2018-2019學(xué)年高中物理 第2章 研究圓周運(yùn)動(dòng)章末總結(jié)課件 滬科版必修2.ppt

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章末總結(jié),第2章研究圓周運(yùn)動(dòng),內(nèi)容索引,知識(shí)網(wǎng)絡(luò)梳理知識(shí)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò),重點(diǎn)探究啟迪思維探究重點(diǎn),知識(shí)網(wǎng)絡(luò),勻速圓周運(yùn)動(dòng),描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物理量,動(dòng)力學(xué)規(guī)律,向心加速度a_向心力F_a和F的大小不變，方向時(shí)刻改變，是變速曲線運(yùn)動(dòng),線速度v，角速度周期T，轉(zhuǎn)速n關(guān)系vR,R2,mR2,研究圓周運(yùn)動(dòng),研究圓周運(yùn)動(dòng),變速圓周運(yùn)動(dòng),特點(diǎn)：v、a、F的大小和方向均時(shí)刻改變，是變加速運(yùn)動(dòng),豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)最高點(diǎn)的臨界速度,繩：v臨界_桿：v臨界0,離心運(yùn)動(dòng),定義：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，合力突然消失或不足以提供圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力的情況下，就會(huì)做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)應(yīng)用防護(hù),重點(diǎn)探究,1.分析物體的運(yùn)動(dòng)情況，明確圓周軌道在怎樣的一個(gè)平面內(nèi)，確定圓心在何處，半徑是多大.2.分析物體的受力情況，弄清向心力的來源，跟運(yùn)用牛頓第二定律解直線運(yùn)動(dòng)問題一樣，解圓周運(yùn)動(dòng)問題，也要先選擇研究對(duì)象，然后進(jìn)行受力分析，畫出受力示意圖.3.由牛頓第二定律Fma列方程求解相應(yīng)問題，其中F是指向圓心方向的合外力(向心力)，a是向心加速度.,一、圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)問題,例1如圖1所示，一根長(zhǎng)為L(zhǎng)2.5m的輕繩兩端分別固定在一根豎直棒上的A、B兩點(diǎn)，一個(gè)質(zhì)量為m0.6kg的光滑小圓環(huán)C套在繩子上，當(dāng)豎直棒以一定的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，圓環(huán)C在以B為圓心的水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)(37，g10m/s2，sin370.6，cos370.8)，則：(1)此時(shí)輕繩上的張力大小等于多少？,圖1,答案,解析,答案10N,解析對(duì)圓環(huán)受力分析如圖圓環(huán)在豎直方向所受合外力為零，,即繩子的張力為10N.,(2)豎直棒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為多大？,答案,解析,解析圓環(huán)C在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由于圓環(huán)光滑，所以圓環(huán)兩端繩的拉力大小相等.BC段繩水平時(shí)，圓環(huán)C做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑rBC，,則：TcosTmr2，,1.臨界狀態(tài)：當(dāng)物體從某種特性變化為另一種特性時(shí)發(fā)生質(zhì)的飛躍的轉(zhuǎn)折狀態(tài)，通常叫做臨界狀態(tài)，出現(xiàn)臨界狀態(tài)時(shí)，既可理解為“恰好出現(xiàn)”，也可理解為“恰好不出現(xiàn)”.2.輕繩類：輕繩拴球在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，過最高點(diǎn)時(shí)，臨界速度為v，此時(shí)F繩0.,二、圓周運(yùn)動(dòng)中的臨界問題,3.輕桿類：(1)小球能過最高點(diǎn)的臨界條件：v0；,圖2,圖3,例2如圖4所示，AB為半徑為R的光滑金屬導(dǎo)軌(導(dǎo)軌厚度不計(jì))，a、b為分別沿導(dǎo)軌上、下兩表面做圓周運(yùn)動(dòng)的小球(可看做質(zhì)點(diǎn))，要使小球不脫離導(dǎo)軌，則a、b在導(dǎo)軌最高點(diǎn)的速度va、vb應(yīng)滿足什么條件？,圖4,答案,解析,解析對(duì)a球在最高點(diǎn)，由牛頓第二定律得：,要使a球不脫離軌道，則Na0,對(duì)b球在最高點(diǎn)，由牛頓第二定律得：,要使b球不脫離軌道，則Nb0,針對(duì)訓(xùn)練如圖5所示，一傾斜的勻質(zhì)圓盤繞垂直于盤面的固定對(duì)稱軸以恒定角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，盤面上離轉(zhuǎn)軸距離2.5m處有一小物體與圓盤始終保持相對(duì)靜止，物體與盤面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)，盤面與水平面的夾角為30，g取10m/s2，則的最大值是,圖5,答案,解析,解析當(dāng)物體轉(zhuǎn)到圓盤的最低點(diǎn)，所受的靜摩擦力沿斜面向上達(dá)到最大時(shí)，角速度最大，由牛頓第二定律得：mgcos30mgsin30m2r,例3如圖6所示，一水平軌道與一豎直半圓軌道相接，半圓軌道半徑為R1.6m，小球沿水平軌道進(jìn)入半圓軌道，恰能從半圓軌道頂端水平射出.求：(不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2)(1)小球射出后在水平軌道上的落點(diǎn)與出射點(diǎn)的水平距離；,三、圓周運(yùn)動(dòng)與平拋運(yùn)動(dòng)結(jié)合的問題,圖6,答案3.2m,答案,解析,解析因?yàn)樾∏蚯∧軓陌雸A軌道頂端水平射出，,水平射出后小球做平拋運(yùn)動(dòng)，則有：,水平方向：sv0t所以解得s3.2m,(2)小球落到水平軌道上時(shí)的速度大小.,答案,解析,解析因?yàn)椋簐ygt8m/s,圖7,例4如圖7所示，一個(gè)人用一根長(zhǎng)1m、只能承受74N拉力的繩子，拴著一個(gè)質(zhì)量為1kg的小球，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，已知圓心O離地面高h(yuǎn)6m.轉(zhuǎn)動(dòng)中小球在最低點(diǎn)時(shí)繩子恰好斷了.(取g10m/s2，不計(jì)空氣阻力)(1)繩子斷時(shí)小球運(yùn)動(dòng)的角速度為多大？,答案8rad/s,解析設(shè)繩斷時(shí)角速度為，由牛頓第二定律得，Tmgm2L，由題意知T73N，代入數(shù)據(jù)得8rad/s.,答案,解析,(2)繩斷后，小球落地點(diǎn)與拋出點(diǎn)間的水平距離是多少？,答案,解析,答案8m,解析繩斷后，小球做平拋運(yùn)動(dòng)，其初速度v0L8m/s.,得t1s.水平距離sv0t8m.,