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走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 物理物理(配人教配人教实验版实验版)第四章第四章第四章第四章 曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动 万有引力万有引力万有引力万有引力首页上页下页末页第1页第1页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 物理物理(配人教配人教实验版实验版)第四章第四章第四章第四章 曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动 万有引力万有引力万有引力万有引力首页上页下页末页第2页第2页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 物理物理(配人教配人教实验版实验版)第四章第四章第四章第四章 曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动 万有引力万有引力万有引力万有引力首页上页下页末页温故自温故自查查1线速度线速度(1)物理意物理意义义：描述：描述质质点沿点沿圆圆周运周运动动快慢快慢(2)方向：方向：质质点在点在圆圆弧某点弧某点线线速度方向沿速度方向沿圆圆弧弧该该点点 方向方向切线切线第3页第3页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 物理物理(配人教配人教实验版实验版)第四章第四章第四章第四章 曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动 万有引力万有引力万有引力万有引力首页上页下页末页2角速度角速度(1)物理意物理意义义：描述：描述质质点点绕圆绕圆心心转动转动快慢快慢(2)大大小小：(rad/s)，是是连连结结质质点点和和圆圆心心半半径径在在t时间时间内内转过转过角度角度3周期周期T、频率、频率f做做圆圆周运周运动动物体运物体运动动一周所用一周所用 叫周期叫周期做做圆圆周周运运动动物物体体单单位位时时间间内内沿沿圆圆周周绕绕圆圆心心转转过过圈圈数数，叫做叫做频频率，也叫率，也叫转转速速时间时间第4页第4页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 物理物理(配人教配人教实验版实验版)第四章第四章第四章第四章 曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动 万有引力万有引力万有引力万有引力首页上页下页末页第5页第5页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 物理物理(配人教配人教实验版实验版)第四章第四章第四章第四章 曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动 万有引力万有引力万有引力万有引力首页上页下页末页第6页第6页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 物理物理(配人教配人教实验版实验版)第四章第四章第四章第四章 曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动 万有引力万有引力万有引力万有引力首页上页下页末页温故自温故自查查匀匀速速圆圆周周运运动动向向心心力力，是是按按作作用用效效果果命命名名，其其动动力力学学效效果果在在于于向向心心加加速速度度，即即只只改改变变线线速速度度方方向向，不不会会改改变变线线速度大小速度大小第7页第7页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 物理物理(配人教配人教实验版实验版)第四章第四章第四章第四章 曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动 万有引力万有引力万有引力万有引力首页上页下页末页考点精析考点精析1向向心心力力作作用用效效果果：产产生生向向心心加加速速度度以以不不断断改改变变物物体体线线速速度度方方向向，维维持持物物体体做做圆圆周周运运动动2向心力起源向心力起源向向心心力力能能够够是是重重力力、弹弹力力、摩摩擦擦力力等等各各种种力力，也也能能够够是是各各力力合合力力或或某某力力分分力力，总总之之，只只要要达达到到维维持持物物体体做做圆圆周周运运动动效效果果力力，就就是是向向心心力力向向心心力力是是按按力力作作用用效效果果来来命命名名对对各各种种情情况况下下向向心心力力起起源源应应明明确确如如：水水平平圆圆盘盘上上跟跟随随圆圆盘盘一一起起匀匀速速转转动动物物体体如如图图(a)和和水水平平地地面面上上匀匀速速转转弯弯汽汽车车，其其摩摩擦擦力力是是向向心心力力；圆圆锥锥摆摆如如图图(b)和和以以要要求求速速度度转转弯弯火火车车，向向心心力力是是重力与弹力合力重力与弹力合力第8页第8页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 物理物理(配人教配人教实验版实验版)第四章第四章第四章第四章 曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动 