2-3、2繩桿、內(nèi)外軌及臨界等圓周運動模型

1、 第五課時第五課時 課時目標課時目標1、進一步掌握分析具體圓周運動問題中向心、進一步掌握分析具體圓周運動問題中向心力的來源力的來源2、通過練習(xí)培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問題的能力、通過練習(xí)培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問題的能力3、通過實例分析讓學(xué)生知道向心力、向心加、通過實例分析讓學(xué)生知道向心力、向心加速度的公式也適用于變速圓周運動。速度的公式也適用于變速圓周運動。4、學(xué)習(xí)、學(xué)習(xí)繩、桿、軌道模型繩、桿、軌道模型！一、輕繩（內(nèi)軌）模型一、輕繩（內(nèi)軌）模型1、受力分析3.3.輕繩模型特點輕繩模型特點輕繩只能提供拉力輕繩只能提供拉力 二、輕桿（外軌或雙側(cè)軌道）模型二、輕桿（外軌或雙側(cè)軌道）模型1、受力分析3.3.輕桿特點

2、輕桿特點既可產(chǎn)生拉力又可產(chǎn)生推力既可產(chǎn)生拉力又可產(chǎn)生推力 1如圖，細桿的一端與一小球相連，可繞過O點的水平軸自由轉(zhuǎn)動現(xiàn)給小球一初速度，使它做圓周運動，圖中a、b分別表示小球軌道的最低點和最高點，則桿對球的作用力可能是（ ） Aa處為拉力，b處為拉力 Ba處為拉力，b處為推力 Ca處為推力，b處為拉力 Da處為推力，b處為推力gR 3.一輕桿一端固定質(zhì)量為m的小球，以另一端O為圓心，使小球在豎直平面內(nèi)作半徑為R的圓周運動，如圖所示，則( ) A.小球過最高點時，桿所受彈力可以為零 B.小球過最高點時的最小速度是 C.小球過最高點時，桿對球的作用力可以與球所受重力方向相反，此時重力一定大于桿對球的

3、作用力 D.小球過最高點時，桿對球的作用力一定跟小球所受重力的方向相反gR圖圖23、411 變式訓(xùn)練！2長L0.5 m，質(zhì)量可忽略的桿，其下端固定于O點，上端連接一個零件A，A的質(zhì)量為m2 kg，它繞O點做圓周運動，如圖23、412所示，在A通過最高點時，求下列兩種情況下桿受的力：(g取10 m/s2)(1)A的速率為1 m/s.(2)A的速率為4 m/s.圖圖23、412水流星問題：例例1 1、繩系著裝水的桶，在豎直平面內(nèi)做圓、繩系著裝水的桶，在豎直平面內(nèi)做圓周運動，水的質(zhì)量周運動，水的質(zhì)量m=1kgm=1kg，繩長，繩長=40cm.=40cm.求求（1 1）桶在最高點水不流出的最小速率？）

4、桶在最高點水不流出的最小速率？（2 2）水在最高點速率為）水在最高點速率為4m/s4m/s時水對桶底的時水對桶底的壓力？壓力？(g(g取取10m/s10m/s2 2) )第六課時第六課時 課時目標課時目標 1、圓周運動問題分析方法總結(jié)、圓周運動問題分析方法總結(jié) 2、圓周運動中的、圓周運動中的臨界問題臨界問題 3、圓周運動與平拋運動的結(jié)合、圓周運動與平拋運動的結(jié)合 4、圓周運動的綜合應(yīng)用！、圓周運動的綜合應(yīng)用！1、如圖所示，細線一端系著質(zhì)量、如圖所示，細線一端系著質(zhì)量M=0.6kg的物體的物體A靜止靜止在水平轉(zhuǎn)臺上，另一端通過輕質(zhì)小滑輪在水平轉(zhuǎn)臺上，另一端通過輕質(zhì)小滑輪O吊著質(zhì)量為吊著質(zhì)量為m=

