高一物理圓周運(yùn)動(dòng)經(jīng)典例題

1、1課題圓周運(yùn)動(dòng)典型例題教學(xué)目的1掌握描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量及相關(guān)計(jì)算公式；2學(xué)會(huì)應(yīng)用牛頓第二定律解決圓周運(yùn)動(dòng)問題3掌握分析、解決圓周運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)問題的基本方法和基本技能4.會(huì)運(yùn)用受力分析及向心力公式解決圓周運(yùn)動(dòng)的臨界問題重難點(diǎn)會(huì)分析判斷臨界時(shí)的速度或受力特征；應(yīng)用牛頓第二定律解決圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)問題教學(xué)內(nèi)容【基礎(chǔ)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)總結(jié)】【基礎(chǔ)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)總結(jié)】1變速圓周運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：變速圓周運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：（1）速度大小變化——有切向加速度、速度方向改變——有向心

2、加速度故合加速度不一定指向圓心（2）合外力不全部提供作為向心力，合外力不指向圓心2處理圓周運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)問題般步驟處理圓周運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)問題般步驟（1）確定研究對(duì)象，進(jìn)行受力分析，畫出運(yùn)動(dòng)草圖（2）標(biāo)出已知量和需求的物理量（3）建立坐標(biāo)系，通常選取質(zhì)點(diǎn)所在位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，其中一條軸與半徑重合（4）用牛頓第二定律和平衡條件建立方程求解3火車轉(zhuǎn)彎問題火車轉(zhuǎn)彎問題由于火車的質(zhì)量比較大，火車拐彎時(shí)所需的向心力就很大如果鐵軌內(nèi)外側(cè)一樣高，則外側(cè)輪緣所受的

3、壓力很大，容易損壞；實(shí)用中使外軌略高于內(nèi)軌，從而重力和彈力的合力提供火車拐彎時(shí)所需的向心力鐵軌拐彎處半徑為R，內(nèi)外軌高度差為H，兩軌間距為L(zhǎng)，火車總質(zhì)量為M，則：(1)火車在拐彎處運(yùn)動(dòng)的“規(guī)定速度”即內(nèi)外軌均不受壓的速度vP(2)若火車實(shí)際速度大于vP，則外軌將受到側(cè)向壓力(3)若火車實(shí)際速度小于vP，則內(nèi)軌將受到側(cè)向壓力32彈力只可能向上，如車過橋。在這種情況下有：，否則車將離開橋面，做gRvmgRmvFmg?????2平拋運(yùn)動(dòng)。3彈

4、力既可能向上又可能向下，如管內(nèi)轉(zhuǎn)（或桿連球、環(huán)穿珠）。這種情況下，速度大小v可以取任意值。但可以進(jìn)一步討論：①當(dāng)時(shí)物體受到的彈力必然是向下gRv?的；當(dāng)時(shí)物體受到的彈力必然是向上的；當(dāng)時(shí)物體受到的彈力恰好為gRv?gRv?零。②當(dāng)彈力大小Fmg時(shí)，向心力只有一解：Fmg；當(dāng)彈力F=mg時(shí)，向心力等于零?！局仉y點(diǎn)例題啟發(fā)與方法總結(jié)】【重難點(diǎn)例題啟發(fā)與方法總結(jié)】1、如圖所示，質(zhì)量為m=0.1kg的小球和A、B兩根細(xì)繩相連，兩繩固定在細(xì)桿的A

5、、B兩點(diǎn)，其中A繩長(zhǎng)LA=2m，當(dāng)兩繩都拉直時(shí)，A、B兩繩和細(xì)桿的夾角θ1=30，θ2=45，g=10ms2求：（1）當(dāng)細(xì)桿轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω在什么范圍內(nèi)，A、B兩繩始終張緊？（2）當(dāng)ω=3rads時(shí)，A、B兩繩的拉力分別為多大？[解析解析]（1）當(dāng)B繩恰好拉直，但TB=0時(shí)，細(xì)桿的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為ω1，有：TAcos30=mg021030sin30sinAALmT??解得：ω1=24rads當(dāng)A繩恰好拉直，但TA=0時(shí)，細(xì)桿的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為ω2