人教版高一物理必修 水平圆周运动 PPT课件分析
高中物理必修二生活中的圆周运动之汽车过桥 高中物理必修课件PPT 人教版
即 FN
-
G
m
V2 R
所以 FN
mg
m
V2 R
由于FN FN’所以FN’ mg
A.汽车对桥面的压力大于汽车的重力mg,此时汽车处于超重状态; B.汽车行驶的速度越大,汽车对桥面的压力越大。
当堂小练
4
5
解:(1)汽车在最低点受到的支持力最大,此时速度最大,根
据牛顿定律得:ຫໍສະໝຸດ 代入数据,解得:v=10m/s.
汽车过拱形桥
FN F合(提供向心力)
即 G - FN
m
V2 R
所以
FN
mg
-m
V2 R
当v gR,FN 0
v gr
当v等于v临界时汽车对桥的压力为零。
当v大于v临界时,汽车对桥面完全没有压力,汽车“飘离”桥面。
当v小于v临界时,汽车达不到拱形桥的最高点。
汽车过凹形桥
FN F合(提供向心力)
高中物理必修二第五章曲线运动
第七节 生活中的圆周运 动
汽车过拱桥
目录
导入 知识讲解
课堂练习 知识小结
汽车过桥
FN
V0
G
汽车过拱形桥
FN F合(提供向心力)
即 G - FN
m
V2 R
所以 FN
mg
-m
V2 R
由于FN FN’所以FN’ mg
A.汽车对桥面的压力小于汽车的重力mg,此时汽车处于失重状态; B.汽车行驶的速度越大,汽车对桥面的压力越小。
谢谢观看
备注:过山车视频和飞车视频源自腾讯视频
(2)当汽车运动到最高点时,支持力最小,根据牛顿第二定律
得:
代入数据,解得:N′=1.0×105N.根据牛顿
人教版高一物理必修第二册《圆周运动》说课稿
人教版高一物理必修第二册《圆周运动》说课稿一、课程背景《圆周运动》是人教版高一物理必修第二册的一节重要的内容。
在这一章节中,我们将学习有关圆周运动的基本概念、公式和相关计算方法,通过掌握这些知识,我们能够更深入地认识物体在圆周运动中的特性和规律。
二、教学目标通过本节课的学习,学生们将能够: 1. 理解圆周运动的基本概念和特征; 2. 掌握圆周运动的相关公式和计算方法;3. 运用所学知识解决实际问题。
三、教学重点1.圆周运动的基本概念和特征;2.圆周运动的相关公式和计算方法。
四、教学内容本节课的教学内容为《圆周运动》部分,主要包括以下几个部分:1. 圆周运动的基本概念•介绍圆周运动的定义和特征;•引导学生理解角度、弧长、角速度等概念;•通过实例帮助学生加深对圆周运动的理解。
2. 圆周运动的力学分析•探讨物体在圆周运动中所受的力;•引导学生理解向心力和离心力的概念;•帮助学生了解向心力和离心力的性质和计算方法。
3. 圆周运动的公式推导与运用•推导圆周运动的速度公式和加速度公式;•引导学生利用公式解决实际问题;•帮助学生了解圆周运动的动能和功的概念及其计算方法。
4. 圆周运动与匀速直线运动的关系•比较圆周运动和匀速直线运动的异同点;•引导学生认识到圆周运动是一种特殊的匀速直线运动。
五、教学过程1. 导入通过提问和引入实例,激发学生对圆周运动的兴趣和学习欲望。
例如,可以问学生们在日常生活中见过哪些圆周运动的现象,以及这些现象背后有哪些有趣的物理规律和原理。
2. 概念讲解详细讲解圆周运动的基本概念,包括角度、弧长、角速度等,并通过图示和实例进行生动展示和说明,确保学生对这些概念有清晰的理解。
3. 力学分析通过力学分析,向学生介绍物体在圆周运动中所受的力,并引导学生认识和理解向心力、离心力的概念和性质,以及它们的计算方法。
4. 公式推导与运用推导圆周运动的速度公式、加速度公式,并通过实例引导学生掌握这些公式的运用方法,让他们能够利用公式解决实际问题。
人教版高中必修二物理教学课件 第五章:曲线运动 5.4 圆周运动 ppt导学课件(含答案)
三种传动装置及其特点.