万有引力万有引力万有引力万有引力首页上页下页末页3圆圆周运周运动动中向心力分析中向心力分析(1)匀匀速速圆圆周周运运动动：物物体体做做匀匀速速圆圆周周运运动动时时受受到到外外力力合合力力就就是是向向心心力力，向向心心力力大大小小不不变变，方方向向始始终终与与速速度度方方向向垂直且指向垂直且指向圆圆心，心，这这是物体做匀速是物体做匀速圆圆周运周运动动条件条件(2)变变速速圆圆周周运运动动：在在变变速速圆圆周周运运动动中中，合合外外力力不不但但大大小小随随时时间间改改变变，其其方方向向也也不不沿沿半半径径指指向向圆圆心心合合外外力力沿沿半半径径方方向向分分力力(或或所所有有外外力力沿沿半半径径方方向向分分力力矢矢量量和和)提提供供向向心心力力，使使物物体体产产生生向向心心加加速速度度，改改变变速速度度方方向向，合合外外力力沿沿轨轨道道切切线线方方向向分分力力，使使物物体体产产生生切切向向加加速速度度，改改变变速速度度大大小小第9页第9页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 物理物理(配人教配人教实验版实验版)第四章第四章第四章第四章 曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动 万有引力万有引力万有引力万有引力首页上页下页末页第10页第10页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 物理物理(配人教配人教实验版实验版)第四章第四章第四章第四章 曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动 万有引力万有引力万有引力万有引力首页上页下页末页温故自温故自查查1定义定义做做匀匀速速圆圆周周运运动动物物体体，在在合合外外力力忽忽然然消消失失或或者者不不足足以以提供提供圆圆周运周运动动所需向心力情况下，就做逐步所需向心力情况下，就做逐步 圆圆心心运运动动，叫做离心运，叫做离心运动动远离远离第11页第11页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 物理物理(配人教配人教实验版实验版)第四章第四章第四章第四章 曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动 万有引力万有引力万有引力万有引力首页上页下页末页2离心运动应用和危害离心运动应用和危害利利用用离离心心运运动动制制成成离离心心机机械械，如如：离离心心干干燥燥器器、洗洗衣衣机脱水筒等机脱水筒等汽汽车车、火火车车转转弯弯处处，为为预预防防离离心心运运动动造造成成危危害害，一一是是限定汽限定汽车车和火和火车转车转弯速度不能太弯速度不能太；二二是是把把路路面面筑筑成成外外高高内低斜坡以内低斜坡以 向心力向心力大大增大增大第12页第12页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 物理物理(配人教配人教实验版实验版)第四章第四章第四章第四章 曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动 万有引力万有引力万有引力万有引力首页上页下页末页考点精析考点精析物体做离心运动条件：物体做离心运动条件：(1)做做圆圆周周运运动动物物体体，由由于于本本身身含含有有惯惯性性，总总是是想想沿沿着着切切线线方方向向运运动动，只只是是由由于于向向心心力力作作用用，使使它它不不能能沿沿切切线线方方向向飞飞出出，而而被被限限制制着着沿沿圆圆周周运运动动，如如图图中中B情情形形所所表表示示(2)当当产产生生向向心心力力合合外外力力消消失失，F0，物物体体便便沿沿所所在在位置切线方向飞出去，如图中位置切线方向飞出去，如图中A所表示所表示第13页第13页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 物理物理(配人教配人教实验版实验版)第四章第四章第四章第四章 曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动 万有引力万有引力万有引力万有引力首页上页下页末页(3)当当提提供供向向心心力力合合外外力力不不完完全全消消失失，而而只只是是小小于于应应当当含含有有向向心心力力Fmr2，即即合合外外力力不不足足以以提提供供所所需需向向心心力力情情况况下下，物物体体沿沿切切线线与与圆圆周周之之间间一一条条曲曲线线运运动动，如如图图中中C所表示所表示第14页第14页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 物理物理(配人教配人教实验版实验版)第四章第四章第四章第四章 曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动 万有引力万有引力万有引力万有引力首页上页下页末页第15页第15页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 物理物理(配人教配人教实验版实验版)第四章第四章第四章第四章 曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动 万有引力万有引力万有引力万有引力首页上页下页末页命命题题规规律律同同轴轴转转动动或或皮皮带带传传动动过过程程中中，拟拟定定线线速速度度、角速度、向心加速度之间关系角速度、向心加速度之间关系考考例例1某某种种变变速速自自行行车车，有有六六个个飞飞轮轮和和三三个个链链轮轮，如如图图所所表表示示，链链轮轮和和飞飞轮轮齿齿数数下下列列表表所所表表示示，前前、后后轮轮直直径径约约为为660mm，人人骑骑该该车车行行进进速速度度为为4m/s时时，脚脚踩踩踏踏板板做匀速做匀速圆圆周运周运动动角速度最小角速度最小值约为值约为()第16页第16页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 