课题:圆周运动及其运用。
编号11班级: 姓名: 学习组小组评独立学分。
教师评**学分: 课题总学分:
【学习目标】
1.知道描述圆周运动的物理量的定义及圆周运动的应用。
2. 知道什么是离心运动及离心运动在生活中应用和防止。
【自主复习案】――高考要以下知识你知道了吗?复习要点。
一、描述匀速圆周运动的物理量。
概念:线速度、角速度、周期、转速、向心力、向心加速度,比较如表所示:
例1】如图所示为某一皮带传动装置。主动轮的半径为r1,从动轮的半径为r2.已知主动轮做顺时针转动,转速为n,转动过程中皮带不打滑。下列说法正确的是( )
a.从动轮做顺时针转动。
b.从动轮做逆时针转动。
c.从动轮的转速为。
d.从动轮的转速为。
二、匀速圆周运动和非匀速圆周运动。
1.匀速圆周运动。
1)定义:线速度___的圆周运动。
2)性质:向心加速度大小___方向总是___的变加速曲线运动。
3)质点做匀速圆周运动的条件合力___不变,方向始终与速度方向___且指向圆心。
2.非匀速圆周运动。
1)定义:线速度大小、方向均的圆周运动。
2)合力的作用。
合力沿速度方向的分量ft产生切向加速度,ft=mat,它只改变速度的___
合力沿半径方向的分量fn产生向心加速度,fn=man,它只改变速度的___
3、竖直面内圆周运动问题分析。
物体在竖直面内做的圆周运动是一种典型的变速曲线运动,该类运动常有临界问题,并有“最大”、“最小”、“刚好”等词语,常有两种模型——轻绳模型和轻杆模型,分析比较如下:
例2】一质量为m的物体,沿半径为r的向下凹的圆形轨道滑行,如图所示,经过最低点的速度为v,物体与轨道之间的动摩擦因数为μ,则它在最低点时受到的摩擦力为( )
a.μmgb.μm
c.μm(gd.μm(g- )
三、离心运动和近心运动。
1.离心运动。
1)定义:做___的物体,在所受合外力突然消失或不足以提供圆周运动所需___的情况下,所做的逐渐远离圆心的运动。
2)本质:做圆周运动的物体,由于本身的___总有沿着圆周飞出去的倾向。
3)受力特点:①当f=mω2r时,物体做运动;②当f=0时,物体沿___方向飞出;③当f【例3】下列关于离心现象的说法正确的是( )
a.当物体所受的离心力大于向心力时产生离心现象。
b.做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都消失时,它将做背离圆心的圆周运动。
c.做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都消失时,它将沿切线做直线运动。
d.做匀速圆周运动的物体,当它所受的一切力都突然消失时,它将做曲线运动。
例4】随着经济的持续发展,人民生活水平的不断提高,近年来我国私家车数量快速增长,高级和一级公路的建设也正加速进行,为了防止在公路弯道部分由于行车速度过大而发生侧滑,常将弯道部分设计成外高内低的斜面。如果某品牌汽车的质量为m,汽车行驶时弯道部分的半径为r,汽车轮胎与路面的动摩擦因数为μ,路面设计的倾角为θ,如图所示。(重力加速度g取10 m/s2)
1)为使汽车转弯时不打滑,汽车行驶的最大速度是多少?
2)若取sinθ= r=60 m,汽车轮胎与雨雪路面的动摩擦因数为μ=0.3,则弯道部分汽车行驶的最大速度是多少?
例5】长l=0.5 m质量可忽略的细杆,其一端可绕o点在竖直平面内无摩擦地转动,另一端固定着一个小球的质量为m=2 kg,当a通过最高点时,如图所示,求在下列两种情况下杆对小球的作用力:
1)a在最低点的速率为 m/s;
2)a在最低点的速率为6 m/s.
例6】如图所示,长为l的细绳一端固定,另一端系一质量为m的小球。给小球一个合适的初速度,小球便可在水平面内做匀速圆周运动,这样就构成了一个圆锥摆,设细绳与竖直方向的夹角为θ.下列说法中正确的是( )
a.小球受重力、绳的拉力和向心力作用。
b.小球做圆周运动的半径为l
c.θ 越大,小球运动的速度越大。
d.θ 越大,小球运动的周期越大。
训练题】1.匀速圆周运动属于( )
a.匀速运动b.匀加速运动。
c.加速度不变的曲线运动 d.加速度变化的曲线运动。
2.如图所示,靠摩擦传动做匀速转动的大、小两轮接触面互不打滑,大轮半径是小轮半径的2倍。a、b分别为大、小轮边缘上的点,c为大轮上一条半径的中点。则( )
a.两轮转动的角速度相等。
b.大轮转动的角速度是小轮的2倍。
c.质点加速度aa=2ab
d.质点加速度ab=4ac
3.如图所示,半径为r、内径很小的光滑半圆管道竖直放置,质量为m的小球以某一速度进入管内,小球通过最高点p时,对管壁的压力为 mg.求:
1)小球从管口飞出时的速率;
2)小球落地点到p点的水平距离。
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