圆周运动实例分析课件教科版必修市公开课一等奖百校联赛特等奖课件.pptx
《圆周运动实例分析课件教科版必修市公开课一等奖百校联赛特等奖课件.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《圆周运动实例分析课件教科版必修市公开课一等奖百校联赛特等奖课件.pptx(74页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、第3节 圆周运动实例分析水平面圆周运动10/10/第1页圆锥摆、漏斗摆10/10/第2页问题:问题:“旋转秋千旋转秋千”中缆绳跟中心轴夹角与哪些原因中缆绳跟中心轴夹角与哪些原因相关?体重不一样人坐在秋千上旋转时,缆绳与中心相关?体重不一样人坐在秋千上旋转时,缆绳与中心轴夹角相同吗?轴夹角相同吗?10/10/第3页 “旋转秋千旋转秋千”运动经过简化,能够看做以下物理模运动经过简化,能够看做以下物理模型:在一根长为型:在一根长为l细线下面系一根质量为细线下面系一根质量为m小球,将小小球,将小球拉离竖直位置,使悬线与竖直方向成球拉离竖直位置,使悬线与竖直方向成角,给小球角,给小球一根初速度,使小球在
2、水平面内做圆周运动,悬线旋一根初速度,使小球在水平面内做圆周运动,悬线旋转形成一个圆锥面,这种装置叫做圆锥摆。转形成一个圆锥面,这种装置叫做圆锥摆。10/10/第4页例、例、小球做小球做圆锥摆圆锥摆时细绳长时细绳长l,与竖直方向成,与竖直方向成角,求小球角,求小球做匀速圆周运动角速度做匀速圆周运动角速度。OmgTF小球受力:小球受力:竖直向下重力竖直向下重力G沿绳方向拉力沿绳方向拉力T小球向心力:小球向心力:由由T和和G协力提供协力提供解:解:l小球做圆周运动半径小球做圆周运动半径由牛顿第二定律:由牛顿第二定律:即:即:r10/10/第5页 由此可见,缆绳与中心轴夹角跟由此可见,缆绳与中心轴夹
3、角跟“旋转秋千旋转秋千”角速度角速度和绳长相关,而与所乘坐人体重无关,在绳长一定情况下,和绳长相关,而与所乘坐人体重无关,在绳长一定情况下,角速度越大则缆绳与中心轴夹角也越大。想一想,怎么样角速度越大则缆绳与中心轴夹角也越大。想一想,怎么样求出它运动周期?求出它运动周期?10/10/第6页火车转弯10/10/第7页一、火车车轮结构特点:一、火车车轮结构特点:火车车轮有突出轮缘火车车轮有突出轮缘10/10/第8页二、火车转弯二、火车转弯NG向右转向右转(1)火)火车转车转弯弯处处内外内外轨轨无高度差无高度差10/10/第9页NGF(1)火)火车转车转弯弯处处内外内外轨轨无高度差无高度差外轨对轮缘
4、弹力外轨对轮缘弹力F就是使火车就是使火车转弯向心力转弯向心力依据牛顿第二定律依据牛顿第二定律F=m 可知可知RV2火车质量很大火车质量很大外轨对轮缘弹力很大外轨对轮缘弹力很大外轨和外轮之间磨损大,外轨和外轮之间磨损大,铁轨轻易铁轨轻易受到损坏受到损坏向右转向右转10/10/第10页(2)转转弯弯处处外外轨轨高于内高于内轨轨10/10/第11页问题问题:设设内外内外轨间轨间距离距离为为L,内外,内外轨轨高度差高度差为为h,火火车转车转弯半径弯半径为为R,则则火火车转车转弯要求速度弯要求速度为为v0?F合合=mgtanmgsin=mgh/L由牛由牛顿顿第二定律得:第二定律得:F合合=ma 所以所以
