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1、全国百强校浙江省慈溪中学高考物理一轮复习课件圆周运动课件PPT一、一、圆周运动圆周运动1.描述圆周运动的物理量描述圆周运动的物理量2.匀速圆周运动：匀速圆周运动：4.匀速圆周运动的向心力：匀速圆周运动的向心力：3.做匀速圆周运动的物体的充要条件：做匀速圆周运动的物体的充要条件：5.做非匀速圆周运动的物体，受到的合力既不与速度做非匀速圆周运动的物体，受到的合力既不与速度平行，也不与速度相垂直。沿着切线方向的分力只改平行，也不与速度相垂直。沿着切线方向的分力只改变了速度的方向变了速度的方向,改变了物体的速度改变了物体的速度 的大小。的大小。v、T、f、n、an v=r T=2/T=1/f =2n
2、物体沿着圆周做运动，并且线速度物体沿着圆周做运动，并且线速度大小都相等，这种运动被叫做匀速圆周运动。大小都相等，这种运动被叫做匀速圆周运动。向心加速度向心加速度的表达公式：的表达公式：或或受到的合力方向和速度垂直、大小恒定的受到的合力方向和速度垂直、大小恒定的.1、“供”“需”是否平衡决定物体做何种运动例7、如图所示，在光滑水平桌面ABCD中央固定有一边长为0.“棉花”糖的制作等等。小球做圆锥摆时细绳长L，与竖直方向成角，求小球做匀速圆周运动的角速度。（2）若使小球在竖直平面内做圆周运动，对小球运动到最高点处时，支架恰好对水平地面无压力，则小球在最高点处的速度v 为多大？2、物体作离心运动的条
3、件：解析：采用列表法分析：对v相等的点r相等，对相等的点，v/r相等。例4：飞机在空气中竖直平面内用v=150m/s的速度特技表演飞行。长为L=1m的细线，一端拴在a上，另一端拴住一个质量为m=0.全国百强校浙江省慈溪中学高考物理一轮复习课件圆周运动课件PPTv、T、f、n、an（2）若使小球在竖直平面内做圆周运动，对小球运动到最高点处时，支架恰好对水平地面无压力，则小球在最高点处的速度v 为多大？全国百强校浙江省慈溪中学高考物理一轮复习课件圆周运动课件PPT(1)木块为什么会离开转盘?车不在拱形桥的最低点或最高点时，它对桥面的压力能用上面的方法求解吗？如果不能又该怎样去求呢？描述圆周运动的物
4、理量4 m，要使火车通过弯道时仅受重力与轨道的支持力，则哪一侧轨道应该垫高h多少？（较小时tan=sin）例例1、如图所示装置中，左侧是一个轮轴，三个轮的如图所示装置中，左侧是一个轮轴，三个轮的半径分别为半径分别为r、2r、4r，b点到圆心的距离为点到圆心的距离为r，求图中，求图中a、b、c、d各点的线速度之比、各点的线速度之比、角速度之比、加速度之比。角速度之比、加速度之比。abcd 解析：采用列表法分析：解析：采用列表法分析：对对v相等的点相等的点r相等，对相等，对相相等的点，等的点，v/r相等。相等。（3）由）由vr，写出各点，写出各点的线速度；的线速度；（4）由）由av，写出各点，写出
5、各点的加速度。的加速度。答案：如表所示。答案：如表所示。（1）写出半径。）写出半径。（2）同一转轴上各点的角速度设为）同一转轴上各点的角速度设为1，由于，由于a与与c线速度相等，线速度相等，它们的它们的r相等，得出相等，得出a点的角速度为点的角速度为2。.例例2、一一海海尔尔全全自自动动洗洗衣衣机机技技术术参参数数如如下下表表，试试估估算算脱脱水水桶桶正常工作时衣服所具有的向心力是重力的几倍？正常工作时衣服所具有的向心力是重力的几倍？答案：约为答案：约为180倍倍hFNmgF火车以半径火车以半径R=900 m转弯，火车质量为转弯，火车质量为8105kg，速度为，速度为v设计设计=30m/s，火
