圆周运动习题课(二)PPT课件
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《圆周运动》PPT课件(新人教版-必修2)
2 2n T
2r v T
五、线速度与角速度的关系
l r
l v t
l r
r
r r t t
v r
小
结
一、圆周运动的有关物理量 1．线速度 (1)定义：物体通过的弧长与所用时间的比值 (2)公式：v=△l /△t 单位：m/s (3)物理意义：描述物体沿圆周运动的快慢 2．角速度： (1)定义：物体的半径扫过的角度与所用时间的比值 (2)公式：ω ＝△θ /△t． 单位：rad／s (3)物理意义：描述物体绕圆心转动的快慢 3．转速和周期 二、线速度，角速度、周期间的关系 v=rω =2π r／T ω =2π ／T＝2π n 三、匀速圆周运动： 1、线速度大小不变，方向时刻变化，是变速运动 2、角速度不变,转速不变，周期不变
三、角速度
1、定义：
在匀速圆周运动中．连接运动质点和圆 心的 半径转过△θ的角度跟所用时间△t的比 值， 就是质点运动的角速度． 1)圆心角θ 的大小可以用弧长和半径的 比值来描述，这个比值是没有单位的， 为了描述问题的方便，我们“给”这 个比值一个单位，这就是弧度 （rad）． (2)国际单位制中，角速度的单位是弧度 ／秒(rad／s)．
①同一转盘上各点的 角速度相同 ②同一皮带轮缘上各点的 线速度大小相等
v a∶ v b∶v c∶ v
= 2∶1∶2∶4
ωa∶ωb∶ωc∶ωd
= 2∶1∶1∶1
4、一个大轮通过皮带拉着小轮转动，皮带和 两轮之间无滑动，大轮半径是小轮半径的3 倍，大轮上一点S离转轴O1的距离是半径的 1/3，大轮边缘上一点P,小轮边缘上一点Q， 则vS：vP：vQ = ω 1:3:3 Q:ωP:ωs= 3:1:1
圆周运动》习题课课件(人教版必修2)
答案
$omega = 4pi rad/s$，$T = frac{pi}{2}s$。
THANKS
感谢观看
03
CATALOGUE
非匀速圆周运动
非匀速圆周运动的定义
定义
非匀速圆周运动是指物体在圆周 轨道上运动时，线速度的大小和
方向都发生变化的运动。
描述
非匀速圆周运动可以用线速度、角 速度、周期、频率等物理量描述。
特点
非匀速圆周运动的加速度方向不断 变化，向心加速度指向圆心，而切 向加速度则与线速度垂直，使线速 度大小发生变化。
非匀速圆周运动的向心力
定义
向心力是指使物体沿着圆周轨道运动 的力，其大小与物体的质量、线速度 的平方成正比，方向始终指向圆心。
特点
实例
在游乐场中的过山车、翻滚列车等项 目中，车辆在轨道上做非匀速圆周运 动，需要向心力来维持其运动。
在非匀速圆周运动中，向心力的大小 和方向均发生变化，是变力。
非匀速圆周运动的实例分析
详细描述
匀速圆周运动是圆周运动的一种特殊形式，其中质点的速度大小保持不变，方向 沿切线方向，并且始终指向圆心。匀速圆周运动中，质点所受的合外力充当向心 力，使质点始终沿着圆周路径运动。
匀速圆周运动的向心力
总结词
匀速圆周运动的向心力是由质点所受 的合外力提供的，其方向始终指向圆 心，大小与质点的质量、速度大小和 圆周半径有关。
圆周运动》习题课 课件(人教版必修2)
contents
目录
• 圆周运动的基本概念 • 匀速圆周运动 • 非匀速圆周运动 • 圆周运动的实践应用 • 习题解析与解答技巧
01
CATALOGUE
圆周运动的基本概念
圆周运动的定义
$omega = 4pi rad/s$，$T = frac{pi}{2}s$。
THANKS
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03
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非匀速圆周运动
非匀速圆周运动的定义
定义
非匀速圆周运动是指物体在圆周 轨道上运动时，线速度的大小和
方向都发生变化的运动。
描述
非匀速圆周运动可以用线速度、角 速度、周期、频率等物理量描述。
特点
非匀速圆周运动的加速度方向不断 变化，向心加速度指向圆心，而切 向加速度则与线速度垂直，使线速 度大小发生变化。
非匀速圆周运动的向心力
定义
向心力是指使物体沿着圆周轨道运动 的力，其大小与物体的质量、线速度 的平方成正比，方向始终指向圆心。
特点
实例
在游乐场中的过山车、翻滚列车等项 目中，车辆在轨道上做非匀速圆周运 动，需要向心力来维持其运动。
在非匀速圆周运动中，向心力的大小 和方向均发生变化，是变力。
非匀速圆周运动的实例分析
详细描述
匀速圆周运动是圆周运动的一种特殊形式，其中质点的速度大小保持不变，方向 沿切线方向，并且始终指向圆心。匀速圆周运动中，质点所受的合外力充当向心 力，使质点始终沿着圆周路径运动。
匀速圆周运动的向心力
总结词
匀速圆周运动的向心力是由质点所受 的合外力提供的，其方向始终指向圆 心，大小与质点的质量、速度大小和 圆周半径有关。
圆周运动》习题课 课件(人教版必修2)
contents
目录
• 圆周运动的基本概念 • 匀速圆周运动 • 非匀速圆周运动 • 圆周运动的实践应用 • 习题解析与解答技巧
01
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圆周运动的基本概念
圆周运动的定义
人教版必修二 5.7生活中的圆周运动习题课(共15张PPT)
所以有：m v12 1 mg r4
m v22 mg r
以上两式联立得： v22 4v12 便可得出v2 ＝20 m/s.
