圆周运动的临界条件的应用精品文稿.ppt

《圆周运动的临界条件的应用精品文稿.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《圆周运动的临界条件的应用精品文稿.ppt（14页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、圆周运动的临界条件的圆周运动的临界条件的应用应用第1页，本讲稿共14页圆周运动临界条件的应用圆周运动临界条件的应用 圆周运动是历年高考考查的热点圆周运动是历年高考考查的热点,考生考生必须掌握必须掌握受力分析受力分析,会分析会分析向心力向心力的来源的来源,会处理向心力会处理向心力临界状态临界状态问题问题.高考常见的题型高考常见的题型:有圆周运动问题与有圆周运动问题与万有引力定律万有引力定律的综合应的综合应用带电粒子在用带电粒子在电磁场电磁场中的圆周运动中的圆周运动质点做圆周运动质点做圆周运动临界状态临界状态分析分析.第2页，本讲稿共14页1、下列物体做匀速圆周运动时下列物体做匀速圆周运动时,向心

2、力分别由向心力分别由 什么力来提供什么力来提供?试写出圆周运动的方程表达式试写出圆周运动的方程表达式.(1)人造地球卫星绕地球运动时人造地球卫星绕地球运动时;(2)电子绕原子核运动时电子绕原子核运动时;(3)带电粒子垂直进入匀强磁场做匀速圆周运动带电粒子垂直进入匀强磁场做匀速圆周运动;(4)小球在光滑的水平桌面上运动小球在光滑的水平桌面上运动;一、问题引导一、问题引导 巩固双基巩固双基第3页，本讲稿共14页方法总结方法总结:应用向心力解题的一般步骤应用向心力解题的一般步骤:(1)明确研究对象明确研究对象 (2)确定轨道平面确定轨道平面 (3)对物体受力分析对物体受力分析 (4)列向心力的方程列

3、向心力的方程第4页，本讲稿共14页圆周运动临界条件的应用圆周运动临界条件的应用一、水平面内的匀速圆周运动一、水平面内的匀速圆周运动例例1、水平转台上质量为、水平转台上质量为m m的的物体随转台一起做角物体随转台一起做角速度速度w w的的匀速圆周运动，物体距轴匀速圆周运动，物体距轴o为为r，问：问：w满足什么条件，物体相对转台静止。满足什么条件，物体相对转台静止。关键找临界点关键找临界点列向心力方程列向心力方程注意结果的书写注意结果的书写第5页，本讲稿共14页同类变式同类变式1：如图所示，如图所示，A、B、C 三个物体放在水平旋转的圆盘上，三物三个物体放在水平旋转的圆盘上，三物与转盘的最大静摩擦

4、力因数均为与转盘的最大静摩擦力因数均为，A A的质量是的质量是2m2m，B B和和C C的质量均为的质量均为m m，A A、B B离轴距离为离轴距离为R R，C C离轴离轴2R2R，若三物相对盘静止，则（，若三物相对盘静止，则（）A A、每个物体均受重力、支持力、静摩擦力、向心力四个力的、每个物体均受重力、支持力、静摩擦力、向心力四个力的 作用。作用。B B、C C的向心加速度最大的向心加速度最大C C、B B的摩擦力最小的摩擦力最小D D、当圆台转速增大时，、当圆台转速增大时，C C比比B B先滑动，先滑动，A A和和B B同时滑动同时滑动BCD第6页，本讲稿共14页同类变式同类变式2：如图

5、所示，细绳一端系着质如图所示，细绳一端系着质M=0.6kg的物体，的物体，静止在水平板上，另一端通过光滑小孔吊着质量静止在水平板上，另一端通过光滑小孔吊着质量m=0.3kg的的物体物体,M的中点与圆孔距离为的中点与圆孔距离为0.2m,并知并知M与水平面的最大静与水平面的最大静摩擦力为摩擦力为2N,现使此平面绕中心轴线转动现使此平面绕中心轴线转动,问角速度问角速度 w 在什在什么范围内么范围内,m才处于静止状态才处于静止状态?(g取取10m/s)第7页，本讲稿共14页例例2、如图所示、如图所示,水平面上方挂一个摆长为水平面上方挂一个摆长为L,摆摆球质量为球质量为m的单摆的单摆.若此摆球位于光滑水

