物理必修 第二册4 生活中的圆周运动习题ppt课件

这是一份物理必修 第二册4 生活中的圆周运动习题ppt课件，共17页。PPT课件主要包含了方向大小，总是指向圆心，向心力的特点，新课入，复习回顾，新课引入，“水流星”，当FN0时，轻绳模型，临界条件等内容，欢迎下载使用。

物体做匀速圆周运动时需要什么力？谁来提供？
需要向心力，由合力提供向心力
什么叫向心加速度？其物理意义？公式如何？
定义：物体做匀速圆周运动时总指向圆心的加速度。
物理意义：描述速度方向变化快慢的物理量
杂技表演“水流星”，水为什么不会从杯里洒出？甚至在最高点时，已经杯口朝下，水还是不会洒出，为什么？
注：桶不能对水提供向上的力
例1. 用长为r的细绳栓着质量为m的物体，在竖直平面内做圆周运动，则下列说法正确的是:A.小球过最高点时，绳子的张力可以为零B.小球过最高点时的最小速度为零C.小球刚好过最高点是的最小速度是D.小球过最高点时,绳子对小球的作用力可以与球所受的重力方向相反
长为r的细绳拴着小球在竖直平面内圆周运动
注：绳子不能对球提供向上的支持力
小球沿半径为r的圆形轨道内侧运动
注：轨道不能对球提供向上的支持力
(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)
例1　如图2所示，长度为L＝0.4 m的轻绳，系一小球在竖直平面内做圆周运动，小球的质量为m＝0.5 kg，小球半径不计，g取10 m/s2，求：(1)小球刚好通过最高点时的速度大小；
答案　2 m/s；15 N
(2)小球通过最高点时的速度大小为4 m/s时，绳的拉力大小；
(3)若轻绳能承受的最大张力为45 N，小球运动过程中速度的最大值.
注：杆可以向下拉球，也可以向上支持球
当FN=mg且竖直向上时vmin=0
长为r的细杆连接小球在竖直平面内圆周运动
小球在半径为r的圆形管道内运动
如图，一质量为m的小球，放在一个内壁光滑的封闭管内，使其在竖直面内作圆周运动. 若小球能通过最高点，则小球在最高点的速度至少是多少？小球的受力情况分别如何？
注：外壁向下压球，或内壁向上支持球
(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2　长L＝0.5 m、质量可忽略的细杆，其一端可绕O点在竖直平面内转动，另一端固定着一个小球A.A的质量为m＝2 kg.当A通过最高点时，如图4所示，求在下列两种情况下小球对杆的作用力：(1)A在最高点的速度为1 m/s；
答案　16 N，方向向下；44 N，方向向上
(2)A在最高点的速度为4 m/s.
物体受重力、斜向上的拉力(或其他力)在水平面内做匀速圆周运动.例如圆锥摆、圆锥筒内的小球、汽车(火车)在外高内低的弯道上无侧向摩擦力(弹力)转弯等，重力和斜向上的拉力(弹力)的合力提供向心力.(如图5)