物理1 圆周运动习题ppt课件

这是一份物理1 圆周运动习题ppt课件，共17页。PPT课件主要包含了向心力来源的分析，它们之间的关系为，线速度大小不变，受三个力N＝mg，受两个力N＞mg，合力指向圆心，受两个力N＜mg，滑板的外轨道模型，过山车车轮，例题讲解等内容，欢迎下载使用。
描述圆周运动的各物理量间的关系
竖直面内的“绳杆模型”的临界问题
一、描述圆周运动的各物理量间的关系
描述圆周运动的物理量有线速度、角速度、周期、转速等；
这些关系不仅在物体做匀速圆周运动中适用，在变速圆周运动中也适用，此时关系式中各量是瞬时对应的．
例1 如图，光滑的水平面上固定着一个半径在逐渐减小的螺旋形光滑水平轨道，一个小球以一定速度沿轨道切线方向进入轨道，下列物理量中数值将减小的是(　　)A．周期B．线速度C．角速度D．向心加速度
向心力可以是弹力、摩擦力，也可以是物体受到的合外力或某个力的分力
但只有在匀速圆周运动中，向心力才等于物体所受的合外力；
在变速圆周运动中，向心力不等于物体所受到的合外力，而是等于物体指向圆心方向的所有力之和．
例2 如图所示，在粗糙水平木板上放一个物块，使木板和物块一起在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，ab为水平直径，cd为竖直直径，在运动中木板始终保持水平，物块相对于木板始终静止，则(　　)A．物块始终受到三个力作用B．物块受到的合外力始终指向圆心C．在c、d两个位置，物块所受支持 力N有最大值，摩擦力f为零D．在a、b两个位置物块所受摩擦力 提供向心力，支持力N＝mg
c点支持力最小，d点支持力最大
受力相似，摩擦力提供向心力
三、竖直面内的“绳杆模型”的临界问题
(1)绳(外轨道)施力特点：只能施加指向圆心的拉力(或压力)．
1．轻绳模型(外轨道)
(1)杆(双轨道)施力特点：既能施加向下的拉力，也能施加向上的支持力．
当v＝0时，mg＝N，球恰好到达最高点．
(3)杆类的临界速度为v临＝0.
(2)在最高点的动力学方程
2．轻杆模型(双轨道)
例3 如图所示，在内壁光滑的平底试管内放一个质量为1 g的小球，试管的开口端与水平轴O连接．试管底与O相距5 cm，试管在转轴带动下在竖直平面内做匀速圆周运动．g取10 m/s2求：(1)转轴的角速度达到多大时，试管底所受压力的最大值等于最小值的3倍？(2)转轴的角速度满足什么条件时，会出现小球与试管底脱离接触的情况？
针对训练1 如图所示，质量为m的小球固定在长为l的细轻杆的一端，绕轻杆的另一端O在竖直平面内做圆周运动．球转到最高点A时，线速度的大小为 ，此时(　　)A．杆受到 mg的拉力B．杆受到 mg的压力C．杆受到 mg的拉力D．杆受到 mg的压力
以小球为研究对象设其受到向下的拉力
由牛顿第三定律知杆受到 mg的压力
2．(竖直面内的“绳杆模型”的临界问题)如图所示，一质量为0.5 kg的小球，用0.4 m长的细线拴住，在竖直平面内做圆周运动，g取10 m/s2，求：(1)当小球在圆周最高点速度为4 m/s时，细线的拉力是多少？(2)当小球在圆周最低点速度为6 m/s时，细线的拉力是多少？(3)若绳子能承受的最大拉力为130 N，则小球运动到最低点时速度最大是多少？
理解圆周运动中向心力的来源
理解绳杆模型中的临界问题解题过程：先画受力分析，再列向心力方程