研究圓周運(yùn)動(dòng)的兩類(lèi)問(wèn)題帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)市公開(kāi)課金獎(jiǎng)市賽課一等獎(jiǎng)?wù)n件

探究圓周運(yùn)動(dòng)中繩和桿實(shí)際問(wèn)題第1頁(yè)問(wèn)題1：繩物結(jié)構(gòu)用長(zhǎng)為L(zhǎng)細(xì)繩拴著質(zhì)量為m小球，使小球在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所表示。

oALV1BV2試分析：（1）當(dāng)小球在最低點(diǎn)A速度為V1時(shí)，其繩張力為多大？（2）當(dāng)小球在最高點(diǎn)B速度為V2時(shí)，其繩張力與速度關(guān)系怎樣？第2頁(yè)omgF1mgF2思索：過(guò)最高點(diǎn)最小速度是多大?v2v1

(1)當(dāng)F=0時(shí)，速度V為最小值最低點(diǎn)：最高點(diǎn)：第3頁(yè)明確：向心力和向心加速度公式一樣適合于變速圓周運(yùn)動(dòng),但求質(zhì)點(diǎn)在圓周上某點(diǎn)向心力和向心加速度大小,必須用該點(diǎn)瞬時(shí)速度值小結(jié)：第4頁(yè)拓展：物體沿豎直內(nèi)軌運(yùn)動(dòng)有一個(gè)豎直放置內(nèi)壁光滑圓環(huán)，其半徑為R，質(zhì)量為m小球沿它內(nèi)表面做圓周運(yùn)動(dòng)，分析小球在最高點(diǎn)速度應(yīng)滿足什么條件？V第5頁(yè)mgFNmgFNFNmgmgFNDBCA第6頁(yè)問(wèn)題2：桿物結(jié)構(gòu)：用長(zhǎng)為L(zhǎng)細(xì)桿一端固定著一個(gè)質(zhì)量為m小球，使小球在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所表示。

試分析：（1）當(dāng)小球在最低點(diǎn)A速度為V1時(shí)，其桿所受力為多大？（2）當(dāng)小球在最高點(diǎn)B速度為V2時(shí)，其桿受力與速度關(guān)系怎樣？第7頁(yè)F3mgF1mgF2v1v2o思索:過(guò)最高點(diǎn)最小速度是多大?何時(shí)桿子表現(xiàn)為拉力,何時(shí)表現(xiàn)為支持力?問(wèn)題2：桿物結(jié)構(gòu)：第8頁(yè)拓展：物體沿豎直外軌運(yùn)動(dòng)v質(zhì)量為m物體位于一個(gè)半徑為R光滑半球頂部，當(dāng)其速度為時(shí)，則物體落到地面上距離半球右端多遠(yuǎn)處？第9頁(yè)

一內(nèi)壁光滑環(huán)形細(xì)圓管，位于豎直平面內(nèi)，環(huán)半徑為R(比細(xì)管半徑大得多)．在圓管中有兩個(gè)直徑與細(xì)管內(nèi)徑相同小球(可視為質(zhì)點(diǎn))．A球質(zhì)量為m1，B球質(zhì)量為m2．假設(shè)當(dāng)A球以V1運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，B球恰好運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)速度為V2，若要此時(shí)兩球作用于圓管協(xié)力為零，那么m1、m2、R與V1、V2應(yīng)滿足關(guān)系式是什么？拓展：物體沿豎直細(xì)管運(yùn)動(dòng)第10頁(yè)鞏固應(yīng)用例1、繩系著裝水桶，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，水質(zhì)量m=0.5kg，繩長(zhǎng)=40cm.求（1）桶在最高點(diǎn)水不流出最小速率？（2）水在最高點(diǎn)速率=3m/s時(shí)水對(duì)桶底壓力？(g取10m/s2)第11頁(yè)例2、長(zhǎng)為0.6m輕桿OA(不計(jì)質(zhì)量),A端插個(gè)質(zhì)量為2.0kg物體,在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng),當(dāng)球到達(dá)最高點(diǎn)速度分別為3m/s,m/s,2m/s時(shí),求桿對(duì)球作用力各為多少?OA鞏固應(yīng)用第12頁(yè)例3、如圖所表示，質(zhì)量為m小球，用長(zhǎng)為L(zhǎng)細(xì)繩，懸于光滑斜面上0點(diǎn)，小球在這個(gè)傾角為θ光滑斜面上做圓周運(yùn)動(dòng)，若小球在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)速率分別是vl和v2，則繩在這兩個(gè)位置時(shí)張力大小分別是多大?鞏固應(yīng)用

第13頁(yè)附加題練習(xí)1：汽車(chē)與路面之間動(dòng)摩擦因數(shù)0.4，轉(zhuǎn)彎處彎道半徑為4m。（1）若路面鋪成水平，汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)速度不能超出多大？（2）若路面鋪成外側(cè)高內(nèi)側(cè)低坡面，傾角為5.7度，汽車(chē)以多大速度轉(zhuǎn)彎，與路面無(wú)摩擦。（3）若是（2）中轉(zhuǎn)彎路面，最大轉(zhuǎn)彎速度是多少？第14頁(yè)解析：路面是水平，汽車(chē)轉(zhuǎn)彎，向心力沿水平方向，摩擦力做向心力，速度最大摩擦也最大?！?/p>

若彎路是坡面，且車(chē)與路面無(wú)側(cè)向摩擦力則