教科必修2《第二章匀速圆周运动习题》387PPT课件一等奖

(1)A的速率为1 m/s； (2)A的速率为4 m/s.
答案 (1)16 N，体现为支持力，背离圆心 (2)44 N，体现为拉力，指向圆心
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专题：竖直平面内圆周运动
[学习目标]
1.了解竖直面内圆周运动的两种 基本模型. 2.掌握轻绳(或轻杆)约束下圆周 运动的两个特殊点的相关分析. 3.学会分析圆周运动问题的一般 方法．
思考: 如何让瓶中得水倒立之后不流出来？？ 提问： 刚才的演示是不是随便转都可以成功呢？ 转到最高点速度可不可以为零？
杆
当v > gR 时
速度大 F
当0<v < gR 时
F 速度小
v 2 mg mg F m
R
v2 mg mg F m
R
小球在最低点受力情况呢？
总结：
（1）常见的装置： （有支撑） ①用杆固定的物体(如图甲所示)； ②小球在光滑圆管中(如图乙所示)； ③小球穿在光滑圆环上(如图丙所示)． （2）此类模型的施力特点：对物体既能提供指向圆心的 力，又能提供背离圆心的力． （3）临界特点：临界速度v0＝0
一细绳与水桶相连，水桶中装有水，水桶与细绳一
起在竖直平面内做圆周运动，如图所示，水的质量m ＝0.5kg，水的重心到转轴的距离l＝50cm(g取10m/s2)
(1)若在最高点水不流出来， 求桶的最小速率； (结果保留根号)
(2)若在最高点水桶的速率v＝3
m/s，求水对桶底的压力大小。
模型二、轻杆模型
如图所示，一质量为m的小球，用
长为L轻杆固定住，使其在竖直面内
mg
作圆周运动.若小球恰好能通过最高 点，则小球的受力情况如何？小球
O 杆
在最高点的速度是多少？
思考： 达到最高点一定需要速度吗？ 可不可以慢慢转上去？
当v=0时，N=mg
小球通过最高点的条件： v≥0
思考：
mg
OHale Waihona Puke 当v= gR 时 (受力情况)
到底这个速度要多大呢？
模型一、轻绳模型
如图所示，一质量为m的小球，用长
为L细绳系住，使其在竖直面内作圆 周运动。若小球恰好能通过最高点，
O
则小球的受力情况如何？小球在最
绳
高点的速度是多少？
解：小球恰好过最高点时
v2
仅受重力作用,
mg FT m R
由牛顿第二定律有：
FT mg
当FT 0时，v0
(4)注意0<v0, < gr ，v0,= gr , v0> gr 三个速度的判断，
不同情况受力情况不同
长L＝0.5 m的轻杆，其一端连接着 一个零件A，A的质量m＝2 kg.现让A在竖 直平面内绕O点做匀速圆周运动，如图所 示．在A通过最高点时，求下列两种情况 下A对杆的作用力大小(取g＝10 m/s2)．
gR
mg m v 2
L
小球通过最高点的条件： 得：v gL
v gR
思考： 小球在最低点受力情况呢？ 最低点运动学方程：
T－mg＝
总结：
(1)常见的装置：（无支撑） ①用绳系物体(如图甲所示)； ②物体沿轨道内侧做圆周运动 (如图乙所示)． (2) 此类模型的施力特点：只能提供指向圆心 的力 (3)临界特点：临界速度v0＝ gr .