2022年生活中的圆周运动导学案.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 5.7 生活中的圆周运动 2. 汽车过拱桥和航天器中的失重问题【学习目标】如图,如汽车在拱桥上以速度v 前进,桥面的圆弧半径为R,求汽车过桥的最高点时对桥面1. 能定性分析火车外轨比内轨高的缘由,能定量分析汽车过拱桥最高点和凹桥最低点的压力问的压力？题,知道航天器的失重现象和离心运动；解析：第一步：请在右图上对车受力分析（竖直方向）2. 学会分析圆周运动的方法,培育理论联系实际的才能,能用所学学问分析和处理生产和生活中 其次步：列方程的详细实例；第三步：求支持力 N 3. 积极投入,全力以赴,领会圆周运动的奥妙,培育学习物理的爱好；第四步：由牛顿第三定律求压力 N重点：假如把地球看成是一个庞大的拱形桥,当飞船的速度 v 为 时,座舱对航天员的支持力为1. 懂得向心力是一种成效力；0,航天员处于 状态；2. 在详细问题中能找到是谁供应向心力的,并结合牛顿运动定律求解有关问题；3. 离心运动难点：做圆周运动的物体,它的线速度方向就在圆周的 上,物体之所以没有飞出去,是由于1. 详细问题中向心力的来源；它所受到的合外力供应了它所需的向心力；当向心力突然消逝时,物体就沿 飞出去；当2. 对变速圆周运动的懂得和处理；向心力不足时,物体虽不会沿切线飞出去,也会逐步远离,即：预 习 案【使用说明 学法指导】 1. 通过回忆、争论 . 查找解决学问预备中的各问题,在此基础上结合教材助 读设置的问题去阅读教材的内容,完成预习自测；2. 独立完成,计时 30 分钟；I . 学问预备 1. 匀速圆周运动的特点及条件是什么？与变速圆周运动的区分？2. 向心力的产生,其作用成效是什么？II . 教材帮助 1. 火车转弯火车在平直轨道上匀速行驶时,所受的合力等于 0,那么当火车转弯时,（1）定义：做圆周运动的物体,在所受合外力 突然消逝或者不足 以供应圆周运动所需要的向心力的情形下,将远离圆心运动出去,这种运动叫做离心运动；（2）事例：有利：有害：III、预习自测1. 一汽车通过拱形桥顶点时速度为 10 m/s ,车对桥顶的压力为车重的 0.75 ,假如要使汽车在桥顶对桥面没有压力,车速至少为（）A.15 m/s B.20 m/s C.25 m/s D.30 m/s 2. 乘坐游乐园的翻动过山车时,质量为 m的人随车在竖直平面内旋转,以下说法正确选项（）A. 车在最高点时人处于倒坐状态,全靠保险带拉住,没有保险带,人就会掉下来B. 人在最高点时对座仍可能产生压力,但压力肯定小于 mg C.人在最低点时对座位的压力等于 mg 名师归纳总结 我们说它做圆周运动,那么是什么力供应火车的向心力呢？是由轮缘和外轨来供应D.人在最低点时对座位的压力大于mg 第 1 页,共 7 页的挤压产生的外轨对轮缘的弹力供应向心力,由于火车质量很大,故轮缘和3. 汽车以定速率通过拱桥时,以下说法中正确选项外轨间的相互作用力很大,易损害铁轨；所以,实际的弯道处的情形,如图：A. 在最高点汽车对桥的压力大于汽车的重力a. 外轨内轨；B. 在最高点汽车对桥的压力等于汽车的重力 b.此时火车的支持力FN的方向不再是竖直的,而是斜向弯道的内侧；C.在最高点汽车对桥的压力小于汽车的重力 c.此时的合力供应火车转弯所需的向心力；D.汽车以恒定的速率过桥时,汽车所受的合力为零 d.转弯处要挑选内外轨适当的高度差,使转弯时所需的向心力完全由我的疑问？这样外轨就不受轮缘的挤压了；请将预习中不能解决的问题写下来,供课堂解决；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 探究二：汽车过桥问题I. 学始于疑 我摸索我收成探究案问题 3：一辆质量m=2.0t 的小轿车,驶过半径R=90m的一段凸形圆弧形桥面,重力加速度g=10ms2；求：1 汽车以 l0ms 的速度通过桥面最高点时,对桥面压力是多大. 火车的受力情形如何？向心力是怎样产生的？汽车在水平路面上转2 汽车以多大速度通过凸形桥面顶点时,对桥面刚好没有压力？1. 火车在过弯道时做圆周运动；弯,优势什么力供应向心力？2. 汽车在过拱桥和凹桥时做什么运动？在最高点或最低点向心力的来源如何？