2022年生活中的圆周运动导学案.docx

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1、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

2、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

3、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

4、,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.

5、 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 - -

6、- - - - - - - 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

7、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

8、 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

9、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

10、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

11、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）

12、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

13、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

14、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、

15、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

16、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

17、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

18、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.tat bvat bvavbC.tatbvavbD.avb3. 如下列图,在一次空地演习中,离地

19、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

20、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

21、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

22、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

23、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

24、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

25、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

26、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

27、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

28、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

29、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