5、0.3kg的物體的物體B。A與滑輪與滑輪O的距離為的距離為0.2m,且與水平且與水平面間的面間的最大靜摩擦力為最大靜摩擦力為2N。為使為使B保持靜止狀態(tài)保持靜止狀態(tài)，水平，水平轉(zhuǎn)臺做圓周運動的角速度轉(zhuǎn)臺做圓周運動的角速度 應(yīng)在什么范圍內(nèi)？應(yīng)在什么范圍內(nèi)？ 【例【例6】如圖所示，勻速轉(zhuǎn)動的水平圓盤上，沿半徑方如圖所示，勻速轉(zhuǎn)動的水平圓盤上，沿半徑方向放置兩個用細線相連的質(zhì)量均為向放置兩個用細線相連的質(zhì)量均為m的小物體、，的小物體、，它們到轉(zhuǎn)軸距離分別為它們到轉(zhuǎn)軸距離分別為rA=20cm，rB=30cm，、與盤，、與盤面間的最大靜摩擦力均為重力的面間的最大靜摩擦力均為重力的0.4倍，試求：倍，試求

6、：（1）當細線上開始出現(xiàn)張力時，圓盤的角速度）當細線上開始出現(xiàn)張力時，圓盤的角速度W0（2）當）當A開始滑動時，圓盤的角速度開始滑動時，圓盤的角速度W1（3）當）當A即將滑動時，燒斷細線，此時即將滑動時，燒斷細線，此時A、B如何運動？如何運動？圓周運動的臨界問題圓周運動的臨界問題o oo oA A B B【典例3】 如圖23、410所示，兩輕繩的一端系一質(zhì)量為m0.1 kg的小球，兩繩的另一端分別固定于軸的A、B兩處，上面的繩長l2 m，兩繩拉直時與軸的夾角分別為30和45，問球的角速度在什么范圍內(nèi)兩繩始終有張力？(g10 m/s2)圖圖23、410規(guī)律方法總結(jié)：關(guān)于水平面內(nèi)的勻速圓周運動問題

7、，規(guī)律方法總結(jié)：關(guān)于水平面內(nèi)的勻速圓周運動問題，一般是一般是“臨界速度臨界速度”與與“臨界力臨界力”的問題。即細繩是否張的問題。即細繩是否張緊對應(yīng)拉力是否為零；物體是否脫落接觸面對應(yīng)的緊對應(yīng)拉力是否為零；物體是否脫落接觸面對應(yīng)的彈力是否為零；物體是否滑動對應(yīng)摩擦力是否達到彈力是否為零；物體是否滑動對應(yīng)摩擦力是否達到最大靜摩擦力。最大靜摩擦力。例：一根長為例：一根長為1m的繩子，當受到的繩子，當受到20N的拉力時即被拉的拉力時即被拉斷，若在此繩的一端拴一個質(zhì)量為斷，若在此繩的一端拴一個質(zhì)量為1kg的物體，使物體的物體，使物體以繩子的另一端為圓心在豎直面內(nèi)做圓周運動，當物體以繩子的另一端為圓心在豎

8、直面內(nèi)做圓周運動，當物體運動到最低點時繩子恰好斷裂。求物體運動至最低點時運動到最低點時繩子恰好斷裂。求物體運動至最低點時的角速度和線速度各是多大。（的角速度和線速度各是多大。（g=10m/s2）1、如圖所示，質(zhì)量為、如圖所示，質(zhì)量為m的小球置于正方體的光滑盒子中，盒子的小球置于正方體的光滑盒子中，盒子的邊長略大于球的直徑。某同學(xué)拿著該盒子在豎直平面內(nèi)做半徑的邊長略大于球的直徑。某同學(xué)拿著該盒子在豎直平面內(nèi)做半徑為為R的勻速圓周運動，已知重力加速度為的勻速圓周運動，已知重力加速度為g，空氣阻力不計，問，空氣阻力不計，問:（1）要使盒子與小球在最高點時盒子與小球之間恰好無作用力，）要使盒子與小球在最高點時盒子與小球之間恰好無作用力，則該盒子做勻速圓周運動的周期為多少？則該盒子做勻速圓周運動的周期為多少？（2）若盒子以第（）若盒子以第（1）問中的周期的）問中的周期的1/2做圓周運動。則當盒子做圓周運動。則當盒子運動到圖示球心與運動到圖示球心與O點位于同一水平面位置時，小球?qū)凶拥哪男c位于同一水平面位置時，小球?qū)凶拥哪男┟嬗凶饔昧Γ饔昧Χ啻?？面有作用力，作用力多大？O 水平面內(nèi)的圓周運動 【典例典例2】 汽車與公路面的動摩擦因數(shù)為汽車與公路面的動摩擦因數(shù)為0.1，公路某轉(zhuǎn)彎處的圓弧半徑為，公路某轉(zhuǎn)彎處的圓弧半徑為R4 m.(1)若路面