传动类型 同轴传动
皮带传动
齿轮传动
装置
A、B 两点在同 两个轮子用皮带 两个齿轮轮齿啮
轴的一个圆盘 连接,A、B 两点 合,A、B 两点分
上
分别是两个轮子 别是两个齿轮边
边缘的点
缘上的点
角速度、 特点
周期相同
线速度相同
线速度相同
转动方向 相同
相同
相反
规律
角速度与半径成 角速度与半径成
3.择式分析:若线速度大小相等,则根据 ω ∝1r分析; 若角速度大小相等,则根据 v ∝ r 分析.
1.如图所示的齿轮传动装置中,主动轮和从动轮的齿 大小相同,主动轮的齿数 z1=24,从动轮的齿数 z2=8, 当主动轮以角速度 ω 逆时针转动时,从动轮的转动情况 是( )
A.顺时针转动,周期为23πω B.逆时针转动,周期为23πω
A.①③⑤⑦ C.②④⑥⑦
B.②④⑥⑧ D.②④⑤⑧
解析:由题意知半径 R=0.25 m,线速度 v=Rω=2.5
v
2π
m/s,则角速度 ω=R=10 rad/s,②正确;周期 T= ω =
0.2π s=0.628 s,④正确;
频率
f=T1=1.59
Hz,⑥正确;转速
n= ω =5
2π π
r/s<
答案:ABC
解析:A、B 两轮通过皮带传动,皮带不打滑,则 A、 B 两轮边缘的线速度大小相等,
即 va=vb 或 va∶vb=1∶1.① 由 v=ωr 得 ωa∶ωb=rB∶rA=1∶2.② B、C 两轮固定在一起绕同一轴转动,则 B、C 两轮 的角速度相等,即 ωb=ωc 或 ωb∶ωc=1∶1.③ 由 v=ωr 得 vb∶vc=rB∶rC=1∶2.④
向心力 课件-高一物理人教版(2019)必修第二册
么实际作用、解决什么问题;其次再
B.A的角速度一定写比课B题的的理角论速和度学术大价值。
C.A的向心力一定比B的向心力小
D.A所受细线的拉力一定比B所受细线的拉力小
7.如图所示,玻璃球沿碗的内壁做匀速圆周运动(若忽略摩擦),对这时球的 受力情况正确的是( BC )
(1)F与m的关系 (2)F与r的关系 (3)F与ω的关系
保持r、ω一定
F m
保持ω 、m一定 F r
保持m、 r一定
F 2
实验结论: 物体做圆周运动需要的向心力与物体质量成正比,与半径成
正比,与角速度的二次方成正比。
公式: Fn=mω2r
v 根据
推导向心力的另一表达式:
r
Fn
m
v2 r
又因为
B.因为速率不变,么所实以际作木用块、加解决速什度么问为题零;其次再 写课题的理论和学术价值。
C.木块下滑的过程中所受的合力越来越大
D.木块下滑过程中加速度大小不变,方向时刻指向球心
6.如图,一圆盘可绕一通过圆心且垂直于盘面的竖直轴转动,在圆盘上放一块橡
皮,橡皮块随圆盘一起转动(俯视为逆时针)。某段时间内圆盘转速不断增大,但
从加速度的角度看
仅有向心加速度的圆周运动是匀速圆周运动 同时具有向心加速度和切向加速度的圆周运动是变速圆周运动
课堂小结
05
典例
2.关于物体的运动和力的关系,下列说法正确的是( B )
A.做匀速直线运动的物体,所受合力可能不为零
首先要突出说明的是选题的现实价值,
B.做匀加速直线运动的物体,所受合力一定不每变一个研究的目的都是为了指导现实
高中物理匀速圆周运动向心力向心加速度人教版必修二.分享资料.ppt
10
11
介绍: 向心力演示仪
小
FN
球
静
止
G
12
介绍: 向心力演示仪
手 推 档 板
13
介绍: 向心力演示仪
匀
速
FN
圆
F
F´
周
运
θ
F
小球受到哪些 想一想 力的作用?
