2020年高二物理暑期輔導(dǎo)班 課題五 圓周運(yùn)動教學(xué)案（無答案）

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1、課題五 圓周運(yùn)動 【走進(jìn)考場】 1. 勻速圓周運(yùn)動： 物體沿著圓周運(yùn)動，并且線速度的大小 ，勻速圓周運(yùn)動是 大小不變的 運(yùn)動. 2. 描述勻速圓周運(yùn)動的物理量： （1） :物體通過的 與所用的 比值，符號為 ，表達(dá)式為 ，單位為 . （2） 角速度： 物體與圓心的連線掃過的 與 的比值，符號為 ，表達(dá)式為 ，單位為 . （3） 周期、頻率： 運(yùn)動 所用的時(shí)間叫周期，用符號 表示，單位為 ；質(zhì)點(diǎn)在內(nèi)繞圓心轉(zhuǎn)過的

2、 叫頻率，用符號 表示，單位為 . （4） 轉(zhuǎn)速： 單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)動的 ，符號為 ，單位為 . （5） 各物理量之間的關(guān)系 . 3. 向心加速度：做勻速圓周運(yùn)動的物體指向圓心的加速度.公式為 或 .其物理意義為描述某點(diǎn)線速度方向改變的 . 4. 向心力：做勻速圓周運(yùn)動的物體受到的指向圓心的力.公式為 或 .向心力的方向總是沿半徑指向圓心，方向時(shí)刻改變，所以向心力是

3、 . 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1.認(rèn)識向心加速度的概念；能用向心加速度的公式進(jìn)行計(jì)算。理解向心力的概念；能運(yùn)用向心力公式。 2.能分析圓周運(yùn)動和直線運(yùn)動結(jié)合的問題。 能對臨界問題進(jìn)行分析。能對連接體問題進(jìn)行分析. 3.能分析生活中常見的圓周運(yùn)動的向心力來源。 a b c d 【方法探究】 要點(diǎn)一：皮帶（齒輪）傳動類問題分析 例1如圖所示裝置中，三個(gè)輪的半徑分別為r、2r、4r，b點(diǎn)到圓心的距離為r，求圖中a、b、c、d各點(diǎn)的線速度之比、角速度之比、加速度之比。 【同步練習(xí)】如圖所示為一皮帶傳動裝置.左輪半徑為4r，右輪半徑為r，a、b分別

4、是左、右輪邊緣上的點(diǎn)，c點(diǎn)到左輪圓心的距離為2r，若傳動過程中皮帶不打滑，則 A. a、b點(diǎn)的向心加速度大小相等 B. a、b點(diǎn)的角速度大小之比為4∶1 C. a、c點(diǎn)的線速度大小相等 D. b、c點(diǎn)的向心加速度之比為8∶1 例2如圖所示，半徑為r的圓桶繞中心軸OO‘勻速轉(zhuǎn)動，角速度為ω，一小塊質(zhì)量為m的小滑塊，靠在圓桶內(nèi)壁與圓桶保持相對靜止，求小滑塊對桶的摩擦力和壓力大小各為多少？ 【同步練習(xí)】如圖所示，小物體m與水平圓盤保持相對靜止，隨盤一起做勻速圓周運(yùn)動，則小物體的受力情況是 A. 受重力、支持力、靜摩擦力和向心力的作用 B. 摩擦力的方向始終指向圓心

5、O C. 重力和支持力是一對平衡力 D. 摩擦力是使物體做勻速圓周運(yùn)動的向心力 例3用長L=0．5米的細(xì)繩，一端拴一質(zhì)量m=1千克的小球，另一端固定在離水平桌高h(yuǎn)=O.3米的0點(diǎn)上，使小球在光滑桌面上做勻速圓周運(yùn)動(圖)。如果運(yùn)動速率v=1．2米／秒，求此時(shí)繩對球的拉力與球?qū)ψ烂娴膲毫?。為使小球不離開桌面做圓周運(yùn)動，它的速率不能超過多大? 【同步練習(xí)】小球做圓錐擺時(shí)細(xì)繩長L，與豎直方向成θ角，求小球做勻速圓周運(yùn)動的角速度ω。 例4長L＝0.5 m質(zhì)量可忽略的細(xì)桿，其一端可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，另一端固定著一個(gè)物體A.A的質(zhì)量為