6、平面上若此摆球位于光滑水平面上,摆长仍为摆长仍为L,悬点到水平距离为悬点到水平距离为h(hL),摆球在摆球在水平面上以水平面上以n转转/秒的转速作匀速圆周运动秒的转速作匀速圆周运动,求求水平面受到的压力水平面受到的压力,为使摆球不离开水平面为使摆球不离开水平面,求求转速转速n的最大值的最大值.一、水平面内的匀速圆周运动一、水平面内的匀速圆周运动第8页，本讲稿共14页同类变式：同类变式：如图所示如图所示,在光滑的圆锥顶用长为在光滑的圆锥顶用长为L的细线悬挂一质量为的细线悬挂一质量为m的小球的小球.圆锥体固定在水圆锥体固定在水平面上不动平面上不动,起轴线沿竖直方向起轴线沿竖直方向,母线与轴线的母线

7、与轴线的夹角为夹角为30.物体以速率物体以速率v绕圆锥体轴线做水平匀绕圆锥体轴线做水平匀速圆周运动速圆周运动;(1)当当v1=时时,求绳对物体的拉力；求绳对物体的拉力；(2)当当v2=时时,求绳对物体的拉力。求绳对物体的拉力。30第9页，本讲稿共14页二、竖直平面最高点的圆周运动二、竖直平面最高点的圆周运动临界条件临界条件:绳子的拉力绳子的拉力 F=0临界条件临界条件:轨道对小球的压力轨道对小球的压力N=0绳模型绳模型第10页，本讲稿共14页二、竖直平面最高点的圆周运动二、竖直平面最高点的圆周运动杆模型杆模型临界条件临界条件:小球的速度小球的速度v=0第11页，本讲稿共14页例例3、如下、如下

8、图图所示，一所示，一轻轻杆一端固定杆一端固定质质量量为为m的小球，的小球，以另一端以另一端O为圆为圆心，使小球做半径心，使小球做半径为为R的的圆圆周运周运动动，以下以下说说法正确的是法正确的是 （）A.小球小球过过最高点最高点时时，杆所受的，杆所受的弹弹力可以等于零；力可以等于零；B.小球小球过过最高点最高点时时的最小速度的最小速度为为C.小球小球过过最高点最高点时时，杆，杆对对球的作用力可以与球所受球的作用力可以与球所受重力方向相反，此重力方向相反，此时时重力一定大于杆重力一定大于杆对对球的作用力；球的作用力；D.小球小球过过最高点最高点时时，杆，杆对对球的作用力一定与小球所受球的作用力一定

9、与小球所受重力方向相反重力方向相反A C第12页，本讲稿共14页同同类变类变式式：长为长为L的的细绳细绳，一端系一，一端系一质质量量为为m的小球，的小球，另一端固定于某点，当另一端固定于某点，当绳竖绳竖直直时时小球静止，再小球静止，再给给小球小球一水平初速度一水平初速度v0，使小球在，使小球在竖竖直平面内做直平面内做圆圆周运周运动动，并且并且刚刚好能好能过过最高点，最高点，则则下列下列说说法中正确的是法中正确的是 （）A.小球小球过过最高点最高点时时速度速度为为零零 B.小球开始运小球开始运动时绳对动时绳对小球的拉力小球的拉力为为mC.小球小球过过最高点最高点时绳对时绳对小球的拉力小球的拉力为为mgD.小球小球过过最高点最高点时时速度大小速度大小为为D第13页，本讲稿共14页第14页，本讲稿共14页