6、车轨距，火车轨距l=1.4 m，要使火车通过弯道时仅受重力，要使火车通过弯道时仅受重力与轨道的支持力，则哪一侧轨道应该垫与轨道的支持力，则哪一侧轨道应该垫高高h多少？（多少？（较小时较小时tan=sin）火车的向心力：火车的向心力：由由G和和N的合力提供的合力提供(1)当当 v=v设计设计 时，内外轨对车轮都无时，内外轨对车轮都无侧压力。侧压力。（2）当）当vv设计设计时时,外轨对车轮有侧压力。外轨对车轮有侧压力。实例实例1：火车转弯时的向心力：火车转弯时的向心力AOmBL重力、绳重力、绳的拉力的拉力AOmBL重力、杆的拉重力、杆的拉力或支持力力或支持力AOmBR重力、外管壁重力、外管壁的支持
7、力或内的支持力或内管壁的支持力管壁的支持力实例实例2：竖直平面内的变速圆周运动：竖直平面内的变速圆周运动RO车通过最高点时对桥的压力车通过最高点时对桥的压力假若是凹形桥呢，汽车运动到最低点时汽车对桥假若是凹形桥呢，汽车运动到最低点时汽车对桥的压力又是多大呢？的压力又是多大呢？GRO车不在拱形桥的最低点或最高点时，车不在拱形桥的最低点或最高点时，它对桥面的压力能用上面的方法求解它对桥面的压力能用上面的方法求解吗？如果不能又该怎样去求呢？吗？如果不能又该怎样去求呢？由牛顿第三定律得由牛顿第三定律得F压压=FN(2)什么叫做离心运动?例2、一海尔全自动洗衣机技术参数如下表，试估算脱水桶正常工作时衣服
8、所具有的向心力是重力的几倍？（2）若使小球在竖直平面内做圆周运动，对小球运动到最高点处时，支架恰好对水平地面无压力，则小球在最高点处的速度v 为多大？原因：物所需的向心力随着v的增大而增大,车不在拱形桥的最低点或最高点时，它对桥面的压力能用上面的方法求解吗？如果不能又该怎样去求呢？但提供向心力的合力为静摩擦力 Ff Ffmax例3：下列说法正确的是（）小球做圆锥摆时细绳长L，与竖直方向成角，求小球做匀速圆周运动的角速度。（4）由av，写出各点4 m，要使火车通过弯道时仅受重力与轨道的支持力，则哪一侧轨道应该垫高h多少？（较小时tan=sin）做非匀速圆周运动的物体，受到的合力既不与速度平行，也
9、不与速度相垂直。原因：物所需的向心力随着v的增大而增大,解析：采用列表法分析：对v相等的点r相等，对相等的点，v/r相等。若细线能承受的最大张力为7N（即绳所受的拉力大于或等于7N时绳立即断开），那么从开始运动到细线断裂应经过多长时间？小球从桌面的哪一边飞离桌面?全国百强校浙江省慈溪中学高考物理一轮复习课件圆周运动课件PPTD作离心运动的物体，是因为受到离心力作用的缘故4 m，要使火车通过弯道时仅受重力与轨道的支持力，则哪一侧轨道应该垫高h多少？（较小时tan=sin）A作匀速圆周运动的物体，在所受合外力突然消失时，将沿圆周半径方向离开圆心实例实例3：圆锥摆。圆锥摆。小球做圆锥摆时细绳长小球做
10、圆锥摆时细绳长L，与竖直，与竖直方向成方向成角，求小球做匀速圆周运动的角速度角，求小球做匀速圆周运动的角速度。OOmgTF小球受力：小球受力：竖直向下的重力竖直向下的重力G沿绳方向的拉力沿绳方向的拉力T小球的向心力：小球的向心力：由由T和和G的合力提供的合力提供解：解：L小球做圆周运动的半径小球做圆周运动的半径由牛顿第二定律：由牛顿第二定律：即：即：二、向心、圆周、离心运动二、向心、圆周、离心运动供提供物体做圆周运动的力需物体做圆周运动所需的力F=匀速圆周运动F向心运动1、“供供”“需需”是否平衡决定物体做何种运是否平衡决定物体做何种运动动vR做匀速圆周运动的物体,在一定条件下,做逐渐远离圆心
