物理：第五章《圓周運動》習題課課件人教版必修2

1、圓周運動習題課一、物體在水平面內的圓周運動f靜=F向汽車在傾斜的路面轉彎NGF向mgtan = F向 水平路面上轉彎圓錐擺 L mGF向mgtan= F向f靜水平圓盤上放置的物體f靜= F向fG(N)F向fFG洗衣機脫水桶內的衣服F = F向F靜例1. 汽車通過拱橋顆頂點的速度為10 ms時，車對橋的壓力為車重的3/4。如果使汽車駛至橋頂時對橋恰無壓力，則汽車的速度為 (） A、15 ms B、20 ms C、25 ms D、30msB例2、一個內壁光滑的圓錐形筒的軸線垂直水平面，圓錐筒固定，有質量相等的小球A和B沿著筒的內壁在水平面內做勻速圓周運動，如圖2中A的運動半徑較大，則（ ）AA球的

2、角速度必小于B球的角速度BA球的線速度必小于B球的線速度CA球的運動周期必大于 B球的運動周期DA球的筒壁的壓力 必大于B球對筒壁的壓力 圖2AC圓周運動解題一般步驟：（1）明確研究對象；（2）確定在哪個平面做圓周運動, 找圓心和半徑；（3）確定研究的位置，受力分析，分析哪些力提供了向心力； (4）據(jù)向心力公式列方程。例：試分析質量為m，沿豎直平面作半徑為R的圓周運動的小球在下列四種情況中通過圓周最高點的最小速度。（1）用繩拴著的小球在豎直平面內作圓周運動；（1）二、桿球、繩球模型例：試分析質量為m，沿豎直平面作半徑為R的圓周運動的小球在下列四種情況中通過圓周最高點的最小速度。（2）小球沿豎直

3、光滑軌道內壁做圓周運動；（2）二、桿球、繩球模型例：試分析質量為m，沿豎直平面作半徑為R的圓周運動的小球在下列四種情況中通過圓周最高點的最小速度。（3）小球用輕桿支撐在豎直平面內作圓周運動；（3）二、桿球、繩球模型例：試分析質量為m，沿豎直平面作半徑為R的圓周運動的小球在下列四種情況中通過圓周最高點的最小速度。（4）小球在豎直放置的光滑圓管內作圓周運動。（4）二、桿球、繩球模型 三、圓周運動的兩種臨界問題（1） 繩的模型:如圖所示，沒有物體支承的小球，在豎直平面作圓周運動：RF2OF1mgmgv1v2過最高點臨界條件：繩子和軌道對小球剛好沒有力的作用。由mg=mv2/R 得能過最高點條件：vv

4、臨界不能過最高點條件：v v臨界（2）桿的模型:OmgvFN2LFN1在最高點 mgFN=mv2/L 當v=0時， FN mg（ FN為支持力，方向和指向圓心方向相反) 當 時， FN隨v增大而減小，且mg FN 0( FN仍為支持力)當 時， FN =0 當 時， FN隨v增大而增大，且FN 0（ FN為拉力，方向指向圓心）臨界條件：硬桿支撐 最高點的臨界速度為零如圖所示的有物體支承的小球,在豎直平面作圓周運動: 例2. 長度為L0.5m的輕質細桿OA，A端有一質量為m3.0kg的小球，如圖所示，小球以O點為圓心在豎直平面內做圓周運動，通過最高點時小球的速率是2.0ms，g取10ms2，則此

5、時細桿OA受到（） A、6.0N的拉力 B、6.0N的壓力 C、24N的拉力 D、24N的壓力ALOm圖5oAB解法：小球在A點的速度大于 時，桿受到拉力，小于時，桿受壓力。 V0= ms ms 由于v2.0 ms ms，我們知道：過最高點時，球對細桿產生壓力。 小球受重力mg和細桿的支持力N 由牛頓第二定律mgNm Nmgm 6.0N 故應選B。該頁隱藏了 長L0.5m，質量可以忽略的的桿，其下端固定于O點，上端連接著一個質量m2kg的小球A，A繞O點做圓周運動（同圖5），在A通過最高點，試討論在下列兩種情況下桿的受力： 當A的速率v11ms時 當A的速率v24ms時Lm圖5oA 鞏固 1)

