《高中三年级物理第一课时课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中三年级物理第一课时课件.ppt（19页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、圆周运动中的临界问题问题问题我们你学过的圆周运动有几种类型，它我们你学过的圆周运动有几种类型，它们有怎样的受力特征和运动特征？们有怎样的受力特征和运动特征？ (1)(1)匀速圆周运动：匀速圆周运动：受力特征受力特征合外力大小不变，方向始合外力大小不变，方向始终与速度垂直且指向圆心终与速度垂直且指向圆心运动特征运动特征速度和加速度大小不变，方向速度和加速度大小不变，方向时刻变化的变加速曲线运动时刻变化的变加速曲线运动(2)(2)非匀速圆周运动：非匀速圆周运动：受力特征受力特征 合外力大小和方向都在合外力大小和方向都在变，一方面提供圆周运动所需变，一方面提供圆周运动所需的向心力，另一方面提供切向的
2、向心力，另一方面提供切向分力达到改变速度大小的目的分力达到改变速度大小的目的运动特征运动特征速度和加速度的大小及方向速度和加速度的大小及方向都在变化的变加速曲线运动都在变化的变加速曲线运动问题问题我们你学过的圆周运动有几种类型，它我们你学过的圆周运动有几种类型，它们有怎样的受力特征和运动特征？们有怎样的受力特征和运动特征？ 一、竖直平面内的圆周运动临界问题o 对于物体在竖直面内做的圆周运动是一种对于物体在竖直面内做的圆周运动是一种典型的典型的变速曲线运动变速曲线运动，该类运动常有临界，该类运动常有临界问题，并伴有问题，并伴有“最大最大”“”“最小最小”“”“刚好刚好”等词语，常分析两种模型等词
3、语，常分析两种模型轻绳模型轻绳模型和和轻轻杆模型杆模型，分析比较如下：，分析比较如下：轻绳模型轻绳模型轻杆模型轻杆模型常见常见类型类型特点特点一、竖直平面内的圆周运动 在最高点时，没有物体支撑，只能产生拉力轻杆对小球既能产生拉力，又能产生支持力1、轻绳模型（1）小球能过最高点的临界条件：绳子和轨道对小球刚好没有力的作用：（2）小球能过最高点条件：（3）不能过最高点条件：（实际上球还没有到最高点时，就脱离了轨道）RgvmmgR临界2rgv rgv rgv （当 时，绳对球产生拉力，轨道对球产生压力）2、轻杆模型rgvrgv 杆与绳不同，它既能产生拉力，也能产生压力杆与绳不同，它既能产生拉力，也能
4、产生压力能过最高点能过最高点v v临界临界0 0，此时支持力，此时支持力N Nmgmg；rgv0当当 时，时，N N为支持力，有为支持力，有0 0N Nmgmg，且，且N N随随v v的增大而减小；的增大而减小；当 时，N0；当当 ，N N为拉力，有为拉力，有N N0 0，N N随随v v的增大而增的增大而增大大例例1如图所如图所示，细杆的一端与一小球相连，示，细杆的一端与一小球相连，可绕过可绕过O的水平轴自由转动。现给小球一初的水平轴自由转动。现给小球一初速度，使它做圆周运动。图中速度，使它做圆周运动。图中a、b分别表分别表示小球轨道的最低点和最高点，则杆对球作示小球轨道的最低点和最高点，则
5、杆对球作用力可能是（）用力可能是（）A、a处为拉力，处为拉力，b处为拉力处为拉力B、a处为拉力，处为拉力，b处为推力处为推力C、a处为推力，处为推力，b处为拉力处为拉力D、a处为推力，处为推力，b处为推力处为推力abA、B练习题练习题一小球用长为一小球用长为L的细绳悬挂的细绳悬挂于于O点，为使小球能绕点，为使小球能绕O点在竖直面点在竖直面内做圆周运动，则小球的最低点处内做圆周运动，则小球的最低点处至少需要获得多大的水平速度至少需要获得多大的水平速度v0 ？OLvv0Tmgmg解解：设小球在最高点所须的最小速度（临界值）为v，则mg=mv2/L 又机械能守恒,故有2mgL=mv02/2 mv2/
