(精品課件)豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)

1、1會(huì)在具體問(wèn)題中分析向心力的來(lái)源；2進(jìn)一步運(yùn)用勻速圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律分析和處理生產(chǎn)和課標(biāo)解讀豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)黃石長(zhǎng)江大橋1、汽車過(guò)拱形橋mgFNv【規(guī)律】1汽車過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，其所受合力指向圓心，對(duì)拱形橋的壓力小于重力，處于失重狀態(tài)；2當(dāng)汽車行駛速度越大，汽車對(duì)橋面的壓力越小當(dāng) 時(shí)，壓力FN為零處于完全失重狀態(tài)該速度是汽車保持在凸形路面頂端運(yùn)動(dòng)的最大速度（臨界速度），若超過(guò)這個(gè)速度，這時(shí)汽車將“飛”過(guò)凸形路面一、汽車過(guò)橋問(wèn)題瀘定橋vFNmg壓力大于重力，處于超重狀態(tài)思考：當(dāng)汽車通過(guò)橋底的速度逐漸增大時(shí)，汽車對(duì)橋底的壓力大小如何變化？當(dāng)汽車行駛速度越大，汽車對(duì)橋面的壓力越大2、汽車過(guò)疏凹形橋用模擬實(shí)

2、驗(yàn)驗(yàn)證分析注意觀察指針的偏轉(zhuǎn)大小汽車對(duì)橋面的壓力超重失重狀態(tài)最高點(diǎn)最低點(diǎn)失重超重小結(jié)：小結(jié)：洗車過(guò)橋汽車以速度v過(guò)半徑R的凸形(或凹形)橋時(shí)受力如圖所示，在最高點(diǎn)(或最低點(diǎn))處，由重力和支持力的合力提供向心力1在凸形橋的最高點(diǎn)， mgFN mv2/R ，F(xiàn)Nmg mv2/R ，速度越大，F(xiàn)N越小，當(dāng)mg= mv2/R時(shí)，F(xiàn)N0.2在凹形橋(路面)最低點(diǎn)， FNmg mv2/R ，F(xiàn)Nmg mv2/R ，速度越大，F(xiàn)N越大保證安全需要滿足：故有：二、過(guò)山車（豎直軌道）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(dòng)，若水的質(zhì)量m0.5 kg，繩長(zhǎng)l=60 cm，求：（1）最

3、高點(diǎn)水不流出的最小速率.（2）水在最高點(diǎn)速率v3 m/s時(shí)，水對(duì)桶底的壓力OmgFN故有：（1）（2）三、水流星vo輕繩ov離心軌道AABB（1） 臨界條件：小球在最高點(diǎn)時(shí)繩子的拉力（或軌道的彈力）剛好等于零，小球的重力充當(dāng)圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力（2）能通過(guò)最高點(diǎn)的條件：不能通過(guò)最高點(diǎn)的條件： ，實(shí)際上小球在到達(dá)最高點(diǎn)之前就以斜拋軌跡脫離了圓軌道如例題中的雜技節(jié)目“水流星”就屬于沒有支撐物的情形繩模型規(guī)律方法技巧用長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿固定一質(zhì)量為m的小球，在豎直平面內(nèi)作變速圓周運(yùn)動(dòng)（1）小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的最小速度v（2）若在最高點(diǎn)桿對(duì)小球的作用力大小為零，求小球的速度為v0 （3）若在最高點(diǎn)小球的速度為v

4、1=2v0 ，求桿對(duì)小球的作用力的大小和方向（4）若在最高點(diǎn)小球的速度為v2=v0/2，求桿對(duì)小球的作用力的大小和方向方向豎直向下方向豎直向上四、桿、管道（雙向約束） （1） 臨界條件：由于硬桿或管壁的支撐作用，小球能到達(dá)最高點(diǎn)的臨界速度v=0，輕桿或軌道對(duì)小球的支持力等于重力（2）當(dāng) 時(shí)，桿對(duì)小球支持力 ，支持力隨速度的增大而減小，其取值范圍是0mg；當(dāng) 時(shí)，桿對(duì)小球施加的是拉力，且拉力 ，速度越大，拉力越大ov圓形管道ABvo輕桿AB臨界問(wèn)題，要特別注意分析物體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力來(lái)源，考慮達(dá)到臨界條件時(shí)物體所處的狀態(tài)，即臨界速度、臨界角速度，然后分析該狀態(tài)下物體的受力特點(diǎn)，結(jié)合圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)，列方程求解桿模型規(guī)律方法技巧小試身手：如圖所示，一質(zhì)量為0.5kg的小球，用0.4m長(zhǎng)的細(xì)線拴住在豎直面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)，求：（1）當(dāng)小球在圓上最高點(diǎn)速度為4m/s時(shí)，