物理物理(配人教配人教实验版实验版)第四章第四章第四章第四章 曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动 万有引力万有引力万有引力万有引力首页上页下页末页A1.9rad/s B3.8rad/sC6.5rad/s D7.1rad/s名称名称链轮链轮飞轮飞轮齿齿数数N/个个48 3828151618212428第17页第17页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 物理物理(配人教配人教实验版实验版)第四章第四章第四章第四章 曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动 万有引力万有引力万有引力万有引力首页上页下页末页解解析析车车行行驶驶速速度度与与前前、后后车车轮轮边边沿沿线线速速度度相相等等，故后轮边沿线速度为故后轮边沿线速度为4m/s，后轮角速度，后轮角速度飞轮与后轮为同轴装置，故飞轮角速度飞轮与后轮为同轴装置，故飞轮角速度112rad/s飞飞轮轮与与链链轮轮是是用用链链条条连连接接，故故链链轮轮与与飞飞轮轮线线速速度度相相同同，因因此此1r12r2，r1、r2分分别别为为飞飞轮轮和和链链轮轮半半径径，因因此此周周长长LNL2r，N为为齿齿数数，L为为两两邻邻齿齿间间弧弧长长，故故rN，因此，因此第18页第18页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 物理物理(配人教配人教实验版实验版)第四章第四章第四章第四章 曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动 万有引力万有引力万有引力万有引力首页上页下页末页答案答案B 第19页第19页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 物理物理(配人教配人教实验版实验版)第四章第四章第四章第四章 曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动 万有引力万有引力万有引力万有引力首页上页下页末页总总结结评评述述皮皮带带传传动动、齿齿轮轮传传动动装装置置，两两轮轮边边沿沿各各点点线线速速度度大大小小相相等等，依依据据vr、av2/r即即可可讨讨论论两两轮轮角角速速度度和和边边沿沿向向心心加加速速度度关关系系在在同同一一轮轮上上，各各点点角角速速度度相相同同，依依据据vr、a2r即即可可讨讨论论轮轮上上各各点点线线速速度度和和向向心心加速度关系加速度关系第20页第20页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 物理物理(配人教配人教实验版实验版)第四章第四章第四章第四章 曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动 万有引力万有引力万有引力万有引力首页上页下页末页答案答案BC 第21页第21页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 物理物理(配人教配人教实验版实验版)第四章第四章第四章第四章 曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动 万有引力万有引力万有引力万有引力首页上页下页末页第22页第22页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 物理物理(配人教配人教实验版实验版)第四章第四章第四章第四章 曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动 万有引力万有引力万有引力万有引力首页上页下页末页命命题题规规律律物物体体在在水水平平面面内内做做匀匀速速圆圆周周运运动动，拟拟定定轨轨道道平平面面，拟拟定定圆圆心心位位置置，拟拟定定向向心心力力方方向向，依依据据牛牛顿顿运运动动定律，求向心力或向心加速度、线速度、角速度定律，求向心力或向心加速度、线速度、角速度第23页第23页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 物理物理(配人教配人教实验版实验版)第四章第四章第四章第四章 曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动 万有引力万有引力万有引力万有引力首页上页下页末页考考例例2如如图图所所表表示示，质质量量M0.64kg物物体体置置于于可可绕绕竖竖直直轴轴匀匀速速转转动动平平台台上上，M用用细细绳绳通通过过光光滑滑定定滑滑轮轮与与质质量量为为m0.3kg物物体体相相连连假假定定M与与轴轴O距距离离r0.2m，与与平平台台最最大大静静摩摩擦擦力力为为2N.为为使使m保保持持静静止止状状态态，水水平平转转台台做做圆圆周运周运动动角速度角速度应应在什么范在什么范围围？