5、mgh/L=即火即火车转车转弯要求速度弯要求速度10/10/第12页依据牛依据牛顿顿第二定律第二定律NGF10/10/第13页10/10/第14页1 1、在水平面上转弯汽车,向心力是(在水平面上转弯汽车,向心力是()A A、重力和支持力协力、重力和支持力协力 B B、静摩檫力、静摩檫力 C C、滑动摩檫力、滑动摩檫力 D D、重力、支持力和牵引力协力、重力、支持力和牵引力协力B10/10/第15页2汽车甲和汽车乙质量相等,以相等速率沿同一水平弯道做匀速圆周运动,甲车在乙车外侧。两车沿半径方向受到摩擦力分别为f甲和f乙。以下说法正确是()Af甲小于f乙 Bf甲等于f乙 Cf甲大于f乙 Df甲和f
6、乙大小均与汽车速率无关A10/10/第16页3、在水平铁路转弯处,往往使外轨略高于内轨,这、在水平铁路转弯处,往往使外轨略高于内轨,这是为了是为了()A减轻火车轮子挤压外轨减轻火车轮子挤压外轨B减轻火车轮子挤压内轨减轻火车轮子挤压内轨C使火车车身倾斜,利用重力和支持力协力提供转使火车车身倾斜,利用重力和支持力协力提供转弯所需向心力弯所需向心力D限制火车向外脱轨限制火车向外脱轨ACD10/10/第17页10/10/第18页10/10/第19页摩托车过弯道摩托车过弯道10/10/第20页 所以汽车在转弯地方,路面也是外高内低,靠协力提供向心力。汽车经过倾斜路面:10/10/第21页4 4、如图所表
7、示,公路转弯处路面跟水平面之间倾角如图所表示,公路转弯处路面跟水平面之间倾角=15=150 0,弯道半径,弯道半径R=40mR=40m,求:,求:汽车转弯时要求速度应是多大?汽车转弯时要求速度应是多大?mgmgN NF Fn n10/10/第22页水平面上其它圆周运动10/10/第23页1.绳绳在光滑水平面内在光滑水平面内,依靠绳拉力依靠绳拉力T提供向提供向心力心力.T=mV2/R在不光滑水平面内在不光滑水平面内,除绳拉力除绳拉力T外,还外,还要考虑摩擦力。要考虑摩擦力。10/10/第24页1、物体m用线经过光滑水平板间小孔与砝码M相连,而且正在做匀速圆周运动,假如减小M质量,则物体m轨道半径
8、R,角速度,线速度v应该怎么改变?10/10/第25页2、如图,细绳异端系着质量M=0.6kg物体,静止在水平面上,另一端经过光滑小孔吊着质量m=3kg物体,M中点与原空距离为0.2m,已知M和平面最大静摩擦力为2N,现使此平面绕中心轴线转动,问角速度在什么范围m会相对水平面静止?10/10/第26页 3、如图所表示,小球用轻绳经过桌面上一如图所表示,小球用轻绳经过桌面上一光滑小孔与物体光滑小孔与物体B和和C相连,小球能在光滑水相连,小球能在光滑水平桌面上做匀速圆周运动,若剪断平桌面上做匀速圆周运动,若剪断B、C之间之间细绳,当细绳,当A球重新到达稳定状态后,则球重新到达稳定状态后,则A球球(
9、)A.运动半径变大运动半径变大B.速率变大速率变大C.角速度变大角速度变大D.周期变大周期变大10/10/第27页4、半径为圆周绕竖直中心轴oo转动,小物体靠在圆筒内壁上,他与圆筒动摩擦因数为现要使不下落,则圆筒转动角速度最少要多少?10/10/第28页2.杆杆 4、如图所表示两段轻杆如图所表示两段轻杆OA和和AB长分别为长分别为2L和和L,在在A和和B两点分别固定有质量均为两点分别固定有质量均为M光滑小球光滑小球,当整个装置绕当整个装置绕O点以点以做圆周运动时做圆周运动时,求求OA和和AB杆张力各为多大杆张力各为多大?OABABTABTOATAB 解解:据题意据题意,B球向心力起源于球向心力