向心力由什么 力提供?
r F合 O G
向心力由拉力F和 重力G的合力提 供。
15
物体相对转盘静止,随盘做匀速圆周运动 ω FN
22
(1)体验向心的大小 a:拉住绳的一端,让大橡皮塞尽量做匀速 圆周运动,保持转动的半径不变,改变转动 的快慢,体会绳的拉力与转动快慢的关系; b:改变转动的半径,保持转动的快慢不变, 体会绳的拉力与转动半径的关系; c:用同样的半径和同样的转动快慢让小橡皮 塞与大橡皮塞做匀速圆周运动,体会绳的拉 力与质量的关系
一.向心力
1.定义:做匀速圆周运动的物体所受到 的指向圆心的合外力,叫向心力。
2.特点:方向始终与V垂直,指向圆心。
方向时刻发生变化,是变力
注意:
1、向心力通常由重力、弹力、摩
擦力中的某一个力,或者是某个力 V
的分力,或几个力的合力所提供。 2、向心力是根据力的作用效
F OO F
果来命名的,受力分析时不要
g
L cos
19
例题2:上海在北纬31°,求上海所在处物体 绕地轴做圆周运动的向心加速度是多大?(设 地球半径R=6400km,COS31°=0.86)
分析:首先应明确物体做匀速圆周运动;再 确定圆周轨迹、圆心及半径。
解:物体随地球自转的角速度 ω =2 π/T 圆周半径r=R • cos31°
高一物理圆周运动优秀-课件
T
常用单位还有转每分
描
述
转速
周期
频率
圆 定义 单位时间所 运动一周所 1s内完成周期
周
转过的圈数 用的时间
性运动的次数
运
符号
n
T
f
动 单位 r/s或r/min
s
Hz或s-1
快述物体做圆周运动的快慢
n = f =T1
频率越高表明物体运转得越快!
物 转速n越大表明物体运动得越快!
❖0 1
对于一个匀速圆周运动来说,有两 个速度用来表示它运动的快慢,一 个是线速度,一个是角速度,其实 线速度就是物体作匀速圆周运动的 瞬时速度,只是为了和角速度相对 应,而加了一个“线”字
❖0 2
不变
❖0 3
大小不变
任务二 : 推导线速度与角速度、周 期的关系
思
考
线速度与角速度的关系?
设物体做半径为r的匀速圆周运动,在Δt内通过的弧
2:周期 :
❖添 加标
题
❖添 加标
题
❖添 加标
题
做匀速圆周运 动的物体运动 一周所用的时 间叫做周期. 用符号 T 表示
.
单位:秒.
物体作匀速圆 周运动,运动 越快,周期越 ____;运动越
慢,周期越 ____。
类似的,我们 还可以用单位 时间里转过的 角度来描述圆 周运动的快慢
❖添 加标
题
短
❖添 加标
大小
圆周运动的速度也称作线速度,所以线速度是矢量 单位:m/s
比较手表和挂钟秒针尖端的线速度?
❖0 1
❖添 加 标 题
发现:手表秒针比挂钟秒针 慢……
❖0 3
❖添 加 标 题
人教版高一物理必修2第五章曲线运动第7节 生活中的圆周运动课件(希沃白板+PPT,32张,内含视频)
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人教版高一物理必修第二册第六章《圆周运动》向心加速度
这[例个题力2]可能长沿为什L的么细方线向,?一端拴一质量为m的小球,一端固定于O点.
[这例个题力1]可自能行沿车什的么小方齿向轮?A、大齿轮B、后轮C是相互关联的三个转动部分,如图所示。
小质球点在 做水匀平速面圆内周做运匀动速,圆从周A运运动动到(这B,种线运速动度通从常v被A变称成为v“B圆,锥速摆度运的动变”化),量如Δ图v,甲如所何示表. 示?
Δv vA vB
B
O
A
当自Δt 行取车值正不常断骑变行小时,AΔ、v 的B、方C向三与轮v边A的缘方上向的关点系的如向何心变加化速?度的大小如何比较?
当Δt 取值不断变小,Δv 的方向与v 的方向关系如何变化? 受质到点指 做向匀太速阳圆的周引运力动作,用从A运动到B,线速度从vA变成vB,速度的变化量Δv,如何表示?