(g10m/s2)第24页第24页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 物理物理(配人教配人教实验版实验版)第四章第四章第四章第四章 曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动 万有引力万有引力万有引力万有引力首页上页下页末页解解析析m保保持持静静止止状状态态时时，M做做圆圆周周运运动动半半径径不不变变，M向向心心力力由由绳绳拉拉力力和和静静摩摩擦擦力力合合力力提提供供，由由于于静静摩摩擦擦力力大大小、方向不定，因此存在临界问题小、方向不定，因此存在临界问题当当最最小小时时，M受受到到最最大大静静摩摩擦擦力力方方向向与与拉拉力力方方向向相相反，则有反，则有mgFfmM12r代入数据得代入数据得12.80rad/s当当增增大大时时，静静摩摩擦擦力力减减小小，当当4.84rad/s时时，静静摩擦力为零摩擦力为零当当继继续续增增大大时时，M受受到到静静摩摩擦擦力力方方向向反反向向，与与拉拉力力方向相同，静摩擦力与拉力合力提供做圆周运动向心力方向相同，静摩擦力与拉力合力提供做圆周运动向心力第25页第25页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 物理物理(配人教配人教实验版实验版)第四章第四章第四章第四章 曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动 万有引力万有引力万有引力万有引力首页上页下页末页当当最大时有最大时有mgFfmM22r代入数据得代入数据得26.25rad/s因此因此取值范围为取值范围为280rad/s6.25rad/s答案答案2.80rad/s6.25rad/s第26页第26页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 物理物理(配人教配人教实验版实验版)第四章第四章第四章第四章 曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动 万有引力万有引力万有引力万有引力首页上页下页末页一一个个圆圆盘盘在在水水平平面面内内匀匀速速转转动动，角角速速度度是是4 rad/s.盘盘面面上上距距圆圆盘盘中中心心0.10m位位置置有有一一个个质质量量为为0.10kg小小物物体体能能够随圆盘一起运动，以下图所表示够随圆盘一起运动，以下图所表示第27页第27页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 物理物理(配人教配人教实验版实验版)第四章第四章第四章第四章 曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动 万有引力万有引力万有引力万有引力首页上页下页末页(1)求物体做匀速圆周运动时所受向心力大小求物体做匀速圆周运动时所受向心力大小(2)关关于于物物体体向向心心力力，甲甲、乙乙两两人人有有不不同同意意见见：甲甲认认为为该该向向心心力力等等于于圆圆盘盘对对物物体体静静摩摩擦擦力力，指指向向圆圆心心；乙乙认认为为物物体体有有向向前前运运动动趋趋势势,摩摩擦擦力力方方向向和和相相对对运运动动趋趋势势方方向向相相反反，即即向向后后，而而不不是是和和运运动动方方向向垂垂直直，因因此此向向心心力力不不可可能是静摩擦力你意见是什么？说明理由能是静摩擦力你意见是什么？说明理由答案答案(1)0.16 N(2)同意甲意见同意甲意见第28页第28页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 物理物理(配人教配人教实验版实验版)第四章第四章第四章第四章 曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动 万有引力万有引力万有引力万有引力首页上页下页末页解析解析(1)依据牛顿第二运动定律得：依据牛顿第二运动定律得：Fm2r0.1420.1N0.16N.(2)甲意见是正确甲意见是正确静静摩摩擦擦力力方方向向与与物物体体相相对对接接触触面面运运动动趋趋势势方方向向相相反反设设想想一一下下，假假如如在在运运动动过过程程中中，转转盘盘忽忽然然变变得得光光滑滑了了，物物体体将将沿沿轨轨迹迹切切线线方方向向滑滑动动，这这就就如如同同在在光光滑滑水水平平面面上上，一一根根细细绳绳一一端端固固定定在在竖竖直直立立柱柱上上，一一端端系系一一小小球球，让让小小球球做做匀匀速速圆圆周周运运动动，忽忽然然剪剪断断细细绳绳一一端端，小小球球将将沿沿轨轨迹迹切切线线方方向向飞飞出出这这阐阐明明物物体体在在随随转转盘盘匀匀速速转转动动过过程程中中，相相对对转转盘盘有沿半径向外运动趋势有沿半径向外运动趋势.第29页第29页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 物理物理(配人教配人教实验版实验版)第四章第四章第四章第四章 曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动 万有引力万有引力万有引力万有引力首页上页下页末页命命题题规规律律(1)依依据据物物体体在在竖竖直直平平面面内内做做圆圆周周运运动动临临界界条条件件，拟拟定定物物体体在在最最高高点点或或最最低低点点速速度度大大小小或或物物体体受受力力情况情况(2)依依据据物物体体在在竖竖直直平平面面内内做做圆圆周周运运动动速速度度，由由牛牛顿顿运动定律拟定物体所受合力或物体所受压力或拉力运动定律拟定物体所受合力或物体所受压力或拉力第30页第30页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 物理物理(配人教配人教实验版实验版)第四章第四章第四章第四章 曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动 万有引力万有引力万有引力万有引力首页上页下页末页考考例例3如如图图所所表表示示，LMPQ是是光光滑滑轨轨道道，LM水水平平，长长为为5.0m，MPQ是是二二分分之之一一径径为为R1.6m半半圆圆，QOM在在同同一一竖竖直直线线上上，在在恒恒力力F作作用用下下，质质量量m1kg物物体体A由由静静止止开开始始运运动动，当当达达到到M时时马马上上停停止止用用力力欲欲使使A刚刚好好能能通通过过Q点，点，则则力力F大小大小为为多少？