10、起源于AB杆对杆对它拉力它拉力TAB ,据牛顿第二定律据牛顿第二定律:TAB =M 23L (1)A球向心力起源于球向心力起源于OA杆与杆与AB对它作用力对它作用力协力协力 ,据牛顿第三定律据牛顿第三定律:TAB=TAB .(2)据牛顿第二定律据牛顿第二定律:对对A球有球有TOA-TAB =M 22L .(3)解得解得:TOA=5M 2L 即即:OA杆张力为杆张力为5M 2L,AB杆张力为杆张力为3M 2L.10/10/第29页3.弹簧弹簧在在光滑光滑水平面内水平面内,由弹簧弹力由弹簧弹力F来提来提供向心力供向心力.F=mV2/RO5、劲度系数为劲度系数为K弹簧弹簧,一端栓着质量为一端栓着质量
11、为M光滑光滑小球小球,一端固定在水平面内一端固定在水平面内,以角速度以角速度,半径半径L做匀速圆周运动做匀速圆周运动,求弹簧原长求弹簧原长.据胡克定律据胡克定律:有有 F=K(L-L0)据牛顿第二定律据牛顿第二定律:K(L-L0)=M 2L解得解得:L0 =L-M 2 L/K .注意注意:对于弹簧约束情况下圆周运动对于弹簧约束情况下圆周运动,一定要一定要找准真实圆周运动半径与向心力找准真实圆周运动半径与向心力.LL0F解解:设弹簧原长为设弹簧原长为L0 ,则弹簧形变量为则弹簧形变量为L-L0 .10/10/第30页5、有一水平放置圆盘,有一水平放置圆盘,上面放一劲度系数为上面放一劲度系数为K弹
12、簧,弹簧,弹簧一端固定于转轴弹簧一端固定于转轴O上,上,另一端拴一质量为另一端拴一质量为m物体物体A,物体与盘面间动摩擦因数为物体与盘面间动摩擦因数为。开始物体开始物体A与圆盘一起转动时,弹簧与圆盘一起转动时,弹簧未发生形变,此时未发生形变,此时A离盘心离盘心O距离为距离为R。求。求:A AO O盘转动频率盘转动频率f到达多大时,物体到达多大时,物体A开始动?开始动?当盘转动频率到达当盘转动频率到达2f时,弹簧伸长量时,弹簧伸长量 x是多大是多大?10/10/第31页6、A、B、C三物体放在水平圆台上三物体放在水平圆台上,它们与平台动摩擦它们与平台动摩擦因数相同因数相同,其质量之比为其质量之比
13、为3:2:1,3:2:1,它们与转轴之间距离之它们与转轴之间距离之比为比为1:2:3,1:2:3,当平台以一定角速度旋转时当平台以一定角速度旋转时,它们均无相对它们均无相对滑动滑动,它们受到静摩擦力分别为它们受到静摩擦力分别为fA A、fB B、fC C,则则 ()()A.A.fA A fB B fB B fC C C.C.fA A=fB B fC C D.D.fA A=fC C fB B解析解析:A、B、C三物体在转动过程中未发生滑动,三物体在转动过程中未发生滑动,故转台对物体提供静摩擦力应等于它们作圆周运故转台对物体提供静摩擦力应等于它们作圆周运动需要向心力,即动需要向心力,即f提供提供=
14、f需要需要=fn n=M2R.三物体绕三物体绕同一轴转动,角速度相等,把质量和圆周运动半同一轴转动,角速度相等,把质量和圆周运动半径关系代入上式,比较可知径关系代入上式,比较可知fA A=fC C fB B选项选项D正确正确.BCA4.摩擦力提供向心力摩擦力提供向心力10/10/第32页7、A、B、C三物体放在水平圆台上三物体放在水平圆台上,它们与它们与平台动摩擦因数相同平台动摩擦因数相同,其质量之比为其质量之比为3:2:1,3:2:1,它们与转轴之间距离之比为它们与转轴之间距离之比为1:2:3,1:2:3,当平台以当平台以一定角速度旋转时一定角速度旋转时,它们均无相对滑动它们均无相对滑动,它