6、16N,豎直向上；2）44N，豎直向下水流星問題：例3、繩系著裝水的桶，在豎直平面內做圓周運動，水的質量m=0.5kg，繩長=40cm.求（1）桶在最高點水不流出的最小速率？（2）水在最高點速率=3m/s時水對桶底的壓力？(g取10m/s2)2m/s, 6.25N 如圖所示，有一質量為m的小球P與穿過光滑水平板上小孔O的輕繩相連，用手拉著繩子另一端，使小球在水平板上繞O點做半徑為a、角速度為的勻速圓周運動.求：（1）此時繩上的拉力有多大？（2）若將繩子從此狀態(tài)迅速放松，后又拉直，使小球繞O做半徑為b的勻速圓周運動.從放松到拉直這段過程經歷了多長時間？（3）小球做半徑為b的勻速圓周運動時，繩子上

7、的拉力又是多大？PF例4、解: （1）繩子上的拉力提供小球做勻速圓周運動的向心力，故有：F=m2a （2）松手后小球將從沿圓周的切線方向做勻速直線運動.當繩在水平板上長為b時，繩又被拉緊（如圖所示），小球運動的距離為故bOas（3）在繩被拉緊的短暫過程中，球損失了沿繩的分速度，保留著垂直于繩的分速度做勻速圓周運動. 切向速度：vv2v1v1=va/b=a2/b.所以繩子后來的拉力為：F=mv21/b=m2a4/b3. ; ; orz25msr ; 地對哥哥和姐姐說：“瞧瞧，這父子倆長得，可真叫個像啊！”又笑著對東伢子說：“小東伢簡直就是把你給揉小了呢！”小東伢馬上說：“二舅爺，那是不是把我拽大

8、了就變成我爹了？”小東伢冷不丁的這一句話，把大家都給逗笑了。沒想到這小東西還有更絕的！只見他依偎在耿英的懷里抬起小腦袋問：“姨姨，你這樣喜歡我，怎么就沒有自己的小伢子呢？”耿英都給羞臊死了，那么能說會道的嘴巴愣是說不出來一句話來。喬氏說：“我的小東伢啊，你可真正是個小人兒呢。姨姨光顧了做生意賺銀子了，還沒有結婚呢，哪來的小伢子?。∫桃桃院髸械?！”又說：“英丫頭啊，你和哥哥都不小了，老家也都有青梅竹馬的心上人在等著呢，回去了就結婚吧，好讓你娘早點兒抱上孫娃外外的！”耿正和耿英都說：“是，娘娘。我們回去后，把重要的事情安排好了，就操辦這事！”沒有想到耿直也冷不丁給來了一句：“娘娘，我姐以后生了兒

9、子，肯定長得像小東伢！您不知道，我的大壯哥哥跟東伢子姐夫長得就很像呢！”耿英羞得滿臉緋紅，就手打了弟弟腦袋一巴掌，說：“你怎么也像個小娃娃一樣！”耿直委屈地說：“我說的是實話嘛！”喬氏伸手摸一摸耿直腦袋上被打的地方，說：“直伢子沒有錯，是你姐姐不好，娘娘替她給你道歉啊！不生氣哦！”44第九十八回 耿兄妹重返白家院|（別后七載常思念，觸景生情過云煙；一朝終得再相見，故人已辭淚蹉跎。）臘月二十八那天，天氣很是晴好，幾乎沒有一絲風。耿家兄妹三人乘坐大騾車，沿著近八年之前爹爹帶著他們沿江南下時走過的路，緩緩地朝武昌鎮(zhèn)走來。進入鎮(zhèn)子以后，騾車走得更慢了。冬日里溫暖的陽光照耀著，街面越來越熟悉起來。時間過去這么多年了，武昌鎮(zhèn)上的變化雖然也有一些，但基本輪廓還是記憶中的老樣子。近中午了，人們大概是回家吃飯去了吧，街面上只有稀稀拉拉很少的行人。兄妹三人一直默默地坐在車上，誰也不想說話。此時此刻，充斥在他們心里的，全部都是爹爹當年帶他們離開這里時的情景；在他們的眼前晃動著的，是爹爹挑著籮筐在他們的前面顫悠悠一步步南行時的身影估摸著快到鎮(zhèn)中心了。耿英說：“哥，停一下，我想下車走走！”“吁”大白騾停止了緩行。耿正先跳下來，右手執(zhí)鞭，伸左手扶了一把，耿英輕輕地跳下車來。耿直也跳了下來，說：“我也