水平面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)

1、5-7 生活中的圓周運(yùn)動(dòng)生活中的圓周運(yùn)動(dòng)水平面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)水平面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)復(fù)習(xí)思考題：1.描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的各個(gè)物理量及其相互關(guān)系。描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的各個(gè)物理量及其相互關(guān)系。2.物體物體勻速勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，受力有何共同點(diǎn)圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，受力有何共同點(diǎn)3.向心力的特點(diǎn)向心力的特點(diǎn)4.大?。捍笮。簉vmfn2物體要受到指向圓心的物體要受到指向圓心的合合力力向心力向心力方向：總是指向圓心方向：總是指向圓心frvm2“供需供需”平衡平衡 物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)提供物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的力物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的力進(jìn)一步理解向心力的公式=從從“供供” “需需”兩方面兩方面研究做圓周運(yùn)動(dòng)的物體om

2、gfnff提供向心力受力分析ff例例1、一個(gè)圓盤在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，盤面上距圓盤中心、一個(gè)圓盤在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，盤面上距圓盤中心0.20m的位置有一個(gè)的位置有一個(gè)質(zhì)量為質(zhì)量為0.50kg的小物體能夠隨圓盤一起運(yùn)動(dòng)，如圖所示。的小物體能夠隨圓盤一起運(yùn)動(dòng)，如圖所示。g=10m/s2，求：，求： （1）當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為）當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為=5rad/s時(shí)，物體所受靜摩擦力的大小。時(shí)，物體所受靜摩擦力的大小。（2）當(dāng)圓盤的轉(zhuǎn)速逐漸增大時(shí)，小物體所受的各個(gè)力如何變化？）當(dāng)圓盤的轉(zhuǎn)速逐漸增大時(shí)，小物體所受的各個(gè)力如何變化？ （3）若已知小物體與圓盤之間的最大靜摩擦力為）若已知小物體與圓盤之間的最大

3、靜摩擦力為4n，為保證物體與圓，為保證物體與圓盤間保持相對(duì)靜止，則圓盤的盤間保持相對(duì)靜止，則圓盤的角速度角速度最大為多少？最大為多少？ 1)fn=m 2r=0.5.52.0.2=2.5n2）重力不變，支持力不變，）重力不變，支持力不變，指向圓心的靜摩擦力變大指向圓心的靜摩擦力變大3）fn=m 2r=4 =2 10例例2、如圖所示，半徑為、如圖所示，半徑為r的圓形轉(zhuǎn)筒繞其豎直中心軸的圓形轉(zhuǎn)筒繞其豎直中心軸oo轉(zhuǎn)動(dòng)，小物塊轉(zhuǎn)動(dòng)，小物塊 a 靠在圓筒的內(nèi)壁上，隨圓筒一起轉(zhuǎn)動(dòng)，已靠在圓筒的內(nèi)壁上，隨圓筒一起轉(zhuǎn)動(dòng)，已知物塊的質(zhì)量為知物塊的質(zhì)量為m，圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為，圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為，試畫出物體，試畫

4、出物體的受力分析圖，并求出各個(gè)力的大??？的受力分析圖，并求出各個(gè)力的大小？1)2)g=f所以所以fmgn=fn=m 2r例3、如圖所示的圓錐擺，繩長(zhǎng)為l，小球質(zhì)量為m，當(dāng)小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，繩子與豎直方向的夾角為，試分析：（1）此時(shí)繩子的拉力為多大？（2）此時(shí)小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為多大？v水平面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)水平面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)1 1、物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件：、物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件：合外力大小不變，方向始終與速度方向垂直且指向圓心。合外力大小不變，方向始終與速度方向垂直且指向圓心。2 2、物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)：、物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)：f f向向 = f=

5、f合外合外= = m mv v2 2/r=m/r=m2 2r=m(2/t)r=m(2/t)2 2r r解題步驟：解題步驟：四確定：確定四確定：確定研究對(duì)象研究對(duì)象、確定、確定軌道平面軌道平面、確定、確定圓心位圓心位 置置、確定、確定向心力的方向向心力的方向。受力分析。受力分析。選定向心力方向列方程求解。選定向心力方向列方程求解。課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練1.如圖如圖1所示，用細(xì)線吊著一個(gè)質(zhì)量為所示，用細(xì)線吊著一個(gè)質(zhì)量為m的小球，使小球在水的小球，使小球在水平面內(nèi)做圓錐擺運(yùn)動(dòng)，關(guān)于小球受力，正確的是平面內(nèi)做圓錐擺運(yùn)動(dòng)，關(guān)于小球受力，正確的是 a.受重力、拉力、向心力受重力、拉力、向心力b.受重力、拉力受重

6、力、拉力 c.受重力受重力 d.以上說法都不正確以上說法都不正確b2.一圓筒繞其中心軸一圓筒繞其中心軸oo1勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，筒內(nèi)壁上緊挨著一個(gè)物體與筒勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，筒內(nèi)壁上緊挨著一個(gè)物體與筒一起運(yùn)動(dòng)相對(duì)筒無滑動(dòng)，如圖一起運(yùn)動(dòng)相對(duì)筒無滑動(dòng)，如圖2所示，物體所受向心力是所示，物體所受向心力是 a.物體的重力物體的重力 b.筒壁對(duì)物體的靜摩擦力筒壁對(duì)物體的靜摩擦力c.筒壁對(duì)物體的彈力筒壁對(duì)物體的彈力 d.物體所受重力與彈力的合力物體所受重力與彈力的合力c3、如圖所示，細(xì)繩一端系著質(zhì)量、如圖所示，細(xì)繩一端系著質(zhì)量m=0.1kg的小物塊的小物塊a，置于光，置于光滑水平臺(tái)面上；另一端通過光滑小孔滑水平臺(tái)面上；另一端通過光滑小孔o(hù)與質(zhì)量與質(zhì)量m=0. 5kg的物體的物體b相連，相連，b靜止于水平地面上，當(dāng)靜止于水平地面上，當(dāng)a以以o為圓心做半徑，為圓心做半徑，r=0.2m的勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，地面對(duì)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，地面對(duì)b的支持力為的支持力為3n，求：，求：(g=10m/s2)（1）此