2021学年第六章 圆周运动综合与测试说课ppt课件

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本章整合本章知识由三部分组成,第一部分:描述圆周运动的物理量及其关系;第二部分:生活中圆周运动实例;第三部分:离心运动的应用与防止。圆周运动的临界问题1.水平面内的圆周运动的临界问题在这类问题中,要特别注意分析物体做圆周运动的向心力来源,考虑达到临界条件时物体所处的状态,即临界速度、临界角速度,然后分析该状态下物体的受力特点,结合圆周运动知识,列方程求解。常见情况有以下几种:(1)与绳的弹力有关的圆周运动临界问题。(2)因静摩擦力存在最值而产生的圆周运动临界问题。(3)受弹簧等约束的匀速圆周运动临界问题。(4)与斜面有关的圆周运动临界问题。例1如图所示,水平转盘上放有一质量为m的物体(可视为质点),连接物体和转轴的绳子长为r,物体与转盘间的最大静摩擦力是其压力的μ倍,转盘的角速度由零逐渐增大,求:(1)绳子对物体的拉力为零时的最大角速度。2.竖直平面内的圆周运动的临界问题竖直平面内的圆周运动,往往是典型的变速圆周运动。对于物体在竖直平面内的变速圆周运动问题,中学阶段只分析通过最高点和最低点的情况。在解答竖直面内的圆周运动问题时,对球在最高点的临界情况,要注意两类模型的区别,绳只能提供拉力,而杆既能提供拉力又能提供支持力。例2如图所示,有一内壁光滑的试管装有质量为1 g的小球,试管的开口端封闭后安装在水平轴O上,转动轴到管底小球的距离为5 cm,让试管在竖直平面内做匀速转动。问:(1)转动轴达到某一转速时,试管底部受到小球的压力的最大值为最小值的3倍,此时角速度多大?(2)当转动的角速度ω=10 rad/s时,管底对小球的作用力的最大值和最小值各是多少?(g取10 m/s2)解析:(1)转至最低点时,小球对管底压力最大;转至最高点时,小球对管底压力最小,最低点时管底对小球的支持力F1应是最高点时管底对小球支持力F2的3倍,即因为ω=10 rad/s<ω0=14.1 rad/s,故管底转到最高点时,小球已离开管底,因此管底对小球作用力的最小值为F'=0,当转到最低点时,管底对小球的作用力最大为F1',根据牛顿第二定律知F1'-mg=mrω2,则F1'=mg+mrω2=1.5×10-2 N。答案:(1)20 rad/s　(2)1.5×10-2 N　0