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1、课时作业课堂互动探究课前自主回顾 高考总复习 课标版 物理与名师对话 课时作业课堂互动探究课前自主回顾 高考总复习 课标版 物理与名师对话 课时作业课堂互动探究课前自主回顾 高考总复习 课标版 物理与名师对话 运动快慢 切线 转动快慢 m/s rad/s 课时作业课堂互动探究课前自主回顾 高考总复习 课标版 物理与名师对话 转动 一周 圈数 r/s r/min 课时作业课堂互动探究课前自主回顾 高考总复习 课标版 物理与名师对话 方向 快慢 指向圆心 r2 r r2 mr2 课时作业课堂互动探究课前自主回顾 高考总复习 课标版 物理与名师对话 在分析传动装置的各物理量时，要抓住不等量和相等量的
2、 关系，表现为： (1)同一转轴的各点角速度相同，而线速度vwr与半径 r成正比，向心加速度大小ar2与半径r成正比 课时作业课堂互动探究课前自主回顾 高考总复习 课标版 物理与名师对话 课时作业课堂互动探究课前自主回顾 高考总复习 课标版 物理与名师对话 思考2 为什么说匀速圆周运动并不匀速？ 提示 匀速圆周运动只是速度大小不变，而速度方向时刻 变化，故为变速运动 课时作业课堂互动探究课前自主回顾 高考总复习 课标版 物理与名师对话 方向 大小 m2r 圆心 课时作业课堂互动探究课前自主回顾 高考总复习 课标版 物理与名师对话 合力 分力 课时作业课堂互动探究课前自主回顾 高考总复习 课标版
3、 物理与名师对话 (1)向心力的来源 向心力是按力的作用效果命名的，可以是重力、弹力、摩 擦力、磁场力或电场力等各种力，也可以是几个力的合力或某 一个力的分力，因此在受力分析中要避免再另外添加一个“向 心力” (2)向心力的确定 首先确定圆周运动的轨道所在的平面；其次找出轨道圆心 的位置；然后分析做圆周运动的物体所受的力，并作出受力图 ，最后找出这些力指向圆心的合力就是向心力 课时作业课堂互动探究课前自主回顾 高考总复习 课标版 物理与名师对话 例如：沿半球形碗的光滑内表面，一小球在水平面上做匀 速圆周运动，如右图所示小球做圆周运动的圆心在与小球同 一水平面上的O点，不在球心O，也不在弹力FN
4、所指的PO线 上 课时作业课堂互动探究课前自主回顾 高考总复习 课标版 物理与名师对话 3圆周运动的向心力一定是沿半径指向圆心的合外力 若沿切线方向合力等于零，则物体做匀速圆周运动，否则，物 体做非匀速圆周运动 课时作业课堂互动探究课前自主回顾 高考总复习 课标版 物理与名师对话 惯性 课时作业课堂互动探究课前自主回顾 高考总复习 课标版 物理与名师对话 课时作业课堂互动探究课前自主回顾 高考总复习 课标版 物理与名师对话 课时作业课堂互动探究课前自主回顾 高考总复习 课标版 物理与名师对话 课时作业课堂互动探究课前自主回顾 高考总复习 课标版 物理与名师对话 解决圆周运动问题的主要步骤 1审
5、清题意，确定研究对象； 2分析物体的运动情况，即物体的线速度、角速度、周 期、轨道平面、圆心、半径等； 3分析物体的受力情况，画出受力示意图，确定向心力 的来源； 4根据牛顿运动定律及向心力公式列方程；当采用正交 分解法时，常常以做圆周运动的物体为坐标原点，一个坐标轴 沿半径指向圆心 5求解、讨论 课时作业课堂互动探究课前自主回顾 高考总复习 课标版 物理与名师对话 课时作业课堂互动探究课前自主回顾 高考总复习 课标版 物理与名师对话 (1)物块做平抛运动的初速度大小v0； (2)物块与转台间的动摩擦因数. 课时作业课堂互动探究课前自主回顾 高考总复习 课标版 物理与名师对话 思路启迪 物块随