Δv 当你Δ能t足画够出小Δt,时v间A内,速vB度的变夹化角量θ 就Δv足吗够?小。
v [所例求题加2]速度长a为是Lt的A时细刻线的,瞬一时端加拴速一度质吗量?为得m的小球,一端固定于O点.
A 质此点时做θ 所匀对速的圆弦周长运和动弧,长从近A运似动相到等B。,线速度从vA变成vB,速度的变化量Δv,如何表示?
看,向心加速度与半径成正比;
匀速圆周运动的实质是什么?
当Δt足够小,Δv=v∙θ
受到指向太阳的引力作用
当Δt足够小,vA,vB的夹角θ 就足够小。
从公式
看,向心加速度与半径成反比;
从公式
看,向心加速度与半径成正比;
地球受到什么力的作用?
质点做匀速圆周运动,从A运动到B,线速度从vA变成vB,速度的变化量Δv,如何表示?
变速曲线运动 运动状态改变 这个力可能沿什么方向?
质点做匀速圆周运动,从A运动到B,线速度从vA变成vB,速度的变化量Δv,如何表示?
2021学年高一下学期物理人教版(教材)必修第二册PPT-第六章第1节圆周运动
2.角速度 (1)定义:连接物体和圆心的半径转过的_角__度__与转过这一 _角__度__所用_时__间__之比。 (2)定义式:ω=ΔΔθt 。 (3)单位:弧度每秒,符号是_r_a_d_/s_或_r_a_d_·s_-_1_。 (4)匀速圆周运动的角速度:匀速圆周运动是角速度_不__变__ 的圆周运动。
C.它们的线速度大小都是相同的
D.它们的角速度是不同的
解析:如图所示,地球绕地轴转动时,地 球上各点的运动周期及角速度都是相同 的。地球表面上的物体,随地球做圆周运 动的平面是物体所在纬线平面,其圆心分 布在整条自转轴上,不同纬线上的物体做圆周运动的半 径是不同的,只有同一纬线上的物体转动半径相等,线 速度的大小才相等。即使物体的线速度大小相同,方向 也可能各不相同。故 A 正确,B、C、D 错误。 答案:A
2.各物理量之间的关系
[例 1] 某兴趣小组走访了当地的某品牌汽车 4S 店后得知:汽
车在公路上行驶一般不打滑,轮子转一周,汽车向前行驶的距离等
于车轮的周长,该品牌轿车的车轮半径约为 30 cm。当该型号轿车
在高速公路上行驶时,驾驶员前面的速率计的指针指在“120 km/h”圆周运动中,线速度的大小等于角速度
的大小与半径的_乘__积__。 2.关系式:v=_ω_r_。
[试小题]
1.判断正误。
(1)角速度大时,线速度一定大。
(×)
(2)周期相同时,角速度一定相同。
(√)
(3)线速度相同时,半径越大的角速度一定越小。 ( √ )
(4)周期相同时,半径越大的角速度一定越大。 ( × )
二、线速度与角速度的关系 [微探究] 打篮球的同学可能玩过转篮球,让篮球在指尖旋转,展示
自己的球技。如图所示,若篮球正绕指尖所在的竖直轴旋转, 那么篮球上不同高度的各点的角速度相同吗?线速度相同吗?
人教版高一物理必修2第五章曲线运动第7节 生活中的圆周运动课件(希沃白板+PPT,32张,内含视频)
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高一物理圆周运动优秀课件ppt课件
小试身手
1、做匀速圆周运动的物体,线速度 大小 不变, 方向 时刻在变,线速度是 变量 (恒量或变量), 匀速圆周运动的性质是 变速曲线运动 , 匀速的含义是 线速度的大小不变 。
思 考
线速度、角速度与周期的关系?
设物体做半径为 r 的匀速圆周运动:
线速度与周期的关系:
v
=
2πr
T
角速度与周期的关系:
自行车车轮每分钟转120周,车轮半径为35cm,则自行车 前进的速度多大?
一电动机铭牌上标明其转子转速为1440r/min,则可 知转子匀速转动时,周期为____s,角速度____
1、周期、频率和转速
做匀速圆周运动的物体,沿圆周运动一
(1)周所用的时间
叫周期,
用 T 字母表示,单位是 S .