6．如图所示，质量为m的物块，沿着半径为R的
半球形金属壳内壁滑下，半球形金属壳竖直固定
放置，开口向上，滑到最低点时速度大小为v，
若物体与球壳之间的动摩擦因数为μ，则物体在
最低点时，下列说法正确的是
最高点时，根据合力提供向心力得：mg FN
v2 m
R
为了保证安全，车对路面间的弹力FN必须大于等于零，
所以有 mg m v2 解得：R 90m R
1、在水平的圆弧路面上行驶的汽车，速度的大小保持
不变，以下说法正确的是 ( C )
A．汽车所受合外力为零 B．汽车的重力和路面的支持力的合力充当向心力 C．汽车所受路面的静摩擦力充当向心力 D．汽车所受路面的滑动摩擦力充当向心力
2、一辆汽车在丘陵地带匀速行驶，地形如图所示，由于
轮胎太旧，途中爆胎，爆胎可能性最大的地段应是（ D）
D 4．下列有关洗衣机中脱水筒的脱水原理的说法正确的是 ( )
A．水滴受离心力作用而背离圆心方向甩出 B．水滴受到向心力，由于惯性沿切线方向甩出 C．水滴受到的离心力大于它受到的向心力，而沿切线方向甩出 D．水滴与衣服间的附着力小于它所需要的向心力，于是水滴沿 切线方向甩出
5.一汽车通过拱形桥顶点时速度为10 m/s，车对桥顶
解析：(1)汽车在水平路面上拐弯，可以看作汽车做匀速
圆周运动，其向心力是车与路面间的静摩擦力提供，当
静摩擦力达到最大值时，由向心力公式
F向
m
v2 r
可知
这时的半径最小，设最小半径为r。则
F静max
0.6m
圆周运动专题(课堂PPT)
有
F10cos30°＝mg F10sin30°＝mω210lACsin30°
代入数据解得：
ω10＝2.4rad/s
(2)(c)状态时：AC虽然拉直，但拉力为零，
有：
F20cos45°＝mg F20sin45°＝mω220lACsin30°
代入数据解得：
ω20＝3.2rad/s
综上所述，两绳都受拉力的条件是：
最高点的速率为
16
• 解析：在竖直面内的圆周运动与水平面内的圆周运 动相比，由于重力的缘故而较为复杂，因此在分析 该类问题时一定要结合具体位置进行分析．
• 小球在做圆周运动时，受重力作用，另外绳子对小 球的拉力随其位置和状态的改变而变化．
• 在最低点，拉力既要平衡物体的重力、又要提供物 体的向心力，因此它一定大于重力，在最高点，如 小球恰能做圆周运动，不需要绳子提供拉力，则该 点小球只受重力作用，此时mg＝m ；若小球速度 增大，则其所需向心力亦随着增大，因此需要绳子 提供拉力．
8
八、圆周运动中的动力学问题分析 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、摩擦力等各种力，也可以是几个力的合力 或某个力的分力，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 (1)确定圆周运动的轨道所在的平面，确定圆心的 位置． (2)分析物体的受力情况，找出所有的力沿半径方 向指向圆心的合力就是向心力．
图4－3－1
6
2．向心运动 当提供向心力的合外力大于做圆周运动所需向心 力时，即F>mrω2时，物体逐渐向_圆__心__靠__近__．__如 图4－3－1所示．
7
思考感悟 2．做匀速圆周运动的物体，当合外力增大时， 物体的运动将如何变化？ 提示：2.当合外力提供的向心力增大时，大于物 体做圆周运动所需的向心力，物体将离圆心越来 越近，做近心运动．
第二章 圆周运动 习题课 课件(教科版必修2)
度为 v临＝ gr .
