3、圆周运动之向心力的来源公开课教案教学设计课件资料.pptVIP

***第四章：曲线运动2010高考第一轮复习之：心系博学，卧薪尝胆，不创卓越誓不休。万有引力定律之圆周运动的向心力六、圆周运动的向心力（II）：1、向心力概念：Fn＝man提供向心加速度的力（效果力）大小：（an为瞬时值）方向：与v垂直，沿着半径指向圆心（变力），2、向心力的来源：对物体不做功匀速圆周运动：变速圆周运动：F合提供向心力，且F合＝man，始终指向圆心F合指向圆心方向的分力提供向心力F合在切线方向的分力产生a切向（条件）单个力提供做匀速圆周运动向心力的常见例子：3）行星绕恒星，人造卫星绕地球做匀速圆周运动4）带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动：粒子受到的磁场力：洛仑兹力作为向心力5）带电粒子在电场力做匀速圆周运动：万有引力提供向心力电场力作为向心力卫星1）弹力提供向心力2）静摩擦力提供向心力FC水平面上圆周运动的向心力来源：火车转弯：内外轮缘恰不受侧压力时有：汽车转弯：高速公路上：水平路面上：F侧向静＝圆锥摆：水平匀速转盘上的物体：材料相同的物体，离转轴越远，越容易滑动（同火车）铁轨车轮例1、（2008、广东）有一种叫“飞椅”的游乐项目，示意图如图所示，长为L的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径为r的水平转盘边缘。转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。当转盘以角速度ω匀速转动时，钢绳与转轴在同一竖直平面内，与竖直方向的夹角为θ。不计钢绳的重力，求转盘转动的角速度ω与夹角的关系θ。同步步高P76例题2例2、如图所示，质量均为m的两个小球A、B套在光滑水平直杆P上，整个直杆被固定在竖直转轴上，并保持水平，两球间用劲度系数为k，自然长度为L的轻质弹簧连接在一起，A球被轻质细绳拴在竖直转轴上，细绳长度也为L，现欲使横杆AB随竖直转轴一起在水平面内匀速转动，其角速度为ω，求当弹簧长度稳定后，细绳的拉力和弹簧的总长度各为多大？步步高P77（例3）竖直面内的圆周运动的向心力的来源：无支承物：（过山车、水流星）能通过最高点的最小速度：有支承物：由杆、管支承的小球：汽车过拱桥：不脱离桥，速度：能过最高点条件：临界讨论：物体在圆心下方，超重；在圆心上方，失重六、圆周运动的向心力（II）1、向心力概念：Fn＝man提供向心加速度的力（效果力）大小：（an为瞬时值）方向：与v垂直，沿着半径指向圆心（变力）2、向心力的来源：匀速圆周运动：变速圆周运动：F合提供向心力，且F合＝man，始终指向圆心F合指向圆心方向的分力提供向心力F合在切线方向的分力产生a切向（条件）3、圆周运动中的临界问题：1）无支承物的竖直面上，能过最高点的临界速度：2）有支承物的竖直面上，能过最高点的临界速度：3）汽车过拱形桥不脱离桥面：例1、如图所示，用长为L的轻杆一端固定在O点，另一端栓质量为m的小球，并令小球在竖直平面内绕O点作圆周运动。（1）分析小球在最高点时的受力，并列出动力学公式（2）当小球的速度为零时，杆产生什么样的力？（3）当小球的速度时，杆产生什么样的力？（4）当小球的速度时，杆产生什么样的力？（5）当小球的速度时，杆产生什么样的力？例2、两绳AC、BC系一质量m＝0.1kg的小球，且AC绳长L＝2m，两绳都拉直时与竖直轴夹角分别为300和450，如下图所示。当小球以ω＝4rad/s绕AB转动时，上下两绳拉力分别是多少？例3、如图所示，在圆柱形房屋天花板中心O点悬挂一根长为L的细绳，绳的下端挂一个质量为m的小球，已知绳能绳能承受的最大拉力为2mg，小球在水平面内做圆周运动，当速度逐渐增大到绳断裂后，小球恰好以速度v2＝落到墙脚边。求：（1）绳断瞬间的速度v1。（2）圆柱体房屋的高度H和半径。①绳恰好断时，FT＝2mg，此时，绳与竖直夹角θ，则：Cosθ＝mg/FT＝1/2，θ＝600断前瞬间，对球：mgtan600＝mv12/r其中：r＝Lsin600②绳断后，小球做平抛运动，竖直速度：空中时间：RSr落地时：例4、（05上海、23，14分）一水平放置的圆盘绕竖直固定轴转动，在圆盘上沿半径开有一条宽度为2mm的均匀狭缝．将激光器与传感器上下对准，使二者间连线与转轴平行，分别置于圆盘的上下两侧，且可以同步地沿圆盘半径方向匀速移动，激光器连续向下发射激光束．在圆盘转动过程中，当狭缝经过激光器与传感器之