做匀速圆周运动的物体在1S内完成
描述匀速圆周运动快慢的物理量
1、线速度
单位:m/s
线速度是矢量,它既有大小,也有方向
2、角速度
单位:rad/s
3、转速:n 单位:转/秒 (r/s) 或 转/分 (r/min) 4、周期:T 单位:s 5、频率:f 单位:Hz或s-1
匀速圆周运动是角速度不变的运动! 匀速圆周运动是周期不变的运动!
率
匀速圆周运 动中的“匀 速”指速度
不变吗?
物体为什么能做匀圆周运动?
速
如果质点作匀速圆周运动,质点一定要受到一 个始终指向圆心的力作用。(这个力叫做向心 力,是根据力的效果命名的)
这个向心力不断改变质点运动方向,
并且始终沿着半径指向圆心。
F
匀速圆周运动是变速运动, 质点做匀速圆周运动时, 合外力指向圆心。
比较物体 在一段时 间内通过 的圆弧的 长短
专题 水平面和竖直面内圆周运动的临界问题(课件)-高中物理(人教版2019必修第二册)
①在水平面内做圆周运动的物体,当角速度ω变化时,物体有远离或向着圆心运动
的趋势(半径有变化)。这时要根据物体的受力情况,判断某个力是否存在以及这
个力存在时方向朝哪(特别是一些接触力,如静摩擦力、绳的拉力等)。
②三种临界情况:
ⅰ.接触与脱离的临界条件:两物体相接触或脱离,临界条件是:弹力FN=0。
ⅱ.相对滑动的临界条件:两物体相接触且处于相对静止时,常存在着静摩擦力,
向内滑动的临界条件和一个恰不向外滑动的临界条件,分别为静摩擦力达到最大
且静摩擦力的方向沿半径背离圆心和沿半径指向圆心.
图(c):两个物体分处转动中心两侧时,临界条件为两物体同时发生相对滑
动,且摩擦力方向同向.
例题1、小物块放在旋转圆台上,与圆台保持相对静止,如图所示,物块与圆台间
的动摩擦因数为μ,离轴距离为R,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求当圆台角
由牛顿第二定律得:
故
由此可知:弹力FN的大小和方向随着经最高点时速度v的大小的变化而变化。
(1) 临界条件:当 v=0 时,FN=mg(FN 为硬杆或管壁对小球的支持力).
故小球过做最高点的条件为:在最高点的速度 v≥0
(2)当 0<v< gr时, FN 表现为支持力,方向竖直向上,FN 随 v 增大而减
过山车
水流星表演
思考:为什么在最高点时过山车没有掉下来?
为什么杯子倒过来的时候水没有流出来?
02
竖直面内圆周运动的临界问题
竖直平面内的圆周运动,一般情况下是变速圆周运动,物体能否通过最
高点是有条件的。
1、轻绳(或内轨道)——小球组成无支撑的物理模型(称为“轻绳模型”)
其中:r=l•sin30°
解得:ωmax=3.16 rad/s
《高一物理运动图象》课件
目录 CONTENT
• 引言 • 运动图象概述 • 匀速直线运动图象 • 匀加速直线运动图象 • 匀减速直线运动图象 • 圆周运动图象
01
引言
课程目标
掌握运动图象的基本 概念和原理。
能够运用运动图象解 决实际问题,提高解 题能力。
理解运动图象在解决 物理问题中的应用。
移。
速度-时间图像(v-t图像)
02
表示物体速度随时间变化的规律,横轴表示时间,纵轴表示速
度。
加速度-时间图像(a-t图像)
03
表示物体加速度随时间变化的规律,横轴表示时间,纵轴表示
加速度。
运动图象的意义
运动图象可以直观地反映物体运 动的规律,帮助我们更好地理解
物理概念和规律。
通过运动图象可以分析物体的速 度、位移、加速度等物理量随时 间的变化情况,从而解决物理问
总结词
表示物体速度随时间变化的关系
详细描述
速度图象是一条与时间轴平行的直线,表示物体在各个时刻的速度值。在速度图 象上,可以清晰地看出物体速度的大小和方向,以及物体运动过程中速度的变化 趋势。
匀速直线运动的位移图象
总结词
表示物体位移随时间变化的关系
详细描述
