江苏省2013—2020学年物理(新人教版)必修二同步导学案：5.7生活中的圆周运动(2).docx

课题：5.7生活中的圆周运动（二） 班级 姓名：
一：学习目标
1.娴熟处理水平面内的临界问题
2.把握竖直面内的临界问题
二：课前预习
水平面内的圆周运动
如图5—1所示水平转盘上放有质量为m的物快，当物块到转轴的距离为r时,若物块始终相对转盘静止，物块和转盘间最大静摩擦力是正压力的倍，求转盘转动的最大角速度是多大？
拓展：如o点与物块连接一细线，求当①1=时，细线的拉力T
②2=时，细线的拉力T
r

图5—1
注：分析物体恰能做圆周运动的受力特点是关键

三：课堂研讨
竖直平面内圆周运动中的临界问题

.o

….

图5—2甲 图5—2乙 图5—3甲 图5—3乙
1． 如图5—2甲、乙 所示，没有支撑物的小球在竖直平面作圆周运动过最高点的状况
临界条件
能过最高点的条件 ，此时绳或轨道对球分别产生______________
不能过最高点的条件
2． 如图5—3甲、乙所示，为有支撑物的小球在竖直平面做圆周运动过最高点的状况
竖直平面内的圆周运动，往往是典型的变速圆周运动。对于物体在竖直平面内的变速圆周运动问题，中学阶段只分析通过最高点和最低点的状况，并且经常消灭临界状态，下面对这类问题进行简要分析。
能过最高点的条件 ，此时杆对球的作用力
当0<V<时，杆对小球 的力为 ，其大小
当v=时，杆对小球的力为
当v>时，杆对小球的力为 其大小为____________
争辩：绳与杆对小球的作用力有什么不同？

例1.长L＝0.5m的细绳拴着小水桶绕固定轴在竖直平面内转动，筒中有质量m＝0.5 Kg的水，问：（1）在最高点时，水不流出的最小速度是多少？（2）在最高点时，若速度v＝3m/s，水对筒底的压力多大？

例2．如图所示，竖直放置的半径为R的圆环上套着一个质量为m的小球，现给球一初速度，使小球沿圆环在竖直平面内转动，不计空气阻力，则 （ ）
A.小球到达最高点的速度必需大于
B.小球到达最高点的速度可能为0
C.小球到达最高点肯定受环对它向下的压力
D.小球到达最高点肯定受环对它向上的支持力

四：学后反思

备 注

课堂检测—— 5.7 生活中的圆周运动（二） 姓名：
1.如图所示，用长为L的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，则下列说法中正确的是(　　)
A．小球在圆周最高点时所受的向心力肯定为重力
B．小球在最高点时绳子的拉力不行能为零
C．若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动，则其在最高点的速率为
D．小球过最低点时绳子的拉力肯定大于小球重力
2.长度为L=0.5m的轻质细杆OA，A端有一质量为m=3.0kg的小球，如图所示，小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动，通过最高点时小球的速率是2.0m/s，g取10m/s2，则此时细杆OA受到 ( )
A．6.0N的拉力 B．6.0N的压力
C．24N的拉力 D．24N的压力
3.质量为m的小球在竖直平面内的圆管轨道内运动，小球的直径略小于圆管的直径，如图5－7－22所示．已知小球以速度v通过最高点时对圆管的外壁的压力恰好为mg，则小球以速度通过圆管的最高点时(　　)
A．小球对圆管的内、外壁均无压力
B．小球对圆管的外壁压力等于
C．小球对圆管的内壁压力等于
D．小球对圆管的内壁压力等于mg
4.长L＝0.5 m的轻杆，其一端连接着一个零件A，A的质量m＝2 kg.现让A在竖直平面内绕O点做匀速圆周运动，如图所示．在A通过最高点时，求下列两种状况下A对杆的作用力：
(1)A的速率为1 m/s；
(2)A的速率为4 m/s.(g＝10 m/s2)

课外作业——5.7 生活中的圆周运动（二）班级 姓名：
1．一轻杆一端固定一质量为m 的小球，以另一端O为圆心，使小球在竖直平面内做半径为R 的圆周运动，以下说法正确的是： ( ) 
  A、小球过最高点时，杆所受的弹力可以为零 
 B、小球过最高点时最小速度为
  C、小球过最高点时，杆对球的作用力可以与球所受重力方向相反， 此时重力肯定大于杆对球的作用力
  D、小球过最高点时，杆对球的作用力肯定与小球所受重力方向相反
2．杂技演员表演“水流星”，在长为1.6 m的细绳的一端，系一个与水的总质量为m＝0.5 kg的盛水容器，以绳的另一端为圆心，在竖直平面内做圆周运动，如图所示，若“水流星”通过最高点时的速率为4 m/s，则下列说法正确的是(g＝10 m/s2)(　　　)
A．“水流星”通过最高点时，有水从容器中流出
B．“水流星”通过最高点时，绳的拉力及容器底部受到的压力均为零
C．“水流星”通过最高点时，处于完全失重状态，不受力的作用
D．“水流星”通过最高点时，绳子的拉力大小为5 N
3.小球在竖直放置的光滑圆轨道内做圆周运动，圆环半径为r，且刚能通过最高点，则球在最低点时的速度和对圆轨道的压力分别为： ( )
　　A、4rg,16mg　 B、,5mg　 C、2gr,5mg　 D、,6mg
思考：若上题中的圆轨道改为光滑圆管，结果如何呢？

4.如图所示，细绳一端系着质量m=0.6kg的物体，静止在水平面上，另一端通过光滑的小孔吊着质量m=0.3kg的物体，M的中点与圆孔的距离为0.2m，并已知物体M与水平面间的最大静摩擦力为2N，现使此平面绕中心轴匀速转动，问角速度ω在什么范围内可使M处于相对盘静止状态？（g取10m/s2）