4圆周运动(二)(学生版)
圆周运动教案(优秀6篇)

圆周运动教案(优秀6篇)圆周运动分为,匀速圆周运动和变速圆周运动(如:竖直平面内绳/杆转动小球、竖直平面内的圆锥摆运动)。
下面是书包范文为您整编的圆周运动教案(优秀6篇),希望可以抛砖引玉,帮助到小伙伴们。
高中物理圆周运动教案篇一一、教材分析《匀速圆周运动》为高中物理必修2第五章第4节。
它是学生在充分掌握了曲线运动的规律和曲线运动问题的处理方法后,接触到的又一个美丽的曲线运动,本节内容作为该章节的重要部分,主要要向学生介绍描述圆周运动的几个基本概念,为后继的学习打下一个良好的基础。
人教版教材有一个的特点就是以实验事实为基础,让学生得出感性认识,再通过理论分析总结出规律,从而形成理性认识。
教科书在列举了生活中了一些圆周运动情景后,通过观察自行车大齿轮、小齿轮、后轮的关联转动,提出了描述圆周运动的物体运动快慢的问题。
二、教学目标1.知识与技能①知道什么是圆周运动、什么是匀速圆周运动。
理解线速度的概念;理解角速度和周期的概念,会用它们的公式进行计算。
②理解线速度、角速度、周期之间的关系:v=rω=2πr/T。
③理解匀速圆周运动是变速运动。
④能够用匀速圆周运动的有关公式分析和解决具体情景中的问题。
2.过程与方法①运用极限思维理解线速度的瞬时性和矢量性。
掌握运用圆周运动的特点去分析有关问题。
②体会有了线速度后,为什么还要引入角速度。
运用数学知识推导角速度的单位。
3.情感、态度与价值观②体会应用知识的乐趣,感受物理就在身边,激发学生学习的兴趣。
③进行爱的教育。
在与学生的交流中,表达关爱和赏识,如微笑着对学生说“非常好!”“你们真棒!”“分析得对!”让学生得到肯定和鼓励,心情愉快地学习。
三、教学重点、难点1.重点①理解线速度、角速度、周期的概念及引入的过程;2.难点①理解线速度、角速度的物理意义及概念引入的必要性;②理解匀速圆周运动是变速运动。
四、学情分析学生已有的知识:1.瞬时速度的概念2.初步的极限思想3.思考、讨论的习惯4.数学课中对角度大小的表示方法五、教学方法与手段演示实验、展示图片、观看视频、动画;讨论、讲授、推理、概括师生互动,生生互动六、教学设计(一)导入新课(认识圆周运动)●通过演示实验、展示图片、观看视频、动画,让学生认识圆周运动的特点演示小球在水平面内圆周运动展示自行车、钟表、电风扇等图片观看地球绕太阳运动的动画观看花样滑冰视频提出问题:它们的运动有什么共同点?答:它们的轨迹是一个圆。
球—绳模型(学生版)--竖直面内三种圆周运动模型
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竖直面内三种圆周运动模型精讲精练模型球-绳模型【知识点精讲】球-绳模型实例球与绳连接在竖直面内圆周运动球沿竖直面圆周内轨道运动图示最高点无支撑最高点无支撑最高点受力特征重力、弹力,弹力方向向下或等于零重力、弹力,弹力方向向下、等于零或向上受力示意图力学特征mg+F N=mv2r临界特征F N=0,v min=gr过最高点条件v≥gr速度和弹力关系讨论分析①恰好过最高点时,v=gr,mg=mv2r,F N=0,绳、轨道对球无弹力②能过最高点时,v≥gr,F N+mg=mv2r,绳、轨道对球产生弹力F N③不能过最高点时,v<gr,在到达最高点前小球已经脱离了圆轨道做斜抛运动【方法归纳】(1)定模型:首先判断是轻绳模型还是轻杆模型,两种模型物体过最高点的临界条件不同.(2)确定临界点:抓住球-绳模型中球恰好能过最高点时v=gR的临界条件.(3)研究状态:通常情况下竖直平面内的圆周运动只涉及最高点和最低点的运动情况.(4)受力分析:对物体在最高点或最低点时进行受力分析,根据牛顿第二定律列出方程:F合=F向.(5)过程分析:应用动能定理或机械能守恒定律将初、末两个状态联系起来列方程.【针对性训练】1(2018•高考全国卷Ⅲ)如图,在竖直平面内,一半径为R的光滑圆弧轨道ABC和水平轨道P A在A 点相切。