6、m＝2 kg，當(dāng)A通過最高點(diǎn)時(shí)，如圖所示，求在下列兩種情況下桿對小球的力： (1)A在最低點(diǎn)的速率為 m/s； (2)A在最低點(diǎn)的速度為6 m/s. 【同步練習(xí)】雜技演員在做水流星表演時(shí)，用繩系著裝有水的水桶，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，若水的質(zhì)量m＝0.5 kg，繩長l=60cm，求： (1)最高點(diǎn)水不流出的最小速率， (2)水在最高點(diǎn)速率v＝3 m／s時(shí)，水對桶底的壓力 【例5】如圖所示，半徑為R，內(nèi)徑很小的光滑半圓管道豎直放置，質(zhì)量為m的小球以某一速度進(jìn)入管內(nèi)，小球通過最高點(diǎn)P時(shí)，對管壁的壓力為0.5mg.求： (1)

7、小球從管口飛出時(shí)的速率； (2)小球落地點(diǎn)到P點(diǎn)的水平距離 【同步練習(xí)】水平光滑直軌道ab與半徑為R的豎直半圓形光滑軌道bc相切，一小球以初速度v0沿直軌道向右運(yùn)動，如圖20所示，小球進(jìn)入半圓形軌道后剛好能通過c點(diǎn)，然后小球做平拋運(yùn)動落在直軌道上的d點(diǎn)，則下列說法錯(cuò)誤的是（ ） A．小球到達(dá)c點(diǎn)的速度為 B．小球到達(dá)b點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力為5mg C．小球在直軌道上的落點(diǎn)d與b點(diǎn)距離為2R D．小球從c點(diǎn)落到d點(diǎn)所需時(shí)間為 【效果評估】 1.如圖所示，細(xì)桿的一端與一小球相連，可繞過O點(diǎn)的水平軸自由轉(zhuǎn)動.現(xiàn)給小球一初速度，使它做圓周運(yùn)動，圖中a、b分別

8、表示小球軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)，則桿對球的作用力可能是（ ） A. a處為拉力，b處為拉力 B. a處為拉力，b處為推力 C. a處為推力，b處為拉力 D. a處為推力，b處為推力 2.如圖所示，小物塊位于半徑為R的半圓柱形物體頂端，若給小物塊一水平速度v0＝，則物塊（ ） A．立即做平拋運(yùn)動 B．落地時(shí)水平位移為R C．落地速度大小為2 D．落地時(shí)速度方向與地面成60°角 B A 3.如圖所示，固定的錐形漏斗內(nèi)壁是光滑的，內(nèi)壁上有兩個(gè)質(zhì)量相等的小球A和B，在各自不同的水平布做勻速圓周運(yùn)動，以下說法正確的是（ ） A. VA>VB

9、 B. ωA>ωB C. aA>aB D.壓力FNA>FNB 4.如圖所示，質(zhì)量為 m 的小球固定在長為 L 的細(xì)桿的一端，繞細(xì)桿的另一端O在豎直平面內(nèi)做 圓周運(yùn)動，球轉(zhuǎn)到最高點(diǎn)時(shí)線速度的大小為此時(shí)（ ） A. 桿受到的拉力 B. 桿受到的壓力 C. 桿受到的拉力 D. 桿受到的壓力 5.如圖所示，一根長０.１?。淼募?xì)線，一端系著一個(gè)質(zhì)量是０.１８　ｋｇ的小球，拉住線的另一端，使球在光滑的水平桌面上做勻速圓周運(yùn)動.當(dāng)小球的轉(zhuǎn)速增加到原轉(zhuǎn)速的３倍時(shí)，細(xì)線斷裂，這時(shí)測得線的拉力比原來大４０　N.小球?qū)⒋怪庇谧烂骘w出去，求：（g取10m/s2） （1）線斷裂的瞬間線的拉力. （2）這時(shí)小球運(yùn)動的線速度. （3）如果桌面高出地面0.8ｍ，線斷后小球飛出去的落地點(diǎn)離桌邊的水平距離.