多少？(取取g10m/s2)第31页第31页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 物理物理(配人教配人教实验版实验版)第四章第四章第四章第四章 曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动 万有引力万有引力万有引力万有引力首页上页下页末页第32页第32页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 物理物理(配人教配人教实验版实验版)第四章第四章第四章第四章 曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动 万有引力万有引力万有引力万有引力首页上页下页末页答案答案8N总总结结评评述述(1)正正确确理理解解A物物体体“刚刚好好能能通通过过Q点点”含含义义是是处处理理本本题题关关键键惯惯用用来来表表示示临临界界状状态态词词语语尚尚有有“正正好好”“恰恰能能”“至至少少”“至至多多”等等，同同窗窗们们在在审审题题时时必必须须高高度度注注意意小小球球沿沿圆圆弧弧MPQ通通过过最最高高点点Q时时，应应服服从从圆圆周周运运动动规规律律，即即应应从从向向心心力力与与线线速速度度关关系系求求解解小小球球通通过过Q点点临临界界速度速度(2)圆圆周周运运动动常常与与机机械械能能守守恒恒定定律律、动动能能定定理理、电电荷荷在磁在磁场场中偏中偏转转等知等知识识相相联联系，构成系，构成综综合性合性较较强强题题目目第33页第33页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 物理物理(配人教配人教实验版实验版)第四章第四章第四章第四章 曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动 万有引力万有引力万有引力万有引力首页上页下页末页第34页第34页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 物理物理(配人教配人教实验版实验版)第四章第四章第四章第四章 曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动 万有引力万有引力万有引力万有引力首页上页下页末页答案答案ACD 第35页第35页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 物理物理(配人教配人教实验版实验版)第四章第四章第四章第四章 曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动 万有引力万有引力万有引力万有引力首页上页下页末页命命题题规规律律生生活活中中圆圆周周运运动动随随地地可可见见，和和分分析析普普通通圆圆周周运运动动类类似似，对对物物体体正正确确受受力力分分析析，拟拟定定向向心心力力、轨轨迹迹圆圆是求解关键是求解关键第36页第36页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 物理物理(配人教配人教实验版实验版)第四章第四章第四章第四章 曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动 万有引力万有引力万有引力万有引力首页上页下页末页考考例例4铁铁路路转转弯弯处处弯弯道道半半径径r是是由由地地形形决决定定弯弯道道处处要要求求外外轨轨比比内内轨轨高高，其其内内外外轨轨高高度度差差h设设计计不不但但与与r相相关关，还还取取决决于于火火车车在在弯弯道道处处行行驶驶速速率率下下面面表表格格中中是是铁铁路路设设计计人人员员技技术术手手册册中中弯弯道道半半径径r及及与与之之相相应应内内外外轨轨道道高高度度差差h.(g取取10m/s2)弯道半径弯道半径r/m660330220165132110内外内外轨轨高度差高度差h/mm50100150200250300第37页第37页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 物理物理(配人教配人教实验版实验版)第四章第四章第四章第四章 曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动 万有引力万有引力万有引力万有引力首页上页下页末页(1)依依据据表表中中数数据据，试试导导出出h和和r关关系系表表示示式式，并并求求出出当当r440m时时，h设计值设计值；(2)铁铁路路建建成成后后，火火车车通通过过弯弯道道时时，为为确确保保绝绝对对安安全全，要要求求内内外外轨轨道道均均不不向向车车轮轮施施加加侧侧向向压压力力，又又已已知知我我国国铁铁路路内内外外轨轨间间距距设设计计值值为为L1435mm，结结合合表表中中数数据据，算算出出我我国国火火车车转转弯弯速速率率v(以以km/h为为单单位位，结结果果取取整整数数)(设设轨轨道道倾倾角角很小很小时时，tansin)第38页第38页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 物理物理(配人教配人教实验版实验版)第四章第四章第四章第四章 曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动 万有引力万有引力万有引力万有引力首页上页下页末页第39页第39页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 物理物理(配人教配人教实验版实验版)第四章第四章第四章第四章 曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动 万有引力万有引力万有引力万有引力首页上页下页末页答案答案(1)75mm(2)54km/h 第40页第40页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 物理物理(配人教配人教实验版实验版)第四章第四章第四章第四章 曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动 万有引力万有引力万有引力万有引力首页上页下页末页第41页第41页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 物理物理(配人教配人教实验版实验版)第四章第四章第四章第四章 曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动 万有引力万有引力万有引力万有引力首页上页下页末页(南南昌昌市市高高三三调调研研)在在用用高高级级沥沥青青铺铺设设高高速速公公路路上上，汽汽车车设设计计时时速速是是108km/h.汽汽车车在在这这种种路路面面上上行行驶驶时时，它它轮轮胎胎与地面最大静摩擦力等于与地面最大静摩擦力等于车车重重0.6倍倍(取取g10m/s2)(1)假假如如汽汽车车在在这这种种高高速速路路水水平平弯弯道道上上拐拐弯弯，假假设设弯弯道道路路面面是是水水平平，拐拐弯弯时时不不产产生生横横向向滑滑动动，其其弯弯道道最最小小半半径径是多少？是多少？(2)假假如如高高速速路路上上设设计计了了圆圆弧弧形形拱拱桥桥做做立立交交桥桥，要要使使汽汽车车能能够够不不离离开开地地面面安安全全通通过过圆圆弧弧拱拱桥桥，这这个个圆圆弧弧拱拱桥桥半半径径应满应满足什么条件？足什么条件？第42页第42页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 物理物理(配人教配人教实验版实验版)第四章第四章第四章第四章 曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动 万有引力万有引力万有引力万有引力首页上页下页末页答案答案(1)150m(2)R90m解解析析(1)汽汽车车在在水水平平路路面面上上拐拐弯弯，可可视视为为汽汽车车做做匀匀速速圆圆周周运运动动，其其向向心心力力是是车车与与路路面面间间静静摩摩擦擦力力，有有mv2/r0.6mg.由由速速度度v30m/s，得得弯弯道道半半径径r150m，故故弯弯道道最最小小半径是半径是150m.(2)汽汽车车过过拱拱桥桥，可可视视为为在在竖竖直直平平面面内内做做匀匀速速圆圆周周运运动，到达最高点时，有动，到达最高点时，有mv2/RmgFN为为了了确确保保安安全全，车车对对路路面面压压力力FN必必须须不不小小于于零零有有mv2/R90m.第43页第43页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 物理物理(配人教配人教实验版实验版)第四章第四章第四章第四章 曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动 万有引力万有引力万有引力万有引力首页上页下页末页命命题题规规律律物物体体做做圆圆周周运运动动含含有有周周期期性性，正正确确分分析析物物体运动过程，拟定物体运动多解体运动过程，拟定物体运动多解第44页第44页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 物理物理(配人教配人教实验版实验版)第四章第四章第四章第四章 曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动 万有引力万有引力万有引力万有引力首页上页下页末页考考例例5在在半半径径为为R水水平平圆圆板板中中心心轴轴正正上上方方高高为为h处处，水水平平抛抛出出一一小小球球，圆圆板板匀匀速速转转动动当当圆圆板板半半径径OA与与初初速速度度方方向向一一致致时时开开始始抛抛出出小小球球，如如图图所所表表示示，要要使使球球与与圆圆板板只只碰碰一一次次，且且落落点点为为A，则则小小球球初初速速度度v0为为多多大大？圆圆板板转转动动角速度角速度为为多大？多大？第45页第45页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 物理物理(配人教配人教实验版实验版)第四章第四章第四章第四章 曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动 万有引力万有引力万有引力万有引力首页上页下页末页第46页第46页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 物理物理(配人教配人教实验版实验版)第四章第四章第四章第四章 曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动 万有引力万有引力万有引力万有引力首页上页下页末页如如图图所所表表示示，小小球球从从光光滑滑圆圆弧弧轨轨道道下下滑滑至至水水平平轨轨道道末末端端时时，光光电电装装置置被被触触动动，控控制制电电路路会会使使转转筒筒立立刻刻以以某某一一角角速速度度匀匀速速连连续续转转动动起起来来转转筒筒底底面面半半径径为为R，已已知知轨轨道道末末端端与与转转筒筒上上部部相相平平，与与转转筒筒转转轴轴距距离离为为L，且且与与转转筒筒侧侧壁壁上上小小孔孔高高度度差差为为h；开开始始时时转转筒筒静静止止，且且小小孔孔正正对对着着轨轨道道方方向向现现让让一一小小球球从从圆圆弧弧轨轨道道上上某某处处无无初初速速滑滑下下，若若正正好好能能钻钻入入转转筒筒小小孔孔(小小孔孔比比小小球球略略大大，小小球球视视为为质质点点，不不计计空气阻力，重力加速度空气阻力，重力加速度为为g)，求：，求：第47页第47页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 物理物理(配人教配人教实验版实验版)第四章第四章第四章第四章 曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动 万有引力万有引力万有引力万有引力首页上页下页末页(1)小球从小球从圆圆弧弧轨轨道上道上释释放放时时高度高度H；(2)转转筒筒转动转动角速度角速度.