(精品課件)豎直平面內的圓周運動

1、1會在具體問題中分析向心力的來源；2進一步運用勻速圓周運動的規(guī)律分析和處理生產和課標解讀豎直平面內的圓周運動黃石長江大橋1、汽車過拱形橋mgFNv【規(guī)律】1汽車過最高點時，其所受合力指向圓心，對拱形橋的壓力小于重力，處于失重狀態(tài)；2當汽車行駛速度越大，汽車對橋面的壓力越小當 時，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動的最大速度（臨界速度），若超過這個速度，這時汽車將“飛”過凸形路面一、汽車過橋問題瀘定橋vFNmg壓力大于重力，處于超重狀態(tài)思考：當汽車通過橋底的速度逐漸增大時，汽車對橋底的壓力大小如何變化？當汽車行駛速度越大，汽車對橋面的壓力越大2、汽車過疏凹形橋用模擬實

2、驗驗證分析注意觀察指針的偏轉大小汽車對橋面的壓力超重失重狀態(tài)最高點最低點失重超重小結：小結：洗車過橋汽車以速度v過半徑R的凸形(或凹形)橋時受力如圖所示，在最高點(或最低點)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， mgFN mv2/R ，F(xiàn)Nmg mv2/R ，速度越大，F(xiàn)N越小，當mg= mv2/R時，F(xiàn)N0.2在凹形橋(路面)最低點， 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、過山車（豎直軌道）雜技演員在做水流星表演時，用繩系著裝有水的水桶，在豎直平面內做圓周運動，若水的質量m0.5 kg，繩長l=60 cm，求：（1）最

3、高點水不流出的最小速率.（2）水在最高點速率v3 m/s時，水對桶底的壓力OmgFN故有：（1）（2）三、水流星vo輕繩ov離心軌道AABB（1） 臨界條件：小球在最高點時繩子的拉力（或軌道的彈力）剛好等于零，小球的重力充當圓周運動所需的向心力（2）能通過最高點的條件：不能通過最高點的條件： ，實際上小球在到達最高點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)律方法技巧用長為L的輕桿固定一質量為m的小球，在豎直平面內作變速圓周運動（1）小球過最高點時的最小速度v（2）若在最高點桿對小球的作用力大小為零，求小球的速度為v0 （3）若在最高點小球的速度為v

4、1=2v0 ，求桿對小球的作用力的大小和方向（4）若在最高點小球的速度為v2=v0/2，求桿對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，小球能到達最高點的臨界速度v=0，輕桿或軌道對小球的支持力等于重力（2）當 時，桿對小球支持力 ，支持力隨速度的增大而減小，其取值范圍是0mg；當 時，桿對小球施加的是拉力，且拉力 ，速度越大，拉力越大ov圓形管道ABvo輕桿AB臨界問題，要特別注意分析物體做圓周運動的向心力來源，考慮達到臨界條件時物體所處的狀態(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，結合圓周運動知識，列方程求解桿模型規(guī)律方法技巧小試身手：如圖所示，一質量為0.5kg的小球，用0.4m長的細線拴住在豎直面內作圓周運動，求：（1）當小球在圓上最高點速度為4m/s時，