6、转台做圆周运动的向心力来源于转台 对物块的静摩擦力，物块做圆周运动的线速度增大时，所需向 心力增大“当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始 做平抛运动”，表明当物块做圆周运动的线速度达到v0时静摩 擦力达到最大值，物块才开始在转台上滑动，处在转台边缘的 物块一开始滑动即离开转台而做平抛运动，因此平抛运动的初 速度即为物块相对转台滑动的最小速度，作为临界状态，也就 是物块做圆周运动的最大速度，因此以此速度做圆周运动所需 向心力就对应转台对物块的最大静摩擦力 课时作业课堂互动探究课前自主回顾 高考总复习 课标版 物理与名师对话 课时作业课堂互动探究课前自主回顾 高考总复习 课标版 物理与名师对
7、话 课时作业课堂互动探究课前自主回顾 高考总复习 课标版 物理与名师对话 本题考查平抛运动和圆周运动中的向心力，试题计算看似 简单，但其中关系复杂，特别是第(2)问，若审题不当，有可 能会导致解答错误甚至不能顺利建模作答第(2)问中，建立 起平抛运动初速度与圆周运动线速度的关系、向心力与最大静 摩擦力的关系是难点，要通过建模来完成这些转换 课时作业课堂互动探究课前自主回顾 高考总复习 课标版 物理与名师对话 在加拿大城市温哥华举行的第二十一届冬奥会花样滑冰双 人自由滑比赛落下帷幕，中国选手申雪、赵宏博获得冠军如 下图所示，如果赵宏博以自己为转动轴拉着申雪做匀速圆周运 动若赵宏博的转速为30 r
8、/min，手臂与竖直方向夹角为60， 申雪的质量是50 kg，她触地冰鞋的线速度为4.7 m/s，则下列 说法正确的是( ) 课时作业课堂互动探究课前自主回顾 高考总复习 课标版 物理与名师对话 A申雪做圆周运动的角速度为 rad/s B申雪触地冰鞋做圆周运动的半径约为2 m C赵宏博手臂拉力约是850 N D赵宏博手臂拉力约是500 N 课时作业课堂互动探究课前自主回顾 高考总复习 课标版 物理与名师对话 解析 申雪做圆周运动的角速度即赵宏博转动的角速度 则30 r/min302 /60 rad/srad/s，由vr得： r1.5 m，A正确，B错误；由Fcos30mr2解得F850 N，
9、C正确，D错误 答案 AC 课时作业课堂互动探究课前自主回顾 高考总复习 课标版 物理与名师对话 生活 中的 圆周 运动 轨迹向心力来源实例 火车 转弯 水平面内 圆周 内外轨有高度差，由重力 和弹力在水平方向的合力 提供向心力 汽车在弯曲 的公路上转 弯等 汽车 过桥 竖直平面 内圆周 由汽车本身重力和桥面支 持力的合力提供向心力 水流星、绳 与小球、绳 与杆模型等 离心 运动 条件：能够提供的向心力不足以满足 需求的向心力 洗衣机的脱 水筒、离心 分离机等 课时作业课堂互动探究课前自主回顾 高考总复习 课标版 物理与名师对话 2.实例分析程序 (1)明确研究对象，确定所做圆周运动的轨道平面
10、，找出 圆心和半径 (2)根据已知物理量选择合适公式表示出向心加速度，用 牛顿第二定律求出所需向心力 (3)对物体进行受力分析，判断哪些力提供向心力，并求 出能够提供的向心力 (4)根据牛顿第二定律列方程求解 课时作业课堂互动探究课前自主回顾 高考总复习 课标版 物理与名师对话 课时作业课堂互动探究课前自主回顾 高考总复习 课标版 物理与名师对话 课时作业课堂互动探究课前自主回顾 高考总复习 课标版 物理与名师对话 课时作业课堂互动探究课前自主回顾 高考总复习 课标版 物理与名师对话 (2)当火车行驶速度v车大于v时，F向F合，外轨受到侧向 挤压的力(这时向心力较大，外轨提供一部分力)； (3