位移图象是一条倾斜的直线,其斜率表示物体的速度大小。位移图象可以直观地展示物体在各个时刻的位移值, 以及物体在整个运动过程中的位移变化趋势。通过比较位移图象和速度图象,可以更好地理解匀速直线运动的本 质和特点。
圆周运动的位移图象
总结词
表示圆周运动位移随时间变化的图像
详细描述
圆周运动的位移图象同样为正弦或余弦函数 图像,表示物体在各个时刻的位移值。在匀 速圆周运动中,位移大小和方向均随时间变
物理:5.5《 圆周运动》课件 (新人教版必修2)
1. 如果做圆周运动的物体在相等的 . 如果做圆周运动的物体在相等的________通过的 通过的 ________相等,这种圆周运动就叫做________. 相等,这种圆周运动就叫做 相等 . 2. 做匀速圆周运动的物体通过的 . 做匀速圆周运动的物体通过的________与所用的 与所用的 ________的比值能够表示匀速圆周运动的快慢,叫做匀速 的比值能够表示匀速圆周运动的快慢, 的比值能够表示匀速圆周运动的快慢 圆周运动的________. 圆周运动的 . 3.圆周运动的快慢也可以用物体沿圆周转过的 ________与所用 与所用________的比值来描述,这个比值叫做匀 的比值来描述, 与所用 的比值来描述 速圆周运动的________.其单位是________. .其单位是 速圆周运动的 . 4.线速度与角速度的关系是:________. .线速度与角速度的关系是:
匀速圆周运动属于 A.匀速运动 . C.加速度不变的曲线运动 . 答案: 答案:D
( B.匀加速运动 .
)
D.变加速曲线运动 .
(1)线速度 线速度 ①物理意义:描述质点沿圆周运动的快慢 物理意义:
∆L 大小: = 单位: 秒 ②大小:v= ∆t ,单位:米/秒(m/s) ③方向: 方向: 质点在圆弧某点的线速度方向沿圆弧该点的切 线方向 (2)角速度 角速度 物理意义:描述质点绕圆心转动的快慢 ①物理意义:描述质点绕圆心转动的快慢 ∆θ 大小: = 单位:弧度/秒 ②大小:ω= ∆t ,单位:弧度 秒
A.竖直向上 . C.水平向左 . 答案: 答案:A
B.竖直向下 . D.水平向右 .
解析: 转到A的正上方时 解析:当B转到 的正上方时,箭头竖直向下,如图所 转到 的正上方时,箭头竖直向下, 示, 此时转过了90°,再转90°,总共转了半圈,此时箭 此时转过了 ° 再转 ° 总共转了半圈, 头应竖直向上. 头应竖直向上.
高中物理第二章匀速圆周运动第2节匀速圆周运动的向心力和向心加速度课件教科版必修
匀速圆周运动的向心力和向心加 速度
自主学习
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达标测评
自主学习
(教师参考)
课前预习·感悟新知
目标导航
重点:向心力、向心加速度的分析及计算
难点:向心力的来源
情境链接 如图所示,汽车正在匀速率转弯,小球正在绳子拉力作用下做匀速圆周运 动,请思考: 1.它们分别受哪些力作用?其合力有什么作用?
C错;向心力与向心加速度的方向总是指向圆心,是时刻变化的,故D错.
规律方法
向心力的理解及与外力的关系
(1)向心力是按力的效果命名的,它不是某种确定的性质力,可以由某个性 质力来提供,也可以由某个力的分力或几个力的合力来提供.
(2)对于匀速圆周运动,合外力提供物体做匀速圆周运动的向心力;对于非
匀速圆周运动,其合外力一般不指向圆心,它既要改变线速度的大小,又要 改变线速度的方向,向心力仅是合外力的一个分力. (3)无论匀速圆周运动还是非匀速圆周运动,物体所受各力沿半径方向分力 的矢量和提供向心力.
一、向心力 1.定义:物体做匀速圆周运动时受到的始终指向 圆心 2.方向:始终指向圆心,总与速度方向 垂直 . 3.效果:只改变速度的 方向 的合力.
,不改变速度的 大小 . 4.来源:可以由弹力提供,也可以由 其他性质 的力提供;可以由一个 力提供,也可以由几个力的 合力 提供,还可以由一个力的分力提供. 想一想 向心力就是物体受的力,这种说法对吗?