BC为圆弧轨道的直径。
O为圆心,OA和OB之间的夹角为α,sinα=35,一质量为m的小球沿水平轨道向右运动,经A点沿圆弧轨道通过C点,落至水平轨道;在整个过程中,除受到重力及轨道作用力外,小球还一直受到一水平恒力的作用,已知小球在C点所受合力的方向指向圆心,且此时小球对轨道的压力恰好为零。
重力加速度大小为g。
求:(1)水平恒力的大小和小球到达C点时速度的大小;(2)小球到达A点时动量的大小;(3)小球从C点落至水平轨道所用的时间。
2(12分)(2020新高考冲刺仿真模拟)某兴趣小组设计了一个玩具轨道模型如图甲所示,将一质量为m=0.5kg的玩具小车(可以视为质点)放在P点,用弹簧装置将其从静止弹出(弹性势能完全转化为小车初始动能),使其沿着半径为r=1.0m的光滑圆形竖直轨道OAO′运动,玩具小车与水平面PB的阻力为其自身重力的0.5倍(g取10m/s2),PB=16.0m,O为PB中点.B点右侧是一个高h=1.25m,宽L= 2.0m的壕沟.求:(1)要使小车恰好能越过圆形轨道的最高点A,小车在O点受到轨道弹力的大小;(2)要求小车能安全越过A点,并从B点平抛后越过壕沟,则弹簧的弹性势能至少为多少?(3)若在弹性限度内,弹簧的最大弹性势能E pm=40J,以O点为坐标原点,OB为x轴,从O到B方向为正方向,在图乙坐标上画出小车能进入圆形轨道且不脱离轨道情况下,弹簧弹性势能E p与小车停止位置坐标x关系图.3(2024年5月四川宜宾质检)如图所示,在距地面上方h的光滑水平台面上,质量为m=4kg的物块左侧压缩一个轻质弹簧,弹簧与物块未拴接。
2024秋季人教版高中物理必修第二册第六章圆周运动《向心力》
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教学设计:2024秋季人教版高中物理必修第二册第六章圆周运动《向心力》教学目标(核心素养)1.物理观念:理解向心力的概念,掌握向心力是物体做圆周运动时所受合力的表现,明确向心力不是物体受到的某种新力,而是按效果命名的力。
2.科学思维:通过实例分析,学会运用牛顿第二定律分析圆周运动中向心力的来源,培养逻辑推理和问题解决能力。
3.科学探究:通过实验或模拟实验,观察不同条件下物体做圆周运动时的现象,探究向心力大小与哪些因素有关,提升科学探究能力。
4.科学态度与责任:认识圆周运动在日常生活和科学技术中的应用,如汽车转弯、天体运动等,激发探索自然规律的兴趣,培养用物理知识解决实际问题的意识。
教学重点•向心力的概念及其来源。
•理解和应用向心力公式F=mrv2=mrω2。
教学难点•理解向心力是效果力,不是物体实际受到的力。
•灵活运用向心力公式分析解决实际问题。
教学资源•多媒体课件(包含圆周运动视频、动画演示)。
•实验器材(如向心力演示器、小球、细绳、滑轮等)。
•教材、教辅资料及网络教学资源。
教学方法•讲授法结合演示法:通过教师讲解和实验演示,直观展示圆周运动及向心力的概念。
•探究学习法:引导学生设计实验,探究向心力大小与哪些因素有关。
•讨论交流法:组织学生分组讨论,分享对向心力理解的心得,促进思维碰撞。
教学过程导入新课•情境导入:播放一段汽车高速转弯时轮胎与地面摩擦产生响声的视频,提问学生:“为什么汽车能顺利转弯而不冲出路面?是什么力在起作用?”引发学生思考,引出圆周运动及向心力的概念。
新课教学1.概念建立:•讲解圆周运动的基本特点,强调物体做圆周运动时方向时刻改变,需要有力来改变其运动状态。
•引入向心力概念,解释向心力是使物体产生向心加速度、维持圆周运动所需的合力,不是物体实际受到的力,而是按效果命名的。
2.公式推导:•利用牛顿第二定律,从速度变化的角度推导向心力公式F=mrv2,解释公式中各物理量的含义。
2024秋季人教版高中物理必修第二册第六章圆周运动《圆周运动》