三、竖直面内的“绳杆模型”的临界问题
2．轻杆模型(如图所示)
(1)杆(双轨道)施力特点：既能施加向下的拉力，也能施加向上的支持力．
(2)在最高点的动力学方程 v＞
v＝ v＜
v gr 时， N＋mg＝m r ，杆对球有向下的拉力，且随v增大而增大． 2 v gr 时， mg＝m r ，杆对球无作用力． 2 v gr 时， mg－N＝m ，杆对球有向上的支持力． r
三、竖直面内的“绳杆模型”的临界问题
1．轻绳模型(如图所示)
(1)绳(内轨道)施力特点：只能施加向下的拉力(或压力)．
v2 (2)在最高点的动力学方程 T＋mg＝m r
v (3)在最高点的临界条件T＝0，此时mg＝m r
2
，则v＝ gr .
① v＝
gr 时，拉力或压力为零．
②v>
gr 时，小球受向下的拉力或压力． ③ v < gr 时，小球不能达到最高点．即轻绳的临界速
一、描述圆周运动的各物理量间的关系
描述圆周运动的物理量有线速度、角速度、周期、转速等；
它们之间的关系为：
2 2 ＝ ＝2 n，v＝r＝ r＝2 rn T T
这些关系不仅在物体做匀速圆周运动中适用，
在变速圆周运动中也适用，此时关系式中各量是瞬时对应的．
一、描述圆周运动的各物理量间的关系
返回
针对训练 如图所示，质量为m的 小球固定在长为l的细轻杆的一端， 绕轻杆的另一端O在竖直平面内做 圆周运动．球转到最高点A时，线 速度的大小为 gl ，此时( B ) 2 1 A．杆受到 2 mg的拉力
解析 以小球为研究对象 设其受到向下的拉力
v2 T +mg =m l 2 v T =m －mg l
三、竖直面内的“绳杆模型”的临界问题
2．轻杆模型(如图所示)
(1)杆(双轨道)施力特点：既能施加向下的拉力，也能施加向上的支持力．
(2)在最高点的动力学方程 v＞
v＝ v＜
v gr 时， N＋mg＝m r ，杆对球有向下的拉力，且随v增大而增大． 2 v gr 时， mg＝m r ，杆对球无作用力． 2 v gr 时， mg－N＝m ，杆对球有向上的支持力． r
三、竖直面内的“绳杆模型”的临界问题
1．轻绳模型(如图所示)
(1)绳(内轨道)施力特点：只能施加向下的拉力(或压力)．
v2 (2)在最高点的动力学方程 T＋mg＝m r
v (3)在最高点的临界条件T＝0，此时mg＝m r
2
，则v＝ gr .