思考判断
1.匀速圆周运动的加速度方向是不变化的.(
2.匀速圆周运动是匀变速曲线运动.( 4.匀速圆周运动的合力提供向心力.( ) ) ) ) 3.根据公式a=ω 2r知加速度a与半径r成正比.( 5.向心力可以由重力或弹力等来充当,是效果力.(
2021-高中物理人教版必修第二册课件:第六章圆周运动 第2节向心力
A.1∶3 B.3∶1 C.1∶9 D.9∶1
【解析】ꢀ在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时,需先控制某些量不变,研究另外两个物理量的关系,该方 法为控制变量法。 (1)因F=mω2r,根据控制变量法的原理可知,在研究向心力的大小F与质量m的关系时,要保持其他的物理量不变,即保持角速度ω 和半径r相同,故选A。 (2)题图中所示两球的质量相同,转动的半径相同,根据F=mω2r可知,研 究的是向心力的大小F与角速度ω的关系,故选C。 (3)根据F=mω2r可知,两球的向心力之比为1∶9,半径和质量相等,则转动的角速度之比为1∶3,因为靠皮带传动,变速塔轮的线速 度大小相等,根据v=rω可知与皮带连接的两个变速塔轮对应的半径之比为3∶1,故选B。
题6[2019·云南宣威九中高一检测][多选]如图所示,A、B两个小球质量相
等,用一根轻绳相连,另有一根轻绳的两端分别连接O点和B点,让两个小球绕
O点在光滑水平桌面上以相同的角速度做匀速圆周运动,若OB绳上的拉力为F1
,AB绳上的拉力为F2,OB=AB,则(CDꢀꢀ)
A.A球所受向心力为F1,B球所受向心力为F2 B.A球所受向心力为F2,B球所受向心力为F1
轻绳栓一小球,在光滑桌面上做匀速圆周运动
小球受到几个力的作用? 这几个力的合力沿什么方向?
F
FN
G
小球受到重力、桌面的支持力和绳子的拉力。
重力和支持力相互抵消,合力为绳子的拉力,沿着绳子指 向圆心。
向心力
1、定义:
做匀速圆周运动的物体一定受到一个指向圆心的合 力,这个力叫做向心力
2、方向特点:
总指向圆心,沿半径方向与线速度垂直,方向不断 变化
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小结1
与摩擦力有关的临界极值问题
能力考点 师生共研
物体间恰好不发生相对滑动的临界条件是物体间恰好达到最大静摩
擦力.
(1)如果只是摩擦力提供向心力,则最大静摩擦力fm= mv2,静摩擦 r
力的方向一定指向圆心.
(2)如果除摩擦力以外还有其他力,如绳两端连接物体随水平面转
第二讲 水平面内的圆周运动
1、水平转台临界问题
例1:如图所示,在绕竖直轴匀速转动的水平圆盘盘 面上,离轴心r=20 cm处放置一小物块A,其质量为 m=2 kg,A与盘面间相互作用的静摩擦力的最大值 为其重力的k倍(k=0.5). (1)当圆盘转动的角速度ω=2 rad/s时,物块与圆盘间 的摩擦力大小多大?方向如何? (2)欲使A与盘面间不发生相对滑动,则圆盘转动的最 大角速度多大?(取g=10 m/s2)
人教版高一物理必修 水平圆周运动 PPT课件分析
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思考与讨论(多选)如图所示,在匀速转动的水平圆 盘上,沿半径方向放着用细线相连的质量均为m的两 个物体A和B,它们分居圆心两侧,与圆心距离分别为 RA=r,RB=2r,与盘间的动摩擦因数μ相同,最大静 摩擦力等于滑动摩擦力,当圆盘转速加快到两物体刚 好还未发生滑动时,下列说法正确的是( )
静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s2.若木块A、B与转台始终保持相对静止,则转台
角速度ω的最大值为 B
()
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课堂练习3、如图所示,放置在水平转盘上的物体A、B、C能随转盘一起以角速度ω 匀速转动,A、B、C的质量分别为m、2m、3m,它们与水平转盘间的动摩擦因数均为μ, 离转盘中心的距离分别为0.5r、r、1.5r,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加 速度为g,则当物体与转盘间不发生相对运动时,转盘的角速度应满足的条件是(B )
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课堂练习2 、如图所示,可视为质点的木块A、B叠放在一起,放在水平转台上随转台
一起绕固定转轴OO'匀速转动,木块A、B与转轴OO'的距离为1 m,A的质量为5 kg,B
的质量为10 kg.已知A与B间的动摩擦因数为0.2,B与转台间的动摩擦因数为0.3,最大
=1/3,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,物块随转台由静止开始缓
慢加速转动,角速度为ω,重力加速度为g,则( AC )[来源:学|科
|网Z|X|X|K]
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小结2
与弹力有关的临界极值问题 (1)绳上拉力的临界条件是绳恰好拉直且其上无弹 力或绳上拉力恰好为最大承受力等. (2)压力、支持力的临界条件是物体间的弹力恰好 为零.