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教学设计:2024秋季人教版高中物理必修第二册第六章圆周运动《圆周运动》教学目标(核心素养)1.物理观念:学生能够理解圆周运动的基本概念,掌握描述圆周运动的基本物理量(如线速度、角速度、周期、半径等)及其相互关系。
2.科学思维:通过实例分析和逻辑推理,培养学生运用物理规律解决实际问题的能力,形成对圆周运动现象的科学解释和预测能力。
3.科学探究:经历从观察现象到提出假设、设计实验、收集数据、分析论证、得出结论的科学探究过程,培养学生的科学探究素养。
4.科学态度与责任:激发学生对自然现象的好奇心,培养严谨的科学态度和实事求是的科学精神,树立运用物理知识服务于社会的责任感。
教学重点•理解圆周运动的基本概念,掌握描述圆周运动的物理量及其关系。
•学会运用向心力和向心加速度的概念解释圆周运动现象。
教学难点•理解向心力的来源及其作用效果,掌握向心力公式的应用。
•分析解决复杂圆周运动问题,如变速圆周运动中的向心力变化。
教学资源•多媒体课件:包含圆周运动实例、物理量定义、公式推导等内容的PPT。
•实验器材:向心力演示器、小球、细线、滑轮、秒表等(可选,根据教学条件而定)。
•教材、教辅资料及网络资源。
教学方法•讲授法:讲解圆周运动的基本概念、物理量及其关系。
•演示法:利用向心力演示器或实物演示圆周运动现象,帮助学生直观理解向心力。
•讨论法:组织学生讨论圆周运动实例,分析向心力的来源和作用效果。
•练习法:通过例题和习题练习,巩固学生对圆周运动概念的理解和公式的应用。
教学过程导入新课•生活实例引入:展示过山车、摩天轮、地球绕太阳运动等圆周运动实例的图片或视频,引导学生观察并思考这些运动的共同特征。
•提出问题:这些物体为什么能够做圆周运动?是什么力使它们保持在圆周轨道上运动?引出圆周运动及其向心力的概念。
新课教学1.圆周运动的基本概念•讲解圆周运动的定义,强调物体运动轨迹是圆或圆弧。
•介绍描述圆周运动的基本物理量:线速度(定义、单位、计算公式)、角速度(定义、单位、与线速度的关系)、周期、转速等。
6.4 生活中的圆周运动(竖直平面)教案-2023学年高一物理人教版(2019)必修第二册
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《竖直平面内的圆周运动》教学设计一、教材分析本节教学内容——《竖直平面内的圆周运动》,是高中物理2019版新教材必修2第六章第4节《生活中的圆周运动》之后应该专题复习的内容,这部分是历年高考的热点和难点,作为高三的复习课更需要结合动能定理,能量守恒等关系来进行复习。
二、学情分析在进行教学之前学生已掌握:物体做圆周运动的条件n F F =合,向心力表达式r T m r m r v F 2222n 4m πω===,对物体的受力分析等基本知识。
基础较好的学生也能知道物体在竖直面内要做圆周运动的条件,但是绝大多数学生还是停留在“印象”当中,要不就是“记得”要满足gR v ≥这个条件,对于哪种模型,在哪个位置满足这个条件就说不清。
另外,功能关系的考察是历年来高考的热点、难点内容,在“考纲”当中属于Ⅱ级要求,要求学生能够理解并运用,因此本节复习课会把“绳”模型中小球过最高点的临界条件与功能关系结合进行复习。
三、核心素养(一)物理观念1. 理解“绳”模型中物体做完整圆周运动的条件:物体要过最高点,且最高点速度满足gR v ≥。
2.功能关系的运用(二)科学思维通过实验现象的观察和理论的推导,得出小球要做圆周运动的条件,并结合功能关系进行运用。
(三)科学态度与责任实行新课标之后,高考更加注重对“理解能力”、“分析综合能力”、“实验能力”的考察,我们的备考更多的是做题,甚至是背题、背结论,致使学生无法触类旁通。