对路面的压力如何II.质疑探究 质疑解疑合作探究问题 4：一辆质量m=2.0t 的小轿车,驶过半径R=90m的一段凹形圆弧形桥面；求：汽车以l0ms探究一：火车转弯和汽车转弯的问题的速度通过桥面最高点时,对桥面压力是多大. （g=10ms2）问题 1：如图,火车在拐弯处的外轨略高于内轨,设内外轨间的距离为L,内探究三：离心运动 问题 5：请依据右图,完成以下问题；外轨的高度差为h,火车转弯的半径为R,设火车转弯的规定速度为v 0 时,内外轨道对轮缘没有侧压力；求：火车转弯时的规定速度v0 多大？【归纳总结】1. 当时,物体做圆周运动；2. 当时,物体做向心运动；3. 当时,物体做离心运动；III.我的学问网络图归纳总结串联整合处理圆周运动问题的步骤：【当堂检测】（1）当火车行驶的速率v 等于规定速度v 0 时,内、外轨道对轮缘没有侧压力；（2）当火车行驶的速率v 大于规定速度v 0 时,对轮缘有侧压力；（3）当火车行驶的速率v 小于规定速度v 0 时,对轮缘有侧压力；1. 在水平铁路转弯处,往往使外轨略高于内轨,这是为了（）问题 2：汽车与路面的动摩擦因数为 ,大路某转弯处半径为R（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）,A. 减轻火车轮子挤压外轨 B.减轻火车轮子挤压内轨问：（ 1）如路面水平,汽车转弯不发生侧滑,汽车速度不能超过多少？C.使火车车身倾斜,利用重力和支持力的合力供应转弯所需向心力 D.限制火车向外脱轨（ 2）如将大路转弯处路面设计成外侧高、内侧低,使路面与水平面有一倾角为,如下列图,汽车以多大速度转弯时,可以使车与路面间无摩擦力？F N 2. 汽车在水平地面上转弯时,地面的摩擦力达到最大,当汽车速率增为原先的2 倍时,就汽F合车拐弯的半径必需（）A. 减为原先的1/2 倍 B.减为原先的1/4 倍C.增为原先的2 倍 D.增为原先的4 倍 3. 用绳子拴了一个小球在光滑的水平面上做匀速圆周运动,当绳子突然断了以后,物体的名师归纳总结 mg运动情形是（） B. 沿半径方向远离圆心 C.沿切线方向做直线运动 D. 仍维护圆周运动第 2 页,共 7 页A. 沿半径方向接近圆心- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 5.7生活中的圆周运动训练课探究二：“ 杆类” 问题【复习目标】1. 详细问题中向心力的来源,并关于对临界问题的争论和分析；2. 自主学习,合作探究,学会圆周运动的分析方法和解题规律；问题 2：如下列图,长为 L的轻杆,一端固定一个小球,另一端固定在光滑的水平轴上,使小球在 竖直平面内作圆周运动,小球在最高点的速度 v,求：（1）v 的最小值为多少？（2）当轻杆对小球 的作用力为零时,小球的速度为多少？（3）轻杆对小球的作用力什么情形下表现为拉力？（4）轻 杆对小球的作用力什么情形下表现为拉力？（5）小球假如经过最低点时速度为 v,就此时拉力为3. 激情投入,全力以赴,能运用所学学问解决生产、生活的各种问题,体会物理与生产、生活的密 多大？切关系；I . 重难点再现1. 详细问题中向心力的来源,并关于对临界问题的争论和分析；2. 对变速圆周运动的懂得和处理；II. 学问重现1. 向心力公式：【归纳总结】2. 匀速圆周运动向心力的特点：3. 做圆周运动的条件：III . 综合应用探究【针对训练】探究一：“ 绳类” 问题1. 如下列图,一质量为 0.5kg 的小球,用 0.4m 长的细线拴住在竖直面内作圆周运动,当小球在问题 1：用长 L=0.6 m 的绳系着装有 m=0.5 kg 水的小桶,在竖直平面内做圆周运动,成为“ 水流 最高点速度为 4m/s 时,细线的拉力是多少？星” ；求：（1）最高点水不流出的最小速度为多少？（2）如过最高点时速度为 3 m/s ,此时水对桶底的压力多大？（3）当小球在最低点的速度为 6 m/s 时,此时水对桶底的压力多大？（g=10m/s 2） 2. 长度为 05m 的轻质细杆 OA ,A 端有一质量为 3kg 的木球,以 O 点为圆心,在竖直面内作圆周运动,如下列图,小球通过最高点的速度为 2m/s,取 g = 10 m/s 2,就此时球对轻杆的力大小是,方向向；【当堂检测】1. 