人教版 (2019)必修 第二册第六章 圆周运动1 圆周运动课文内容ppt课件

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本章知识可分为两个组成部分。第一部分为描述圆周运动的物理量;第二部分为生活中的圆周运动。
一、描述圆周运动的物理量
二、生活中的圆周运动
一、描述圆周运动的各物理量间的关系
【例题1】 如图所示,某同学用一根无弹性细绳拴住一个质量为m的小沙袋,让小沙袋在水平面内做半径为r的匀速圆周运动,同时测出小沙袋运动n周所需时间为t。若小沙袋所需向心力近似等于手通过绳对小沙袋的拉力,求:(1)小沙袋做圆周运动的周期T;(2)小沙袋做圆周运动的角速度ω;(3)细绳对小沙袋的拉力F。
【变式训练1】 如图所示,A、B是两个摩擦传动轮,两轮半径大小关系为rA=2rB,则两轮边缘上的点(　　)A.角速度之比ωA∶ωB=1∶1B.周期之比TA∶TB=1∶2C.转速之比nA∶nB=1∶2D.向心加速度之比aA∶aB=2∶1答案:C
解析:A、B两轮靠摩擦传动,它们在相同时间内走过的弧长相等,则线速度大小相等,即vA∶vB=1∶1,因为rA=2rB,根据v=rω知,ωA∶ωB=1∶2,故A错误。周期T= ,周期之比TA∶TB=2∶1,故B错误。ω=2πn,所以转速之比nA∶nB=1∶2,故C正确。a=rω2=vω,向心加速度之比aA∶aB=1∶2,故D错误。
【例题2】 离心实验器的原理图如图所示,可以用离心实验器来研究“过荷”对人体的影响,测试人的抗荷能力。离心实验器转动时,被测试者做匀速圆周运动。现已知OA长为l,AB长为d,当离心实验器转动时,AB与水平杆OA成150°角,被测试者可视为质点,重力加速度为g,求此时:(1)被测试者对座位的压力为其重力的多少倍;(2)离心实验器转动的角速度。
方法技巧 在分析具体问题时,首先要明确圆周轨道的平面,确定圆心的位置和半径的大小,这样才能掌握做圆周运动物体的运动情况。
【变式训练2】 如图所示,一个内壁光滑的圆锥筒,其轴线垂直于水平面,圆锥筒固定不动。有一质量为m的小球A紧贴着筒内壁在水平面内做匀速圆周运动,筒口半径和筒高分别为r和h,小球A所在的高度为筒高的一半。已知重力加速度为g,则(　　)
【例题3】 如图所示,水平转盘上放有质量为m的物块,物块到转轴的距离为r。一段绳的一端与物块相连,另一端系在圆盘中心上方 r处,绳恰好伸直。物块和转盘间的动摩擦因数为μ,设物块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,已知重力加速度为g。(1)当水平转盘以角速度ω1匀速转动时,绳上恰好有拉力,求ω1的值。(2)当水平转盘以角速度ω2匀速转动时,物块恰好离开转盘,求ω2的值。
科学思维 解决圆周运动临界问题的一般思路(1)要考虑达到临界条件时物体所处的状态。(2)分析该状态下物体的受力特点。(3)结合圆周运动知识,列出相应的动力学方程分析求解。
【变式训练3】 杂技演员表演“水流星”,在长为1.6 m的细绳的一端,系一个与水的总质量为m=0.5 kg的盛水容器,以绳的另一端为圆心,在竖直平面内做圆周运动,如图所示。g取10 m/s2。若“水流星”通过最高点时的速率为4 m/s,
则下列说法正确的是(　　) A.“水流星”通过最高点时,有水从容器中流出B.“水流星”通过最高点时,绳的拉力及容器底部受到的压力均为零C.“水流星”通过最高点时,处于完全失重状态,不受力的作用D.“水流星”通过最高点时,绳子的拉力大小为5 N答案:B