专题竖直平面内的圆周运动市公开课特等奖市赛课微课一等奖课件.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,竖直面 内圆周运动,第1页,2普通竖直面内圆周运动，物体所受合外力除了含有与速度垂直法向力以外，还有与速度平行切向力，那么物体速度不但方向改变，大小也会改变.对此，高考只要求处理在最高点和最低点这两个特殊位置上动力学问题.关系式依然适用，只是不一样位置对应不一样,v,或,而已.,第2页,1、处理相关圆周运动问题步骤：,确定研究对象；,确定做圆运动物体轨道平面及圆心位置；,对研究对象进行受力分析；,在向心加速度方向和垂直于向心加速度方向上建立直角坐标系，若需要可对物体所受力进行适当正交分解；,依据牛顿运动定律和向心加速度公式列方程，解方程，并讨论解合理性.,第3页,mg,O,mg,O,N,3竖直平面内圆周运动临界问题：因为物体在竖直平面内做圆周运动依靠物（绳、轨道、轻杆、管道等）不一样，所以物体在经过最高点时临界条件不一样.,mg,O,N,绳,杆,mg,O,轨道,管道,可见，物体在最高点最小速度决定于物体在最高点受最小合外力，不一样情况下最小合外力决定了不一样情况下最小速度.,第4页,mg,O,绳,mg,O,轨道,第5页,例题1：,绳子系着装有水木桶，在竖直面内做圆周运动，水质量m=0.5kg，绳子长度为l=60cm，求：,A、最高点水不留出最小速度？,B、设水在最高点速度为V=3m/s，求水对桶底压力？,第6页,例题2：,如图所表示，一质量为m小球，用长为,L,细绳系住，使其在竖直面内作圆周运动.(1)若过小球恰好能经过最高点，则小球在最高点和最低点速度分别是多少？小球受力情况分别怎样？(2)若小球在最低点受到绳子拉力为10,mg,，则小球在最高点速度及受到绳子拉力是多少？,mg,O,第7页,练习1：,如图所表示，一质量为m小球，在半径为,R,光滑轨道上，使其在竖直面内作圆周运动.(1)若过小球恰好能经过最高点，则小球在最高点和最低点速度分别是多少？小球受力情况分别怎样？(2)若小球在最低点受到轨道弹力为8,mg,，则小球在最高点速度及受到轨道弹力是多少？,mg,O,轨道,第8页,O,杆,O,管道,第9页,例题3：,如图所表示，一质量为m小球，用长为,L,轻杆固定住，使其在竖直面内作圆周运动.(1)若过小球恰好能经过最高点，则小球在最高点和最低点速度分别是多少？小球受力情况分别怎样？(2)若小球在最低点受到杆子拉力为5.5,mg,，则小球在最高点速度及受到杆子力是多少？,mg,O,N,第10页,练习2：,如图所表示，一质量为m小球，放在一个内壁光滑封闭管内，使其在竖直面内作圆周运动.(1)若过小球恰好能经过最高点，则小球在最高点和最低点速度分别是多少？小球受力情况分别怎样？(2)若小球在最低点受到管道力为6,mg,，则小球在最高点速度及受到管道力是多少？,mg,O,N,R,第11页,M,m,O,练习3、,如图所表示，支架质量为,M,，转轴,O,处用长为,L,轻绳悬挂一质量为,m,小球.若小球在竖直平面内做圆周运动，抵达最高点时，恰好支架对地面压力,mg,.设,M,=3,m,.求：（1）小球在最高点时速度大小是多少？（2）改变小球速度，在确保小球仍能作圆周运动前提下，当小球运动到最低点时，支架对地面最小压力是多少？,第12页,例题4:,如图中圆弧轨道,AB,是在竖直平面内1/4圆周，在,B,点，轨道切线是水平.一质点自,A,点从静止开始下滑，不计滑块与轨道间摩擦和空气阻力，则在质点刚要抵达,B,点时加速度大小为_，刚滑过,B,点时加速度大小为_.,A,B,第13页,练习4:,如图中圆弧轨道,AB,是在竖直平面内1/4圆周，在,B,点，轨道切线是水平.一质点自,A,点上方高,h,处从静止开始下落，不计滑块与轨道间摩擦和空气阻力，则在质点刚要抵达,B,点时加速度大小为_，刚滑过,B,点时加速度大小为_.,A,B,h,第14页,例题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,M,m,O,R,v,0,N,第15页,M,m,O,R,练习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,。今使无初速度放置在球最高点,现在给其一扰动，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,N,第16页,练习1：,线球模型,球质量m，绳长L.问给小球多大Vo才能使小球在竖直面内做完整圆周运动?试证实只要小求能做完整圆周运动,则小球在最地点受到拉力与小球在最高点手到拉力之差为一恒定值6mg.,V,o,第17页,练习2：,质量为1kg 物体，在粗糙水平面上运动，运动到A点初速度为6m/s，运动到B点进入光滑半圆形槽，若物体刚好能够经过轨道上C点，已知AB段动摩擦因数为=0.2，轨道半径为0.4,求：AB间距离。,Vo,B,A,C,第18页,练习3：,游乐场过山车能够底朝上在圆轨道,上运行，游客却掉不下来，我们把这重情况,抽象为如图这种模型，弧形轨道下端与竖直,圆轨道相连，使小球从弧形轨道上段滑下，,小球进入圆轨道下端后沿圆轨道运动，问小球,从离地面多高处释放，即可使小球刚好能做,完整圆周运动？,h,第19页,练习4：,A、B两小球质量均为m,由轻杆相连,O为固定轴,AO=L,BO=2L,从图示位置释放,当B转至O点正下方,速度为多少?对轻杆拉力为多少?,A,B,O,第20页,练习5：,如图一圆盘能够绕一个经过圆盘中心且垂直于盘面竖直轴转动，在圆盘上放置一木块，质量为1kg,动摩擦因数为0.4,匀速转动半径为1m,问若使得木块与圆盘不发生相对滑动,则转动角速度不超出多少?,第21页,，,三物体与转盘摩擦力因数相同，三物体随转盘一起做匀速圆周运动，当转盘转速逐步增加时，以下说法正确是（）,A.物体A先滑动,B.物体B先滑动,C.物体C先滑动,D.物体B、C同时先滑动,练习6：,如图,已知物体A、B、C与转轴距离为,，质量为,第22页,练习7：,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R,角速度,线速度v应该怎么改变?,第23页,练习8：,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?,第24页,练习9：,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？,第25页,