质量为 m 的小球在竖直平面内的圆形轨道的内侧运动,轨道半径为R,求小球经过最高点而不脱离轨道的最小速度；【归纳总结】名师归纳总结 2. 长度为 L=0.50m 的轻质细杆OA,A 端有一质量为m=3.0kg 的小球,如图所第 3 页,共 7 页示,小球以O 点为圆心在竖直平面内做圆周运动,通过最高点时小球的速率是2.0m/s ,（g=10m/s2 ）就此时细杆OA受的（）A. 6.0N的拉力 B. 6.0N的压力 C.24N的压力 D. 24N的拉力- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 第五章复习（一）夯实基础学问应用【学习目标】要求：梳理本章概念规律后,完成以下基础检测题,先独立摸索再小组内相互订正答案；第 4 页,共 7 页1. 熟记曲线运动的条件、速度方向；把握并会运用平抛运动的规律；1. 做曲线运动的物体,在其轨迹上某一点的加速度方向 2. 会用运动的合成与分解的方法分析抛体运动；A. 为通过该点的曲线的切线方向 B.与物体在这一点时所受的合外力方向垂直3. 会在详细问题中运用运动的合成与分解思想；C.与物体在这一点速度方向一样 D.与物体在这一点速度方向的夹角肯定不为零重点： 运动的合成与分解思想的运用；2. 下面说法中正确选项（）难点： 运动的合成与分解思想的运用；A. 做曲线运动的物体的速度方向必变化 B.速度变化的运动必是曲线运动【学法指导】C.加速度恒定的运动不行能是曲线运动 D.加速度变化的运动必定是曲线运动1. 本章引入了许多新的物理量、物理公式；应当先去懂得记忆每个物理量的物理含义、代表符号和3. 一质点在某段时间内做曲线运动,就在这段时间内（）单位,然后整理公式,多次翻阅记忆,决不能死记；A. 速度肯定不断转变,加速度也肯定不断转变； B. 速度肯定不断转变,加速度可以不变；2. 平抛运动运用合成与分解的思想后变成了直线运动,直线运动的规律依旧适用；C.速度可以不变,加速度肯定不断转变； D.速度可以不变,加速度也可以不变整体复习学问梳理4. 以下哪些因素会使本试验的误差增大（）要求：先独立摸索填空,不会的翻阅课本、资料和1 到 25 学案精确完成；书写干净工整；A. 小球与斜槽之间有摩擦1. 曲线运动的速度方向沿方向,时刻,因此必有,曲线运动是B. 建立坐标系时,以斜槽末端端口位置为坐标原点；当做曲线运动的物体所受合力为恒力时,做；当合力为变力C.安装斜槽时其末端不水平时,做；D.依据曲线运算平抛运动的初速度时在曲线上取作运算的点离原点O较远2. 物体做曲线运动的条件：5. 平抛一物体,当抛出1s 后它的速度与水平成45° 角,落地时速度与水平方向成60° 角,求： 3.合运动指物体的；运动的合成与分解满意定就；1 初速度； 2 落地速度； 3 开头抛出时距地面的高度；4 水平射程； g 10m/s2 4.合运动与分运动的关系：；学问迁移才能提升 5.小船渡河时,船头时,渡河时间最短,为；当船速大于水速时,渡河最短位移为； 6.绳末端速度可以分解为； 7.平抛运动的条件：； 8.平抛运动的性质：； 9.平抛运动的规律：水平方向：做；水平速度vx= ；水平位移x= ；要求：先独立摸索课前完成,再小组内沟通争论整理出答案,并选一名代表进行展现；竖直方向：做；竖直速度vy= ；竖直位移x= ；1. 如下列图,从地面上方某点,将一小球以10m/s 的初速度沿水平方向抛出,小球经1s 落地,不合速度：计空气阻力, g 取 10m/s2,就可求出 合位移：A. 小球抛出点离地面的高度为5m B. 小球抛出点到落地点的水平距离为10m 名师归纳总结 C.小球落地点的速度大小为20m/s D.小球落地时的速度方向与水平地面成60°- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 2. 如下列图,在同一竖直平面内,小球a、b 从高度不同的两点分别以初速度v a和 vb 沿水平方向抛6. 如下图所示, 一个小球从楼梯顶部以v 02m/s 的水平速度抛出, 全部台阶都是高0.2m,宽 0.25m,出,经时间t a 和 t b后落到与两抛出点水平距离相等的P 点,如不计空气阻力,以下关系式正确的问小球从楼梯顶部抛出后第一落在哪一组台阶上？