拓展資料1：水平面圓周運動的應(yīng)用（高中物理教學(xué)課件）

拓展資料1：水平面圓周運動的應(yīng)用問題：水平路面汽車轉(zhuǎn)彎有什么注意點？速度過快會怎樣？為什么有些路面要外高內(nèi)低？問題：火車轉(zhuǎn)彎為了減少輪胎與內(nèi)外軌的擠壓鋪設(shè)軌道有什么要求？速度有什么規(guī)定？今天繼續(xù)研究水平面內(nèi)的圓周運動。服務(wù)員擺盤一.水平轉(zhuǎn)盤問題一.水平轉(zhuǎn)盤問題例1.小物塊放在旋轉(zhuǎn)圓臺上，與圓臺保持相對靜止，如圖所示，物塊與圓臺間的動摩擦因數(shù)為μ，離軸距離為r，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，求當(dāng)圓臺角速度為多大時，小物塊脫離圓臺軌道？拓展：若轉(zhuǎn)臺離地高為h，達到臨界角速度時物塊恰好在桌面邊緣，飛離轉(zhuǎn)臺后物塊做什么運動？落地時距轉(zhuǎn)軸的水平距離你會求嗎？一.水平轉(zhuǎn)盤問題例2.如圖所示，水平轉(zhuǎn)盤的中心有個豎直小圓筒，質(zhì)量為m的物體A放在轉(zhuǎn)盤上，A到豎直圓筒中心的距離為r，A通過輕繩、無摩擦的滑輪與物體B相連，B與A質(zhì)量相同，物體A與轉(zhuǎn)盤間的最大靜摩擦力是正壓力的μ倍（μ＜1），則轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的角速度在什么范圍內(nèi)，物體A與轉(zhuǎn)盤相對靜止。一.水平轉(zhuǎn)盤問題例3.如圖所示，把一個長為20cm，勁度系數(shù)為360N/m的彈簧一端固定在圓心O點，彈簧的另一端連接一個質(zhì)量為0.5kg的小球，當(dāng)小球以r/min的轉(zhuǎn)速在光滑水平面上做勻速圓周運動時，彈簧的伸長量為：（）C一.水平轉(zhuǎn)盤問題旋轉(zhuǎn)飛椅二.圓錐擺問題二.圓錐擺問題例4.如圖所示,用一根長為l＝1m的細(xì)線,一端系一質(zhì)量為m=1kg的小球(可視為質(zhì)點),另一端固定在一光滑錐體頂端,錐面與豎直方向的夾角θ＝370,小球在水平面內(nèi)繞錐體的軸做勻速圓周運動.求：(1)角速度為2rad/s時，拉力和支持力。(2)若要小球離開錐面,則小球的角速度ω0至少為多大(3)若細(xì)線與豎直方向的夾角為600,則小球的角速度ω′為多大二.圓錐擺問題例5.一個內(nèi)壁光滑的圓錐筒的軸線是豎直的，圓錐固定，有質(zhì)量相同的兩個小球A和B貼著筒的內(nèi)壁在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，如圖所示，A的運動半徑較大，則（）A．A球的角速度必小于B球的角速度B．A球的線速度必小于B球的線速度C．A球運動的周期必大于B球運動的周期D．A球?qū)ν脖诘膲毫Ρ卮笥贐球?qū)ν脖诘膲毫C二.圓錐擺問題例6.如圖所示，兩繩系一質(zhì)量為m=0.1kg的小球，上面繩長L=2m，兩端都拉直時與軸的夾角分別為300與450，問：

(1)球的角速度在什么范圍內(nèi)，兩繩始終張緊？

(2)當(dāng)角速度為3rad/s時，上、下兩繩拉力分別為多大？解：(1）小球的角速度在2.4rad/s＜ω＜3.16rad/s范圍內(nèi)兩繩均張緊；(2)當(dāng)ω=3rad/s時，AC繩拉力為0.27N，BC繩拉力1.09N．二.圓錐擺問題例7.木球和金屬球通過細(xì)線連接,懸浮在裝水的瓶中,如圖所示,讓瓶子和水繞豎直軸勻速轉(zhuǎn)動,則穩(wěn)定時兩球的位置可能是()二.思維拓展設(shè)木球體積V1，密度ρ1，金屬球體積V2，密度ρ2，水的密度為ρ若一容器裝滿水向右加速，容器內(nèi)體積為V的水球受到其它水給它水平方向向右力為：本題中當(dāng)木球和鐵球轉(zhuǎn)動起來后，由于有向心加速度，也同樣受到水平方向的浮力。aF1F2這表明當(dāng)液體在水平方向有加速度時，水平方向也存在的浮力。經(jīng)上面的分析我們知道，大