2020年高二物理暑期辅导班 课题五 圆周运动教学案（无答案）

课题五 圆周运动 【走进考场】1. 匀速圆周运动： 物体沿着圆周运动，并且线速度的大小 ，匀速圆周运动是 大小不变的 运动.2. 描述匀速圆周运动的物理量：（1） :物体通过的 与所用的 比值，符号为 ，表达式为 ，单位为 .（2） 角速度： 物体与圆心的连线扫过的 与 的比值，符号为 ，表达式为 ，单位为 .（3） 周期、频率： 运动 所用的时间叫周期，用符号 表示，单位为 ；质点在内绕圆心转过的 叫频率，用符号 表示，单位为 .（4） 转速： 单位时间内转动的 ，符号为 ，单位为 .（5） 各物理量之间的关系 .3. 向心加速度：做匀速圆周运动的物体指向圆心的加速度.公式为 或 .其物理意义为描述某点线速度方向改变的 .4. 向心力：做匀速圆周运动的物体受到的指向圆心的力.公式为 或 .向心力的方向总是沿半径指向圆心，方向时刻改变，所以向心力是 .【学习目标】1.认识向心加速度的概念；能用向心加速度的公式进行计算。理解向心力的概念；能运用向心力公式。2.能分析圆周运动和直线运动结合的问题。 能对临界问题进行分析。能对连接体问题进行分析.3.能分析生活中常见的圆周运动的向心力来源。abcd【方法探究】要点一：皮带（齿轮）传动类问题分析例1如图所示装置中，三个轮的半径分别为r、2r、4r，b点到圆心的距离为r，求图中a、b、c、d各点的线速度之比、角速度之比、加速度之比。【同步练习】如图所示为一皮带传动装置.左轮半径为4r，右轮半径为r，a、b分别是左、右轮边缘上的点，c点到左轮圆心的距离为2r，若传动过程中皮带不打滑，则A. a、b点的向心加速度大小相等B. a、b点的角速度大小之比为41C. a、c点的线速度大小相等D. b、c点的向心加速度之比为81例2如图所示，半径为r的圆桶绕中心轴OO匀速转动，角速度为，一小块质量为m的小滑块，靠在圆桶内壁与圆桶保持相对静止，求小滑块对桶的摩擦力和压力大小各为多少？【同步练习】如图所示，小物体m与水平圆盘保持相对静止，随盘一起做匀速圆周运动，则小物体的受力情况是A. 受重力、支持力、静摩擦力和向心力的作用B. 摩擦力的方向始终指向圆心OC. 重力和支持力是一对平衡力D. 摩擦力是使物体做匀速圆周运动的向心力例3用长L=05米的细绳，一端拴一质量m=1千克的小球，另一端固定在离水平桌高h=O.3米的0点上，使小球在光滑桌面上做匀速圆周运动(图)。如果运动速率v=12米秒，求此时绳对球的拉力与球对桌面的压力。为使小球不离开桌面做圆周运动，它的速率不能超过多大?【同步练习】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。例4长L0.5 m质量可忽略的细杆，其一端可绕O点在竖直平面内转动，另一端固定着一个物体A.A的质量为m2 kg，当A通过最高点时，如图所示，求在下列两种情况下杆对小球的力：(1)A在最低点的速率为 m/s；(2)A在最低点的速度为6 m/s.【同步练习】杂技演员在做水流星表演时，用绳系着装有水的水桶，在竖直平面内做圆周运动，若水的质量m0.5 kg，绳长l=60cm，求：(1)最高点水不流出的最小速率，(2)水在最高点速率v3 ms时，水对桶底的压力【例5】如图所示，半径为R，内径很小的光滑半圆管道竖直放置，质量为m的小球以某一速度进入管内，小球通过最高点P时，对管壁的压力为0.5mg.求：(1)小球从管口飞出时的速率；(2)小球落地点到P点的水平距离【同步练习】水平光滑直轨道ab与半径为R的竖直半圆形光滑轨道bc相切，一小球以初速度v0沿直轨道向右运动，如图20所示，小球进入半圆形轨道后刚好能通过c点，然后小球做平抛运动落在直轨道上的d点，则下列说法错误的是（ ）A小球到达c点的速度为B小球到达b点时对轨道的压力为5mgC小球在直轨道上的落点d与b点距离为2RD小球从c点落到d点所需时间为【效果评估】1.如图所示，细杆的一端与一小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动.现给小球一初速度，使它做圆周运动，图中a、b分别表示小球轨道的最低点和最高点，则杆对球的作用力可能是（ ）A. a处为拉力，b处为拉力B. a处为拉力，b处为推力C. a处为推力，b处为拉力D. a处为推力，b处为推力2.如图所示，小物块位于半径为R的半圆柱形物体顶端，若给小物块一水平速度v0，则物块（ ）A立即做平抛运动B落地时水平位移为RC落地速度大小为2D落地时速度方向与地面成60°角BA3.如图所示，固定的锥形漏斗内壁是光滑的，内壁上有两个质量相等的小球A和B，在各自不同的水平布做匀速圆周运动，以下说法正确的是（ ）A. VA>VB B. A>BC. aA>aB D.压力FNA>FNB4.如图所示，质量为 m 的小球固定在长为 L 的细杆的一端，绕细杆的另一端O在竖直平面内做圆周运动，球转到最高点时线速度的大小为此时（ ）A. 杆受到的拉力 B. 杆受到的压力C. 杆受到的拉力 D. 杆受到的压力5.如图所示，一根长.的细线，一端系着一个质量是.的小球，拉住线的另一端，使球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动.当小球的转速增加到原转速的倍时，细线断裂，这时测得线的拉力比原来大N.小球将垂直于桌面飞出去，求：（g取10m/s2）（1）线断裂的瞬间线的拉力.（2）这时小球运动的线速度.（3）如果桌面高出地面0.8，线断后小球飞出去的落地点离桌边的水平距离.