从抛出到再落回到原抛出点同一是 7. 如下列图, 以初速度 v0 与水平方向成 角斜向上抛出一个物体,A.ta>t bva<vbB.ta>t bva>vbC.ta<tbva<vbD.a<tbva>vb3. 如下列图,在一次空地演习中,离地H 高处的飞机发射一颗炮弹,炮弹以水平速度v1 飞出, 欲轰炸地面目标P,反应灵敏的地面拦截系统同时以速度v2 竖直向上发射炮弹进行拦截,设飞机发射炮弹时与拦截系统的水平距离为s,如拦截胜利不计空气阻力,就v 1.v 2的关系应满意 Av 1v 2 B v1s Hv 2水平面上,在这段时间内物体的水平位移是多少？Cv 1H sv 2D v1H sv 24. 一架飞机水平匀速飞行,从飞机上每隔1 秒释放一个铁球,先后释放 7 个,如不计空气阻力,就7 个球（）A. 在空中任何时刻总是排成抛物线,它们的落地点是等间距的B. 在空中任何时刻总是排成抛物线,它们的落地点不是等间距的C.在空中任何时刻总在飞机的正下方排成竖直的直线,它们的落地点是等间距的D.在空中任何时刻总在飞机的正下方排成竖直的直线,它们的落地点是不等间距的5. 请你由平抛运动原理设计测量弹射器弹丸出射初速度的试验方法,供应的试验器材：弹射器 含8. 体育竞赛中的一项运动为掷镖,如下列图, 墙壁上落有两只飞镖,它们是从同一位置水平射出的,弹丸,见示意图1 ；铁架台 带有夹具 ；刻度尺；试验示意图如图2；飞镖 A与竖直墙壁成 153° 角,飞镖B 与竖直墙壁成 237° 角,两者相距为d；假设飞镖的1 在安装弹射器时应留意：_；运动为平抛运动,求射出点离墙壁的水平距离；sin37 ° 0.6 ,cos37° 0.8 2 试验中需要测量的量 并在示意图中用字母标出 ；3 由于弹射器每次射出的弹丸初速度不行能完全相等,在试验中实行的方法是_；4 运算公式：；图 1 图 2 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 第五章复习（二）10. 当物体受到的合外力所需的向心力时,物体做离圆心越来越近的曲线运动；【学习目标】 当物体受到的合外力所需的向心力时,物体做离圆心越来越远的曲线运动；1. 熟记线速度、角速度、周期、频率的物理意义及它们间的关系表达式； 当物体受到的合外力所需的向心力时,物体做轨道半径不变的稳固的圆周运动；2. 深化懂得向心加速度物理意义,把握向心力的四个（v,w,T,f）表达式；11. 规律总结：（1）同轴转动,相等；皮带边缘处,相等；3. 会在详细问题中分析向心力的来源；娴熟应用F 供应=F 需要运算相关物理量；（2）绳类过最高点临界速度为；杆类过最高点临界速度为；4. 结合“ 离心运动” 条件,连续深化懂得圆周运动几种代表物理模型；夯实基础学问应用重点： 精确记忆、应用圆周运动的相关公式；要求：梳理本章概念规律后,完成以下基础检测题,先独立摸索再小组内相互订正答案；难点： 竖直方向上的圆周运动两种物理模型区分与懂得；1. 以下关于圆周运动的说法正确选项【学法指导】A. 做匀速圆周运动的物体,所受的合外力肯定指向圆心2. 本章引入了许多新的物理量、物理公式；应当先去懂得记忆每个物理量的物理含义、代表符号和B. 做匀速圆周运动的物体,其加速度可能不指向圆心单位,然后整理公式,多次翻阅记忆,决不能死记；C.作圆周运动的物体,其加速度不肯定指向圆心3. 圆周运动依旧是满意牛顿其次定律的运动,和直线运动的区分是加速度的成效不是转变速度的D.作圆周运动的物体,所受合外力肯定与其速度方向垂直名师归纳总结 小,而是转变了速度的方向；2. 关于向心力的说法正确选项v2,整体复习学问梳理A. 向心力不转变做圆周运动物体速度的大小要求：先独立摸索填空,不会的翻阅课本、资料和1 到 25 学案精确完成；书写干净工整；B. 做匀速圆周运动的物体受到的向心力即为物体受到的合力2. 圆周运动的快慢可以用物体通过的与所用的比值来量度,我们把此比值称为线速C.做匀速圆周运动的物体的向心力是不变的度,用 v 表示,表达式；线速度是,其方向沿方向；D.物体由于做圆周运动而产生了一个向心力3. 物体沿着圆周运动,并且线速度的大小的运动叫做匀速圆周运动；留意,匀速圆周运3. 