水平面内做匀速圆周运动,则下列说法正确的是
A.a绳的张力不可能为零 B.a绳的张力随角速度的增大而增大
C.当角速度ω>
g ltan θ
,b绳将出现弹力
D.若b绳突然被剪断,则a绳的弹力一定发生变化
答案 AC
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变式1、如图所示,水平杆固定在竖直杆上,两者互相垂直,水平 杆上O、A两点连接有两轻绳,两绳的另一端都系在质量为m的小球上, OA=OB=AB。现通过转动竖直杆,使水平杆在水平面内做匀速圆周 运动,三角形OAB始终在竖直平面内,若转动过程OB、AB两绳始终处 于拉直状态,则下列说法正确的是( B )
答案(1)、Ff=F向=mω2r=1.6 N, 方向沿半径指向圆心
(2)、ωmax=5 rad/s
变式1、(多选)如图所示,两个质量均为m的小木块 a和b(可视为质点)放在水平圆盘上,a与转轴OO′的距 离为l,b与转轴的距离为2l。木块与圆盘的最大静 摩擦力为木块所受重力的k倍,重力加速度大小为g。 若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动,用ω表
3
A.OB绳的拉力范围为0~ 3 mg
B.OB绳的拉力范围为
3 3
mg~
23 3
mg
C.AB绳的拉力范围为
3 3
mg~ 2 3 mg 3
D.AB绳的拉力范围为0~ 2 3 mg 3
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变式2(多选)如图所示,水平转台上有一个质量为m的物块,用 长为l的轻质细绳将物块连接在转轴上,细绳与竖直转轴的夹角θ =30°,此时细绳伸直但无张力,物块与转台间动摩擦因数为μ
示圆盘转动的角速度。下列说法正确的是( AC)
A.b一定比a先开始滑动 B.a、b所受的摩
擦力始终相等
C. 当 kg 时, 是b开始滑动的临界角速度
2l
2kg
3l
D.当
时,a所受摩擦力的大小为kmg
变式2:如图所示,两个可视为质点的相同的木块A和B放在水平 转盘上,两者用长为L的细绳连接,木块与转盘间的最大静摩擦力 均为各自重力的k倍,A放在距离转轴L处,整个装置能绕通过转盘 中心的转轴O1O2转动.开始时,绳恰好伸直但无弹力,现让该装置
动,其中一个物体先存在一个恰不向外滑动的临界条件和另一个后
恰不向外滑动的临界条件,静摩擦力达到最大且静摩擦力的方向沿
半径指向圆心.
2、水平面内的圆周运动绳类临界问题
例2、(多选)质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆 的A点和B点,如图15所示,绳a与水平方向成θ角,绳b在水平 方向且长为l,当ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ杆绕轴AB以角速度ω匀速转动时,小球在
人教版高一物理必修 水平圆周运动 PPT课件分析
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课堂练习1、如图所示,半径为l/4、质量为m的小球与两根不可伸长 的轻绳a、b连接,两轻绳的另一端分别系在一根竖直杆的A、B两 点上,A、B两点相距为l,当两轻绳伸直后,A、B两点到球心的距离 均为l.现竖直杆以自己为轴转动并达到稳定(轻绳a、b与杆在同 一竖直平面内).重力加速度为g.(1)竖直杆的角速度ω为多大时, 小球恰好离开竖直杆?(2)求ω多大时b绳刚好绷直?