第48页第48页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 物理物理(配人教配人教实验版实验版)第四章第四章第四章第四章 曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动 万有引力万有引力万有引力万有引力首页上页下页末页第49页第49页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 物理物理(配人教配人教实验版实验版)第四章第四章第四章第四章 曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动 万有引力万有引力万有引力万有引力首页上页下页末页第50页第50页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 物理物理(配人教配人教实验版实验版)第四章第四章第四章第四章 曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动 万有引力万有引力万有引力万有引力首页上页下页末页命命题题规规律律依依据据物物体体受受力力分分析析和和物物体体运运动动情情况况，拟拟定定物体做圆周运动时角速度物体做圆周运动时角速度(或转速或转速)大小范围大小范围第51页第51页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 物理物理(配人教配人教实验版实验版)第四章第四章第四章第四章 曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动 万有引力万有引力万有引力万有引力首页上页下页末页第52页第52页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 物理物理(配人教配人教实验版实验版)第四章第四章第四章第四章 曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动 万有引力万有引力万有引力万有引力首页上页下页末页第53页第53页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 物理物理(配人教配人教实验版实验版)第四章第四章第四章第四章 曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动 万有引力万有引力万有引力万有引力首页上页下页末页2在水平面内做圆周运动临界问题在水平面内做圆周运动临界问题在在水水平平面面上上做做圆圆周周运运动动物物体体，当当角角速速度度改改变变时时，物物体体有有远远离离或或向向着着圆圆心心运运动动(半半径径有有改改变变)趋趋势势这这时时，要要依依据据物物体体受受力力情情况况，判判断断物物体体受受某某个个力力是是否否存存在在以以及及这这个个力力存存在在时时方方向向朝朝哪哪(尤尤其其是是一一些些接接触触力力，如如静静摩摩擦擦力力、绳绳拉拉力等力等)第54页第54页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 物理物理(配人教配人教实验版实验版)第四章第四章第四章第四章 曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动 万有引力万有引力万有引力万有引力首页上页下页末页考考例例6有有一一个个固固定定竖竖直直放放置置圆圆形形轨轨道道，半半径径为为R，由由左左右右两两部部分分构构成成，如如图图所所表表示示右右半半部部分分AEB是是光光滑滑，左左半半部部分分BFA是是粗粗糙糙现现在在最最低低点点A给给一一质质量量为为m小小球球一一个个水水平平向向右右初初速速度度，使使小小球球沿沿轨轨道道正正好好运运动动到到最最高高点点B，小小球球在在B点点又又能能沿沿BFA回回到到A点点，到到达达A点点时时对对轨轨道道压压力力为为4mg.第55页第55页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 物理物理(配人教配人教实验版实验版)第四章第四章第四章第四章 曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动 万有引力万有引力万有引力万有引力首页上页下页末页第56页第56页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 物理物理(配人教配人教实验版实验版)第四章第四章第四章第四章 曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动 万有引力万有引力万有引力万有引力首页上页下页末页第57页第57页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 