高三物理一轮复习教案20 圆周运动2

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高三物理一轮复习教案20 圆周运动2

圆周运动2‎ ‎【学习目的】1、会提炼出生活中的圆周运动情景,列出牛顿定律方程求解 ‎ ‎2、会分析圆周运动中的临界问题(杆、绳、轨道、摩擦) ‎ ‎【新课教学】【例1】工厂中的水平天车吊起质量为2.7 t的铸件,以2 m/s的速度匀速行驶,钢绳长‎3 m.当天车突然刹车时,钢绳所受的拉力为多大?‎ ‎[练习1]右图是一根轻质细绳拴在两悬崖间,悬点等高,特种兵利用动滑轮在细绳上从一端滑向另一端,已知特种兵的质量为m,特种兵滑到最低点时绳与水平方向夹角为θ,不计动滑轮重力和动滑轮与绳间的摩擦,则在最低点绳中的张力F为(  ) ‎ A. F> B. F> C. F= D. F= ‎【例2】如图所示,轻杆的一端有一个小球,另一端有光滑的固定轴O.‎ 现给球一初速度,使球和杆一起绕O轴在竖直平面内转动,不计空气阻 力,用F表示球到达最高点时杆对小球的作用力,则F (  )‎ A.一定是拉力 B.一定是推力 C.一定等于零 D.可能是拉力,可能是推力,也可能等于零 ‎[练习2]如图所示,光滑半球的半径为R,球心为O,固定在水平面上,其上方有一个光滑曲面轨道AB,高度为R/2.轨道底端水平并与半球顶端相切.质量为m的小球由A点静止滑下.小球在水平面上的落点为C,则 ( )‎ A.小球将沿半球表面做一段圆周运动后抛至C点 B.小球将从B点开始做平抛运动到达C点 C. OC之间的距离为2R D. OC之间的距离为 ‎【例3】如图所示,在绕竖直轴匀速转动的水平圆盘盘面上,离轴心r=‎20 cm处放置一小物块A,其质量为m=‎2 kg,A与盘面间的动摩擦因素=0.5,试求:(1)当圆盘转动的角速度ω=2 rad/s时,物块与圆盘间的摩擦力大小为多大?方向如何?‎ ‎(2)欲使A与盘面间不发生相对滑动,则圆盘转动的最大角速度为多大?(取g=‎10 m/s2)‎ ‎[练习3]如图所示,水平转台高1.25 m,半径0.2 m,可绕通过圆心处的竖直转轴转动.转台的同一半径上放有质量均为0.4 kg的小物块A、B(可看成质点),A与转轴间距离0.1 m,B位于转台边缘处,A、B间用长0.1 m的细线相连,A、B与水平转台间最大静摩擦力均为0.54 N,取g=10 m/s2.‎ ‎(1) 当转台的角速度达到多大时细线上出现张力?‎ ‎(2) 当转台的角速度达到多大时A物块开始滑动?‎ ‎(3) 若A物块恰好将要滑动时细线断开,此后转台保持匀速转动,求B物块落地瞬间AB两物块间的水平距离.不计空气阻力,计算时取π=3.‎ ‎【课堂作业】1、洗衣机的脱水桶采用带动衣物旋转的方式脱水,下列说法中错误的是(  )‎ A.脱水过程中,衣物是紧贴桶壁的 B.水会从桶中甩出是因为水滴受到的向心力很大的缘故 C.加快脱水桶转动角速度,脱水效果会更好 ‎ D.靠近中心的衣物脱水效果不如四周的衣物脱水效果好 ‎2、竖直平面内光滑圆轨道外侧,一小球以某一水平速度v0从A点出发沿圆轨道运动,至B点时脱离轨道,最终落在水平面上的C点,不计空气阻力.下列说法中不正确的是(  )‎ A. 在B点时,小球对圆轨道的压力为零 B. B到C过程,小球做匀变速运动 C. 在A点时,小球对圆轨道压力大于其重力 D. A到B过程,小球水平方向的加速度先增加后减小 ‎3、如图所示,在水平圆盘上沿半径方向放置用细线相连的质量均为m的A、B两个物块(可视为质点),A和B距轴心O的距离分别为rA=R,rB=2R,且A、B与转盘之间的最大静摩擦力都是fm,两物块随着圆盘转动,且始终与圆盘保持相对静止.则圆盘转动的角速度从零逐渐缓慢增大的过程中,下列说法正确的是(  )‎ A. A受到的摩擦力一直指向圆心 B. B受到的摩擦力一直指向圆心 C. A、B两物块与圆盘保持相对静止时,绳上的最大拉力为3fm D. A、B两物块与圆盘保持相对静止时,圆盘转动的最大角速度为 ‎4、假设一辆质量m=2.0 t的小轿车,驶过半径R=‎90 m的一段圆弧形桥面,重力加速度 g=10 m/s2.求:(1)若桥面为凹形,汽车以‎20 m/s的速度通过桥面最低点时,对桥面压力是多大?(2)若桥面为凸形,汽车以‎10 m/s的速度通过桥面最高点时,对桥面压力是多大?‎ ‎(3)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?‎ ‎、游乐场的过山车可以底朝天的在圆轨道上运行,游客却不会掉下来.我们把这种情况抽象为如图所示的模型:弧形轨道的下端与竖直圆轨道相接,使小球从弧形轨道上端滚下,进入圆轨道下端后沿圆轨道运动.设小球由静止释放的初位置比轨道最低点高出h.实验发现,只要h大于一定值,小球就可以顺利通过圆轨道的最高点.已知圆轨道的半径R=0.2 m,g取10 m/s2,不考虑摩擦等阻力.‎ ‎(1) 问h至少等于多大,小球才能恰好通过圆轨道最高点?‎ ‎(2) 若小球通过圆轨道最高点时,对轨道的压力不大于重力,求h的范围.‎
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