11、的运动,这种运动叫离心运动。、观察与思考观察实验现象回答下列问题(1)木块为什么会离开转盘?(2)什么叫做离心运动?原因：物所需的向心力随着v的增大而增大,但提供向心力的合力为静摩擦力 Ff Ffmax当Ffmax 时,产生离心现象。实例研究实例研究离心现象离心现象 做匀速圆周运动的物体，由于惯性总有沿切线方向飞去的倾向,在所受合力突然消失，或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下，就做逐渐远离圆心的运动。这种运动叫做离心运动。、离心运动1、离心运动：、离心运动：2、物体作离心运动的条件：、物体作离心运动的条件：圆周运动的供需总结：圆周运动的供需总结：联系实际：联系实际：m生活中哪些实例应用
12、到离心运动？m比比谁举的例子多！3、离心运动离心运动 应用 离心干燥器的金属网笼利用离心运动把附着在物利用离心运动把附着在物体上的水分甩掉的装置体上的水分甩掉的装置解释：oFmr2F 当网笼转得比较慢时，水当网笼转得比较慢时，水滴跟物体的附着力滴跟物体的附着力F F 足以提足以提供所需的向心力供所需的向心力F F 使水滴做使水滴做圆周运动。当网笼转得比较圆周运动。当网笼转得比较快时，附着力快时，附着力 F F 不足以提供不足以提供所需的向心力所需的向心力 F F，于是水滴，于是水滴做离心运动，穿过网孔，飞做离心运动，穿过网孔，飞到网笼外面。到网笼外面。O当脱水筒转得比较慢时，水滴跟物体的附着力
13、当脱水筒转得比较慢时，水滴跟物体的附着力F足以提供所需的向心力使水滴做圆周运动。当脱足以提供所需的向心力使水滴做圆周运动。当脱水筒转得比较快时，附着力水筒转得比较快时，附着力F 不足以提供所需的不足以提供所需的向心力，于是水滴做离心运动，穿过小孔，飞到向心力，于是水滴做离心运动，穿过小孔，飞到脱水筒外面。脱水筒外面。F利用离利用离心运动心运动把附着把附着在物体在物体上的水上的水分甩掉分甩掉离离离离心心心心抛抛抛抛掷掷掷掷离离离离心心心心脱脱脱脱水水水水离离离离心心心心分分分分离离离离离离离离心心心心甩甩甩甩干干干干离心运动的应用小结：离心运动的应用小结：例例3：下列说法正确的是（下列说法正确的
14、是（）A作匀速圆周运动的物体，在所受合外力突然消失时，作匀速圆周运动的物体，在所受合外力突然消失时，将沿圆周半径方向离开圆心将沿圆周半径方向离开圆心 B作匀速圆周运动的物体，在所受合外力突然消失时，作匀速圆周运动的物体，在所受合外力突然消失时，将沿圆周切线方向离开圆心将沿圆周切线方向离开圆心 C作匀速圆周运动的物体，它自己会产生一个向心力，作匀速圆周运动的物体，它自己会产生一个向心力，维持其作圆周运动维持其作圆周运动 D作离心运动的物体，是因为受到离心力作用的缘故作离心运动的物体，是因为受到离心力作用的缘故B2、离心现象的应用和防止、离心现象的应用和防止 离心干燥器；洗衣机的脱水；离心干燥器；
15、洗衣机的脱水；“棉花棉花”糖的制作等糖的制作等等。等。工厂里高速运转的砂轮为什么要有外壳？工厂里高速运转的砂轮为什么要有外壳？车辆转弯半径不能太小等。车辆转弯半径不能太小等。例例4：飞机在空气中竖直平面内用飞机在空气中竖直平面内用v=150m/s的速度的速度特技表演飞行。如果飞行的圆半径特技表演飞行。如果飞行的圆半径R=1000m当飞机到当飞机到图中图中、b、c、d各位置时，质量为各位置时，质量为60kg的飞行员对机的飞行员对机座的压力或对皮带的拉力各是多少座的压力或对皮带的拉力各是多少?解析：解析：a位置：皮带提供飞行员的拉力为位置：皮带提供飞行员的拉力为1.95103N；b位置：皮带提供飞