15、们它们受到静摩擦力分别为受到静摩擦力分别为fA A、fB B、fC C,当平台旋转当平台旋转角速度不停增大时,哪个物体最先相对平台角速度不停增大时,哪个物体最先相对平台滑动,哪个物体最终滑动滑动,哪个物体最终滑动BCA扩展扩展分别比较分别比较AC、BC、AB谁先动谁先动C最先、其次是最先、其次是B、最终是、最终是A10/10/第33页第3节 圆周运动实例分析竖直面圆周运动10/10/第34页一、汽车过拱形桥一、汽车过拱形桥1、汽汽车经过车经过拱形拱形桥时桥时运运动动能能够够看做看做圆圆周运周运动动,质质量量为为m汽汽车车以以速度速度v经过经过拱形拱形桥桥最高点最高点时时,若,若桥桥面面圆圆弧半
16、径弧半径为为R,则则此此时时汽汽车车对对拱拱桥压桥压力力为为多大?多大?10/10/第35页求汽车以速度求汽车以速度v过半径为过半径为R拱桥时对拱桥压力?拱桥时对拱桥压力?【解】【解】【解】【解】G和和N协力提供汽车做圆周运动向心协力提供汽车做圆周运动向心力,由牛顿第二定律得:力,由牛顿第二定律得:NG(1)由牛顿第三定律可知由牛顿第三定律可知汽车对桥压力汽车对桥压力N=NG二、汽车过凹形桥二、汽车过凹形桥10/10/第38页4、一一辆辆汽汽车车匀速率匀速率经过经过半径半径为为R圆圆弧拱形路面,关于汽弧拱形路面,关于汽车车受力情况,以下受力情况,以下说说法正确是(法正确是()A汽汽车对车对路面
17、路面压压力大小不力大小不变变,总总是等于汽是等于汽车车重力重力B汽汽车对车对路面路面压压力大小不停力大小不停发发生改生改变变,总总是小于汽是小于汽车车所所受重力受重力C汽汽车牵车牵引力大小不引力大小不发发生改生改变变D汽汽车牵车牵引力大小逐步引力大小逐步变变小小BD10/10/第39页10/10/第40页5、如图所表示,半径为R光滑半圆球固定在水平面上,顶部有一小物体A。今给它一个水平初速度 ,则物体将()A、沿球面下滑至M点B、沿球面下滑至某一点N,便离开球面做斜下抛运动C、马上离开半球面做平抛运动D、以上说法都不正确MmORv0N10/10/第41页比较三种桥面受力情况比较三种桥面受力情况
18、N=GGGGGGGN NN NN N10/10/第42页三、三、绳(外轨)绳(外轨)模型模型mgT解解:在最高点在最高点:T+mg=mV2/R解得解得:T=mV2/R-mg 依据此公式,你能找出依据此公式,你能找出T与与V存在哪些关系?存在哪些关系?1).小球对绳拉力随速度增大而增大;小球对绳拉力随速度增大而增大;2).当当 时,时,T0,小球恰过最高点小球恰过最高点;当当 时,时,T0;当当 0,(3).当当 时,时,N0,杆对小球无作用力杆对小球无作用力.代入上式代入上式,V0,代入上式代入上式,VTmgNmg10/10/第44页问题问题:质量为质量为m光滑小球光滑小球,在半径为在半径为R
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 圆周运动 实例 分析 课件 教科版 必修 公开 一等奖 联赛 特等奖
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【a199****6536】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【a199****6536】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。