向心力是變力。 2. 向心加速度 （1）定義：根據(jù)牛頓第二定律，做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在向心力的

7、作用下，必須要產(chǎn)生一個(gè)向心加速度，它的方向與向心力方向相同，即總是指向圓心。 （2）物理意義：描述線速度方向改變的快慢。 （3）大?。?Word文檔 （4）方向：總是沿著圓周運(yùn)動(dòng)的半徑指向圓心，即方向始終與運(yùn)動(dòng)方向垂直，方向時(shí)刻改變，不論加速度的大小是否變化，的方向是時(shí)刻改變的，所以圓周運(yùn)動(dòng)一定是變加速運(yùn)動(dòng)。 說(shuō)明：向心加速度不一定是物體做圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)際加速度，對(duì)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其所受的合外力就是向心力，只產(chǎn)生向心加速度，因而勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度是其實(shí)際加速度，對(duì)于非勻速圓周運(yùn)動(dòng)，小球的合力不指向圓心，因而其實(shí)際加速度也不指向圓心，此時(shí)的向心加速度只是它的一個(gè)分加速度。 選擇題訓(xùn)練： 1、某質(zhì)點(diǎn)繞圓軌道作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是（） A因?yàn)樗俣却笮∈冀K不變，所以它作的是勻速運(yùn)動(dòng) B它速度大小不變，但方向時(shí)刻改變，是變速運(yùn)動(dòng) C該質(zhì)點(diǎn)速度大小不變，因而加速度為零，處于平衡狀態(tài) D該質(zhì)點(diǎn)作的是加速度大小不變的運(yùn)動(dòng)，是勻變速運(yùn)動(dòng) 2、關(guān)于向心加速度的物理意義，下列說(shuō)確的是（） A它描述的是線速度方向變化的快慢 B它描述的是線速度大小變化的快慢 C它描述的是角速度變化的快慢 D以上說(shuō)法都不正確 3、下列關(guān)于圓周運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是：（） A做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，所受的合外力一定指向圓心 B做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體