11、)当火车行驶速度v车小于v时，F向F合，内轨受到侧向 挤压的力(这时向心力较小，内轨提供一部分力) 课时作业课堂互动探究课前自主回顾 高考总复习 课标版 物理与名师对话 (2013正定月考)铁路转弯处的弯道半径r是根据地形决定 的弯道处要求外轨比内轨高，其内、外轨高度差h的设计不 仅与r有关还与火车在弯道上的行驶速度v有关下列说法正 确的是( ) A速率v一定时，r越小，要求h越大 B速率v一定时，r越大，要求h越大 C半径r一定时，v越小，要求h越大 D半径r一定时，v越大，要求h越大 课时作业课堂互动探究课前自主回顾 高考总复习 课标版 物理与名师对话 课时作业课堂互动探究课前自主回顾 高
12、考总复习 课标版 物理与名师对话 (对应学生用书P76) 一、模型建构竖直平面内圆周运动的绳杆模型 1模型概述 在竖直平面内做圆周运动的物体，按运动至轨道最高点时 的受力情况可分为两类一是无支撑(如球与绳连接，沿内轨 道的“过山车”等)，称为“绳(环)约束模型”，二是有支撑( 如球与杆连接，在弯管内的运动等)，称为“杆(管道)约束模型 ” 课时作业课堂互动探究课前自主回顾 高考总复习 课标版 物理与名师对话 2临界问题分析 物体在竖直平面内做的圆周运动是一种典型的变速曲线运 动，该类运动常有临界问题，并伴有“最大”“最小”“刚好 ”等词语，现就两种模型分析比较如下： 轻绳模型轻杆模型 常见 类
13、型 课时作业课堂互动探究课前自主回顾 高考总复习 课标版 物理与名师对话 课时作业课堂互动探究课前自主回顾 高考总复习 课标版 物理与名师对话 课时作业课堂互动探究课前自主回顾 高考总复习 课标版 物理与名师对话 课时作业课堂互动探究课前自主回顾 高考总复习 课标版 物理与名师对话 课时作业课堂互动探究课前自主回顾 高考总复习 课标版 物理与名师对话 课时作业课堂互动探究课前自主回顾 高考总复习 课标版 物理与名师对话 课时作业课堂互动探究课前自主回顾 高考总复习 课标版 物理与名师对话 课时作业课堂互动探究课前自主回顾 高考总复习 课标版 物理与名师对话 在判断盒子对小球的作用力的大小和方向
14、时，可以首先做 出假设，然后应用牛顿第二定律列式求解，最后根据结果的符 号判断力的真实方向 课时作业课堂互动探究课前自主回顾 高考总复习 课标版 物理与名师对话 在2012年第30届伦敦奥运会体操男团中国队卫晟冠军如 右图张成龙在单杆比赛中正完成一个单臂回环动作，且恰好静 止在最高点设张成龙的重心离杠1.60米，体重大约56公斤 忽略摩擦力，认为张成龙做的是圆周运动，试求： 课时作业课堂互动探究课前自主回顾 高考总复习 课标版 物理与名师对话 (1)张成龙在最低点应以多大的速度才能达到如图效果； (2)张成龙在最高、最低点时对杠的作用力 课时作业课堂互动探究课前自主回顾 高考总复习 课标版 物
15、理与名师对话 课时作业课堂互动探究课前自主回顾 高考总复习 课标版 物理与名师对话 二、物理思想方法圆周运动临界问题中的极限思维法 在有临界问题存在的或不知是否出现临界问题时，先假定 物体以较小的转速运动，分析各力的变化，或在已知速度如何 变化(确定需要的向心力如何变化)的同时，分析外界实际提供 的向心力如何变化. 通过分析即可确定临界条件 总之，在分析圆周运动问题时，一边考虑提供的向心力如 何变，一边考虑需要的向心力如何变化. 把思维的关注点放在 “变化”二字上. 再复杂的圆周运动问题都可迎刃而解 课时作业课堂互动探究课前自主回顾 高考总复习 课标版 物理与名师对话 课时作业课堂互动探究课前自主回顾 高考总复习 课标版 物理与名师对话 (1)若要小球离开锥面，则小球的角速度0至少为多大？ (2)若细线与竖直方向的夹角为60，则小球的角速度 为多大？ (3)细线的张力T与小球匀速转动的角速度有关，请在如 图乙所示的坐标纸上画出当的取值范围在0到之间时的T 2图象(要求标明关键点的坐标值) 课时作业课堂互动探究课前自主回