① v＝
gr 时，拉力或压力为零．
②v>
gr 时，小球受向下的拉力或压力． ③ v < gr 时，小球不能达到最高点．即轻绳的临界速
一、描述圆周运动的各物理量间的关系
描述圆周运动的物理量有线速度、角速度、周期、转速等；
它们之间的关系为：
2 2 ＝ ＝2 n，v＝r＝ r＝2 rn T T
这些关系不仅在物体做匀速圆周运动中适用，
在变速圆周运动中也适用，此时关系式中各量是瞬时对应的．
一、描述圆周运动的各物理量间的关系
返回
针对训练 如图所示，质量为m的 小球固定在长为l的细轻杆的一端， 绕轻杆的另一端O在竖直平面内做 圆周运动．球转到最高点A时，线 速度的大小为 gl ，此时( B ) 2 1 A．杆受到 2 mg的拉力
解析 以小球为研究对象 设其受到向下的拉力
v2 T +mg =m l 2 v T =m －mg l
人教版高一物理必修第二册 第六章圆周运动习题课(共19张PPT)
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圆周运动 知识网络
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1、 水 平 圆 周 运 动
摩擦转动 圆锥摆
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v2
5 gd 2
11 Fm 3 mg
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23 xm 3 d
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优质课件优秀课件课件公开课免费课 件下载 免费ppt 下载人 教版（ 2019） 高一物 理必修 第二册 第六章圆周运动习题课（共19张PPT）
1、角速度ω、周期T、频率f和转速n， ω＝ 2 ＝2πf = 2πn．
T
2、对公式v＝rω及 a r 2 v2 r( 2 )2 2f 的理解
r
T
A. 汽车转弯时所受的力有重力、弹力、摩擦力和向心力 B. 汽车转弯的速度为30m/s时所需的向心力为1.6×104N C. 汽车转弯的速度为30m/s时汽车会发生侧滑 D. 汽车能安全转弯的向心加速度不超过8.0m/s2
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2020/10/13
6
2020/10/13
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（1）
（2）
2020/10/13
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练习：
• 1、如图所示，用细绳拴着质量 为m的物体，在竖直平面内做圆 周运动，圆周半径为R则下列说 法正确的是（ ）
A．小球过最高点时，绳子张力 可以为零
B．小球过最高点时的最小速度 为零
C．小球刚好过最高点时的速度是 Rg
R
2020/10/13
11
3、质量为1kg的小球沿半径为40cm的圆环在竖 直平面内做圆周运动，如图所示，求 （1）小球在圆环的最高点A不掉下来的最小速度 是多少？此时小球的向心加速度是多少？
解：小球在最高点时受力如图：
当 FN 0时 Fn mg最小，v最小
FN
G
vmin gr
1 0 0 .4 m /s 2 m /s
因此时
2020/10/13
Fn
mg所以
an
g
12
4、如图所示，细杆的一端与一小球相连，
可绕过O的水平轴自由转动。现给小球一初
速度，使它做圆周运动。图中a、b分别表示
小球轨道的最低点和最高点，则杆对球作用
力可能是 （ ）
A、a处为拉力，b处为拉力
b
B、a处为拉力，b处为推力
C、a处为推力，b处为拉力
2
• 8、找一根轻杆，一端固定 一个质量为m的小球。以轻 杆另一端为圆心O，使小球 在竖直平面内做圆周运 动．如图所示。问：小球做 圆周运动时到达最高点的最 小速度为多大?此时轻杆对 小球的作用力为多大？
思考：当运动到最高点时速度 v gr
轻杆的作用力是多少？
2020/10/13
4
• 9、如图所示．在竖直放置的光滑圆管道 内．小球在竖直平面内做圆周运动。问：
C. 24NБайду номын сангаас压力
O
D. 24N的拉力
2020/10/13
14
谢谢您的指导
THANK YOU FOR YOUR GUIDANCE.
感谢阅读！为了方便学习和使用，本文档的内容可以在下载后随意修改，调整和打印。欢迎下载！
汇报人：XXXX 日期：20XX年XX月XX日
15
O
D、a处为推力，b处为推力
a
2020/10/13
13
5：长度为L=0.50m的轻质细杆OA，
A端有一质量为m=3.0kg的小球，如图
所示，小球以O点为圆心在竖直平面
内做圆周运动，通过最高点时小球的
速率是2.0m/s，（g=10m/s）则此时细
杆OA受到（ ）
2
A. 6.0N的拉力
A
V0
B. 6.0N的压力
D．小球过最高点时，绳子对小球的作用力可以与球 所受的重力方向相反
2020/10/13
10
2、用一轻杆栓着质量为m的物体,在竖直平面 内做圆周运动,则下列说法正确的是: A.小球过最高点时,杆子的张力可以为零 B.小球过最高点时的最小速度为零 C.小球刚好过最高点是的速度是 gR D.小球过最高点时,杆子对小球的作用力可以 与球所受的重力方向相反
• 小球做圆周运动到达最高点时的最小速度 为多大?
• 此时管道对小球的作用力为多大?
2020/10/13
5
• 7、长度为30 cm的绳一端固定．另一端拴 着一个质量为m的小球。对小球施加一个水 平冲力，使小球在竖直平面内绕固定端做 圆周运动。问：小球做圆周运动时到达最 高点而不掉下来的最小速度为多大？此时 绳对小球的作用力为多大? (取g=10 m/s2)
圆周运动习题课（二）
-----竖直平面内的圆周运动
2020/10/13
1
• 6、如图所示．质量为800kg的汽车
驶上一座半径为50 m的圆形拱桥，
当它到达桥顶时速度为5 m/s．此时
车对桥的压力为________。(取
g=10 m/s2)
FN
mg
当车的速度达到多少时，车将在最高
点脱离桥面？
2020/10/13