物理物理(配人教配人教实验版实验版)第四章第四章第四章第四章 曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动 万有引力万有引力万有引力万有引力首页上页下页末页答案答案不同意不同意总总结结评评述述在在轻轻绳绳作作用用下下物物体体在在竖竖直直平平面面内内做做圆圆周周运运动动，绳绳对对物物体体只只能能提提供供沿沿绳绳方方向向拉拉力力，物物体体在在竖竖直直平平面面内内做做圆圆周周运运动动在在最最高高点点速速度度有有一一最最小小值值v0 ；假假如如在在轻轻杆杆作作用用下下做做圆圆周周运运动动，杆杆对对物物体体既既能能够够提提供供拉拉力力，也也可提供支持力，对速度没有类似绳作用下那种限制可提供支持力，对速度没有类似绳作用下那种限制第58页第58页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 物理物理(配人教配人教实验版实验版)第四章第四章第四章第四章 曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动 万有引力万有引力万有引力万有引力首页上页下页末页如如图图所所表表示示，把把一一个个质质量量m1kg物物体体通通过过两两根根等等长长细细绳绳与与竖竖直直杆杆上上A、B两两个个固固定定点点相相连连接接，绳绳a、b长长都都是是1 m，AB长长度度是是1.6m，直直杆杆和和球球旋旋转转角角速速度度等等于于多多少少时时，b绳绳上才有上才有张张力？力？答案答案3.5rad/s第59页第59页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 物理物理(配人教配人教实验版实验版)第四章第四章第四章第四章 曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动 万有引力万有引力万有引力万有引力首页上页下页末页第60页第60页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 物理物理(配人教配人教实验版实验版)第四章第四章第四章第四章 曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动 万有引力万有引力万有引力万有引力首页上页下页末页b绳绳被被拉拉直直但但无无张张力力时时，小小球球所所受受重重力力mg与与a绳绳拉拉力力FTa合合力力F为为向向心心力力，其其受受力力分分析析如如图图所所表表示示，由由图图可可知知小小球向心力为球向心力为Fmgtan依据牛顿第二定律得依据牛顿第二定律得Fmgtanmr2解得直杆和球角速度为解得直杆和球角速度为3.5rad/s.当直杆和球角速度当直杆和球角速度3.5rad/s时，时，b中才有张力中才有张力.第61页第61页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 物理物理(配人教配人教实验版实验版)第四章第四章第四章第四章 曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动 万有引力万有引力万有引力万有引力首页上页下页末页命命题题规规律律考考察察辨辨认认图图象象、分分析析物物体体在在各各位位置置运运动动状状态等主要知识内容态等主要知识内容第62页第62页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 物理物理(配人教配人教实验版实验版)第四章第四章第四章第四章 曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动 万有引力万有引力万有引力万有引力首页上页下页末页考考例例7如如图图甲甲所所表表示示，在在同同一一竖竖直直平平面面内内两两条条正正对对着着相相同同半半圆圆形形光光滑滑轨轨道道，相相隔隔一一定定距距离离，虚虚线线沿沿竖竖直直方方向向，一一小小球球能能在在其其间间运运动动，今今在在最最高高点点与与最最低低点点各各放放一一个个压压力力传传感感器器，测测试试小小球球对对轨轨道道压压力力，并并通通过过计计算算机机显显示示出出来来，当当轨轨道道距距离离改改变变时时，测测得得两两点点压压力力差差与与距距离离x图图象象如如图图乙所表示，乙所表示，g取取10m/s2，不，不计计空气阻力，求：空气阻力，求：第63页第63页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 物理物理(配人教配人教实验版实验版)第四章第四章第四章第四章 曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动 万有引力万有引力万有引力万有引力首页上页下页末页(1)小球小球质质量量为为多少？多少？(2)若若小小球球在在最最低低点点B速速度度为为20m/s，为为使使小小球球能能沿沿轨轨道运道运动动，x最大最大值为值为多少？多少？第64页第64页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 物理物理(配人教配人教实验版实验版)第四章第四章第四章第四章 曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动 万有引力万有引力万有引力万有引力首页上页下页末页第65页第65页走向高考走向高考 高考总复习高考总复习 物理物理(配人教配人教实验版实验版)第四章第四章第四章第四章 曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动 万有引力万有引力万有引力万有引力首页上页下页末页答案答案(1)0.1kg(2)15m第66