根本在于对物理过程分析的缺失,所以高三复习也有必要带着学生从具体的物理现象入手,理解得出的结论,引导学生形成科学探究意识和探究方法,并能够运用从而形成良好的思维习惯。
四、教学重难点重点:“绳”模型中物体完成完整圆周运动的临界条件难点:功能关系的运用五、教学设计(一)轻松一刻1.视频播放汽车过山车2.水流星3.自制大圆环演示4.现象归纳教师说明:刚才的3个情况都属于物体运动到高处时下方没有支撑的情况,我们统称为“绳”模型。
圆周运动教案 高中物理《圆周运动》教学设计(优秀5篇)
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圆周运动教案高中物理《圆周运动》教学设计(优秀5篇)高中物理《圆周运动》教学设计【优秀5篇】由作者为您收集整理,希望可以在圆周运动教案方面对您有所帮助。
高一物理圆周运动教案篇一教学重点线速度、角速度的概念和它们之间的关系教学难点1、线速度、角速度的物理意义2、常见传动装置的应用。
高中物理圆周运动优秀教案及教学设计篇二做匀速圆周运动的物体依旧具有加速度,而且加速度不断改变,因其加速度方向在不断改变,其运动版轨迹是圆,所以匀速圆周运动是变加速曲线运动。
匀速圆周运动加速度方向始终指向圆心。
做变速圆周运动的物体总能分权解出一个指向圆心的加速度,我们将方向时刻指向圆心的加速度称为向心加速度。
速度(矢量,有大小有方向)改变的。
(或是大小,或是方向)(即a≠0)称为变速运动。
速度不变(即a=0)、方向不变的运动称为匀速运动。
而变速运动又分为匀变速运动(加速度不变)和变加速运动(加速度改变)。
所以变加速运动并不是针对变减速运动来说的,是相对匀变速运动讲的。
匀变速运动加速度不变(须的大小和方向都不变)的运动。
匀变速运动既可能是直线运动(匀变速直线运动),也可能是曲线运动(比如平抛运动)。
圆周运动是变速运动吗篇三高中物理《圆周运动》课件一、教材分析本节内容选自人教版物理必修2第五章第4节。
本节主要介绍了圆周运动的线速度和角速度的概念及两者的关系;学生前面已经学习了曲线运动,抛体运动以及平抛运动的规律,为本节课的学习做了很好的铺垫;而本节课作为对特殊曲线运动的进一步深入学习,也为以后继续学习向心力、向心加速度和生活中的圆周运动物理打下很好的基础,在教材中有着承上启下的作用;因此,学好本节课具有重要的意义。
本节课是从运动学的角度来研究匀速圆周运动,围绕着如何描述匀速圆周运动的快慢展开,通过探究理清各个物理量的相互关系,并使学生能在具体的问题中加以应用。
(过渡句)知道了教材特点,我们再来了解一下学生特点。
也就是我说课的第二部分:学情分析。
2024秋季人教版高中物理必修第二册第六章圆周运动《向心力》
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听课记录:2024秋季人教版高中物理必修第二册第六章圆周运动《向心力》一、教学目标(核心素养)•物理观念:理解向心力的概念,掌握向心力在圆周运动中的作用及其来源。
•科学思维:通过逻辑推理和实验观察,分析向心力与物体运动状态的关系,培养物理模型建构能力。
•科学探究:通过实验或实例分析,探究向心力对圆周运动稳定性的影响。
•科学态度与责任:培养严谨的科学态度和实事求是的精神,认识到向心力在日常生活和工程技术中的重要性。
二、导入•教师行为:展示一段视频或动画,展示不同物体在圆周运动中的运动状态,如过山车、摩天轮、自行车轮等。
引导学生观察并思考:“这些物体为什么能够持续做圆周运动而不被甩出?是什么力在起作用?”•学生活动:观看视频或动画,积极思考教师提出的问题,尝试从物理学的角度解释物体能够持续做圆周运动的原因。
•过程点评:通过直观的视频或动画导入,有效激发了学生的学习兴趣和探究欲望。
问题设置具有启发性,引导学生主动思考向心力的概念和作用。
三、教学过程3.1 向心力的概念•教师行为:讲解向心力的定义,即指向圆心、使物体产生向心加速度的力。