关于向心加速度的物理意义,以下说法正确选项（）动的线速度的是不断变化的,因此匀速圆周运动是一种运动,这里的“ 匀速”A. 它描述的是线速度方向变化的快慢 B.它描述的是线速度大小变化的快慢是指不变；C.它描述的是转速变化的快慢 D.它描述的是角速度变化的快慢3. 物体做圆周运动的快慢仍可以用它与圆心连线扫过角度的快慢来描述,我们把比值称为,4. 如图,在皮带传动装置中,主动轮A 和从动轮 B 半径不等,皮带与轮之间无相对滑动,就以下说用 表示,表达式；角速度的单位是,符号是或；法中正确选项（）4. 圆周运动的快慢仍常用转速n、周期 T等物理量来描述；转速指；周期是A. 两轮的角速度相等 B.两轮边缘的线速度大小相等指做匀速圆周运动的物体；C.两轮边缘的向心加速度大小相等 D.两轮转动的周期相同5. 线速度与角速度的关系：在圆周运动中, 线速度的大小等于半径与角速度大小的乘积,即；5. 在光滑的水平面上,放一根原长为l 的轻质弹簧,一端固定,另一端系一个小球；现使小球在该6. 做匀速圆周运动的物体,加速度方向始终指向,这个加速度叫做；水平面内做匀速圆周运动,当半径为2l时,小球的速率为v1; 当半径为 3 l时,小球的速率为7. 向心加速度的大小表达式有an；设弹簧伸长仍在弹性限度内,就v1: v2为第 6 页,共 7 页8. 匀速圆周运动是一个加速度大小不变、方向时刻变化的变加速曲线运动； A 2 :3B 2:3 C 1:3D 1:3 9. 做匀速圆周运动的物体受到的合外力方向总指向,这个合力叫做向心力；向心力是产生的缘由,它使物体速度的不断转变,但不能转变速度的；向心力是按命名的力,它可由重力、弹力、摩擦力等供应,也可以是这些力的合力或它们的分力来供应；向心力公式有Fn= ；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学问迁移才能提升5. 如下列图,细绳一端系着质量m=0.1 kg 的小物块 A,置于光滑水平台面上; 另一端通过光滑小孔要求：先独立摸索课前完成,再小组内沟通争论整理出答案,并选一名代表进行展现；O与质量 M=0.5 kg 的物体 B 相连, B静止于水平地面上；当 A以 O为圆心做半径 r =0.2m 的匀速圆1. 如下列图,一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面,圆锥筒固定不动,周运动时,地面对 B的支持力 FN=3.0N ,求物块 A的速度和角速度的大小；g=10m/s 2 有两个质量相同的小球 A和小球 B紧贴圆锥筒内壁分别在水平面内做匀速圆周运动,就以下说法中正确选项 A.A 球的线速度必定小于 B 球的线速度B.A 球的角速度必定大于 B 球的角速度C.A 球运动的周期必定大于 B 球的周期D.A 球对筒壁的压力必定大于 B球对筒壁的压力2. 半径为 R的光滑半圆球固定在水平面上,如下列图顶部有一小物体甲,今给它一个水平初速度v0=gR ,物体甲将做（）6. 如下列图,小球Q在竖直平面内做匀速圆周运动,当Q球转到与 O同一水平线时,有另一小球PA. 沿球面下滑至M点B. 先沿球面下滑至某点N,然后便离开球面做斜下抛运动在距圆周最高点为h 处开头自由下落,要使两球在圆周最高点相碰,就 Q球的角速度 应满意什么C.按半径大于R的新的圆弧轨道做圆周运动条件 . D.立刻离开半圆球做平抛运动3. 如下列图,线段OA2AB；A、B 两球质量相等,当它们绕O点在光滑的水平桌面上以相同的角速7. 一人用一根长1m,只能承担46N 的绳子,拴着一个质量为1kg 的小球,在竖直平面内作圆周运度转动时,线段OA、AB的拉力之比为多少. 4. 如图,长为 L 的细线,拴一质量为m的小球,一端固定于O点. 让其在水平面内做匀速圆周运动 这动,已知转轴O离地 21m,如下列图,（g=10m/s2）（1）如小球到达最低点时绳恰好断,求小球到达最低点的速率；种运动通常称为圆锥摆运动. 求摆线 L 与竖直方向的夹角是 时,求（2）此条件下小球落地点到O点的水平距离；1 线的拉力 F；2 小球运动的线速度的大小；21m 3 小球运动的角速度及周期；名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 7 页