16、行员的拉力为位置：皮带提供飞行员的拉力为7.5102N；c位置：座位提供飞行员的支持力为位置：座位提供飞行员的支持力为1.95 103N；d位置：座位提供飞行员的支持力为位置：座位提供飞行员的支持力为7.5102N。例例5 5、如如图图，一一长长为为2 2L L的的轻轻杆杆中中央央有有一一光光滑滑的的小小孔孔O O，两两端端各各固固定定质质量量分分别别为为m m和和2 2m m的的小小球球，光光滑滑的的铁铁钉钉穿穿过过小小孔孔垂垂直直钉钉在在竖竖直直的的墙墙壁壁上上，将将轻轻杆杆在在竖竖直直面面内内作作圆圆周周运运动动，当当2m2m转转到到最最低点时速度低点时速度 为为5Lg 5Lg ，在在转
17、转动动的的过过程程中中，忽忽略略空空气气的的阻阻力力。求求此此时时杆杆对对铁铁钉钉作作用用力力的的大大小小和和方向方向2mm答案：杆对铁钉作用力的大小答案：杆对铁钉作用力的大小为为8mg,方向竖直向下。方向竖直向下。例例6、如图示，支架质量为、如图示，支架质量为M、始终静止在水平地面上，转轴、始终静止在水平地面上，转轴O处用长为处用长为l 的线悬挂一个质量为的线悬挂一个质量为m 的小球，的小球，（1）把线拉至水平后静止释放小球，当小球运动到最低处时，）把线拉至水平后静止释放小球，当小球运动到最低处时，水平面对支架的支持力水平面对支架的支持力N为多大？为多大？（2）若使小球在竖直平面内做圆周运动
18、，对小球运动到最高）若使小球在竖直平面内做圆周运动，对小球运动到最高点处时，支架恰好对水平地面无压力，则小球在最高点处的速点处时，支架恰好对水平地面无压力，则小球在最高点处的速度度v 为多大？为多大？解：解：MmlO（1）对小球，由机械能守恒定律）对小球，由机械能守恒定律1/2 mv12=mgl 最低点处：最低点处：T-mg=mv12/l TmgT=3mg对支架受力如图示对支架受力如图示 N=Mg+T=(M+3m)g TMgN（2）小球运动到最高点处时，支架恰好对）小球运动到最高点处时，支架恰好对水平地面无压力水平地面无压力,则支架受到球向上的拉力则支架受到球向上的拉力 T1=MgMgT1对小
19、球对小球:T1+mg=mv2/l mgT1 例例7、如图所示，在光滑水平桌面、如图所示，在光滑水平桌面ABCD中央固定中央固定有一边长为有一边长为0.4m光滑小方柱光滑小方柱abcd。长为。长为L=1m的细线，的细线，一端拴在一端拴在a上，另一端拴住一个质量为上，另一端拴住一个质量为m=0.5kg的小球。的小球。小球的初始位置在小球的初始位置在ad连线上连线上a的一侧，把细线拉直，并的一侧，把细线拉直，并给小球以给小球以V0=2m/s的垂直于细线方向的水平速度使它作的垂直于细线方向的水平速度使它作圆周运动。由于光滑小方柱圆周运动。由于光滑小方柱abcd的存在，使线逐步缠的存在，使线逐步缠在在abcd上。若细线能承受的最大张力为上。若细线能承受的最大张力为7N（即绳所受（即绳所受的拉力大于或等于的拉力大于或等于7N时绳立即断开），那么从开始运时绳立即断开），那么从开始运动到细线断裂应经过多长时间？小球从桌面的哪一边动到细线断裂应经过多长时间？小球从桌面的哪一边飞离桌面飞离桌面?答案：经过时答案：经过时间间0.4 s;小球小球从桌面的从桌面的AD边边飞离桌面飞离桌面三、航天器中的失重现象三、航天器中的失重现象四、离心运动四、离心运动1离心现象的分析与讨论离心现象的分析与讨论2离心运动的应用和防止离心运动的应用和防止 感谢观看