2018高中物理 第五章 曲線運(yùn)動(dòng) 第12節(jié) 圓周運(yùn)動(dòng)的臨界與突變問(wèn)題學(xué)案 新人教版必修2.doc
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圓周運(yùn)動(dòng)的臨界與突變問(wèn)題 一、考點(diǎn)突破 知識(shí)點(diǎn) 考綱要求 題型 分值 圓周運(yùn)動(dòng) 圓周運(yùn)動(dòng)的臨界問(wèn)題 選擇題 6~8分 二、重難點(diǎn)提示 重難點(diǎn):圓周運(yùn)動(dòng)臨界點(diǎn)的確定 1. 水平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的臨界問(wèn)題 繩的拉力 摩擦力 小球脫離錐體做圓周運(yùn)動(dòng)的臨界條件 b繩上有拉力的臨界條件 物塊與圓盤無(wú)相對(duì)滑動(dòng)的臨界條件 滑塊A能夠在該位置隨桶壁無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)做圓周運(yùn)動(dòng)的條件 此類問(wèn)題的關(guān)鍵是分析臨界條件下的受力情況及涉及的幾何知識(shí)。 2. 豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的臨界問(wèn)題 繩模型(內(nèi)軌道模型) 輕桿模型(管道約束模型) 外軌道模型(凸橋模型) 能通過(guò)最高點(diǎn)的臨界條件為T=0或N=0 由mg=m得v最高點(diǎn)≥ 最高點(diǎn)的合力(即向心力)可以為零,故v最高點(diǎn)≥0 過(guò)最高點(diǎn)后沿軌道下滑的臨界條件為N≥0,由mg-N=m得0≤v最高點(diǎn)≤。 此類問(wèn)題的關(guān)鍵是分析物體過(guò)最高點(diǎn)時(shí)受力的可能性。 3. 突變問(wèn)題 對(duì)于圓周運(yùn)動(dòng),從公式中我們可以看到,能夠發(fā)生突變的物理量有、運(yùn)動(dòng)半徑r、速度v(大小和方向)、角速度等。只要其中一個(gè)物理量發(fā)生變化,就會(huì)影響到整個(gè)受力狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 典型的運(yùn)動(dòng)模型: 圓周半徑r發(fā)生突變,繩子是否會(huì)斷裂 ①向心力F供給突變,物體是做離心運(yùn)動(dòng)還是向心運(yùn)動(dòng); ②物體線速度v發(fā)生突變,繩子是否斷裂 圓周運(yùn)動(dòng)半徑r突變與周期T的綜合問(wèn)題,同時(shí)也涉及繩的最大拉力問(wèn)題 解決這類問(wèn)題時(shí),應(yīng)仔細(xì)分析物體突變前后的物理過(guò)程,確定物體發(fā)生突變的狀態(tài)、發(fā)生突變的物理量、突變前后物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì),找出突變前后各物理量的區(qū)別與聯(lián)系,對(duì)突變前后的物理狀態(tài)或過(guò)程正確應(yīng)用物理規(guī)律和物理方法列出方程。 例題1 如圖所示,在光滑的圓錐體頂端用長(zhǎng)為l的細(xì)線懸掛一質(zhì)量為m的小球,圓錐體固定在水平面上不動(dòng),其軸線沿豎直方向,母線與軸線之間的夾角為30?,小球以速度v繞圓錐體軸線在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。 (1)當(dāng)v1=時(shí),求線對(duì)小球的拉力; (2)當(dāng)v2=時(shí),求線對(duì)小球的拉力。 思路分析:如圖甲所示,小球在錐面上運(yùn)動(dòng),當(dāng)支持力FN=0時(shí),小球只受重力mg和線的拉力FT的作用,其合力F應(yīng)沿水平面指向軸線,由幾何關(guān)系知 F=mgtan 30 ① 又F=m ② 由①②兩式解得v0= 即小球以v0作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),剛好脫離錐面。 (1)因?yàn)関1- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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