6、2 由 三式可得V0= 5Lg V= Lg 如图所示，在倾角如图所示，在倾角30的光滑斜面上，有一长的光滑斜面上，有一长l0.4m的细绳，的细绳，一端固定在一端固定在O点，另一端拴一质量为点，另一端拴一质量为m0.2 kg的小球，使之在斜的小球，使之在斜面上作圆周运动，求：小球通过最高点面上作圆周运动，求：小球通过最高点A时最小速度时最小速度.拓展与思变拓展与思变1拓展与思变拓展与思变2与电场的综合与电场的综合O O+ +E E临界：临界：(Eq （g-Eq/mg-Eq/m）R RG GEqEqO O+ +E EG GEqEq临界：临界：(Eqmg)V0 （Eq/m-gEq/m-g）R RO
7、O+ +E EG GEqEqF F合合临界：临界：二、在水平面内作圆周运动的临界问题在水平面上做圆周运动的物体，当角速度变化时，物体有远离或向着圆心运动的（半径有变化）趋势。这时，要根据物体的受力情况，判断物体受某个力是否存在以及这个力存在时方向朝哪（特别是一些接触力，如静摩擦力、绳的拉力等）。 例例2如图所示，水平转台上放着如图所示，水平转台上放着A、B、C三物，质三物，质量分别为量分别为2m、m、m，离转轴距离分别为，离转轴距离分别为R、R、2R，与转台动摩擦因数相同，转台旋转时，下列说，与转台动摩擦因数相同，转台旋转时，下列说法正确的是：（法正确的是：（ ） A若三物均未滑动，若三物均未
8、滑动，C物向心加速度最大物向心加速度最大 B若三物均未滑动，若三物均未滑动，B物受摩擦力最大物受摩擦力最大 C转速增加，转速增加，A物比物比B物先滑动物先滑动 D转速增加，转速增加，C物先滑动物先滑动A 如图所示，匀速转动的水平圆盘上，放有质量均为如图所示，匀速转动的水平圆盘上，放有质量均为m的小物体的小物体A、B；A、B间用细线沿半径方向相连，它间用细线沿半径方向相连，它们到转轴距离分别为们到转轴距离分别为RA20 cm，RB30 cm，A、B与盘面间的最大静摩擦力均为重力的与盘面间的最大静摩擦力均为重力的0.4倍，求：倍，求：o (1)当细线上开始出现张力时，圆盘的角速度当细线上开始出现张
9、力时，圆盘的角速度0；o (2)当当A开始滑动时，圆盘的角速度开始滑动时，圆盘的角速度；o (3)当即将滑动时，烧断细线，当即将滑动时，烧断细线，A、B状态如何？状态如何？拓展与思变拓展与思变1、如下图所示，把一个质量、如下图所示，把一个质量m1 kg的小球通过两根等长的细绳与的小球通过两根等长的细绳与竖直杆上竖直杆上A、B两个固定点相连接，绳两个固定点相连接，绳a、b长都是长都是1 m，AB长度是长度是1.6 m，竖直杆和小球旋转的角速度为多少时，竖直杆和小球旋转的角速度为多少时，b绳上才有张力？绳上才有张力？(g10 m/s2)跟踪练习跟踪练习 2. 如图所示，在光滑的水平桌面上有一个光滑
10、小孔如图所示，在光滑的水平桌面上有一个光滑小孔O，一跟轻绳穿过小孔，一端连着质量为一跟轻绳穿过小孔，一端连着质量为m1kg的小球的小球A，另一端连着质量为另一端连着质量为m4kg的重物的重物B，求：，求：(1) 当当A求沿半求沿半径为径为R0.1m的圆做匀速圆周运动，其角速度为的圆做匀速圆周运动，其角速度为10 rad/s时，时，B对地面的压力是多少？对地面的压力是多少？(2) 要使要使B物体对地面物体对地面恰好无压力，恰好无压力，A球的角速度应为多大？（球的角速度应为多大？（g取取10m/s2）3 3、如图、如图7 7所示，细绳一端系着质量所示，细绳一端系着质量MM0.6kg0.6kg的物体，的物体，静止在水平面上，另一端通过光滑的小孔吊着质静止在水平面上，另一端通过光滑的小孔吊着质量量m m0.3kg0.3kg的物体，的物体，MM的中与圆孔距离为的中与圆孔距离为0.2m0.2m，并，并知知MM和水平面的最大静摩擦力为和水平面的最大静摩擦力为2N2N。现使此平面。现使此平面绕中心轴线转动，问角速度绕中心轴线转动，问角速度 在什么范围在什么范围m m会处于会处于静止状态？（静止状态？（g g10m10ms2s2） rom谢谢 谢大家！谢大家！