通过实例分析(如小球在细绳牵引下做圆周运动),解释向心力是如何产生并维持圆周运动的。
•学生活动:认真听讲,理解向心力的概念和产生原因。
通过笔记或思维导图等方式,整理所学知识。
•过程点评:教师通过实例讲解,使抽象的向心力概念变得具体可感。
学生积极参与,对向心力的理解更加深入。
3.2 向心力的来源•教师行为:引导学生分析不同圆周运动中向心力的来源。
例如,在水平面内的匀速圆周运动中,向心力由绳子的拉力或轨道的支持力提供;在竖直平面内的圆周运动中,向心力可能由重力和拉力的合力提供。
通过公式推导和实例分析,让学生明确向心力的具体计算方法。
•学生活动:分组讨论,针对不同圆周运动实例分析向心力的来源和计算方法。
通过小组讨论和合作学习,加深对向心力来源和计算方法的理解。
•过程点评:通过分组讨论和合作学习,学生不仅掌握了向心力的计算方法,还学会了如何将理论知识应用于实际问题中。
中学生物理竞赛系列练习题圆周运动
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中学生物理竞赛系列练习题第四章 圆周运动 万有引力定律1、如图所示,赛车在水平赛道上做90°转弯,其内、外车道转弯处的半径分别为r 1、r 2,车与路面间的动摩擦因数都是μ。
试问:竞赛中车手应选图中的内道还是外道转弯?在上述两条转弯路径中,车手在内、外车道选择中可能赢得的时间为多少?解:对外车道,其走弯道所允许的最大车速为V 2,则m(V 2)2∕r 2=μmg, ∴V 2=2gr *μ,因此车先减速再加速,加速度为a=μmg ∕m=μg,减速的路径长为X 2=(V m 2-V 22)∕2a=2222r g V m -μ, ∴总时间为t 2=t 减速+t 圆弧+t 加速=a V V m 2-+222V r *π+a V V m 2-(2分)=μg V m 2-(2-2π)μg r 2 (2分) 同理,车走内道的时间为t 1=μg V m 2-(2-2π)μg r 1 (4分) 又由于车在内道和外道的直线路径是相等的。
∴车手应该选择走外道。
时间差为: Δt=t 1-t 2=(2-2π)μg r r 12- (3分) 2、根据天文观测,月球半径为R =1738km ,月球表面的重力加速度约为地球表面的重力加速度的1/6,月球表面在阳光照射下的温度可达127℃,此时水蒸气分子的平均速度达到v 0=2000m/s 。
试分析月球表面没有水的原因。
(取地球表面的重力加速度g =9.8m/s 2)(要求至少用两种方法说明)方法一:假定月球表面有水,则这些水在127℃时达到的平均速度v 0=2000m/s 必须小于月球表面的第一宇宙速度,否则这些水将不会降落回月球表面,导致月球表面无水。
取质量为m 的某水分子,因为GMm /R 2=mv 12/R 2,mg 月=GMm /R 2,g 月=g/6,所以代入数据解得v 1=1700m/s ,v 1<v 0,即这些水分子会象卫星一样绕月球转动而不落到月球表面,使月球表面无水。
(完整版)圆周运动_教案
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圆周运动【教学目标】一、知识与技能1.理解线速度的概念,知道它就是物体做匀速圆周运动的瞬时速度、理解角速度和周期的概念,会用它们的公式进行计算。
2.理解线速度、角速度、周期之间的关系:v=rω=2πr/T3.理解匀速圆周运动是变速运动.二、过程与方法1.运用极限法理解线速度的瞬时性.2.运用数学知识推导角速度的单位。
三、情感、态度与价值观1.通过极限思想和数学知识的应用,体会学科知识间的联系,建立普遍联系的观点.2.体会应用知识的乐趣.【教学重点】线速度、角速度的概念以及它们之间的联系。
【教学难点】理解线速度、角速度的物理意义。
【教学方法】教师启发、引导,学生归纳分析,讨论、交流学习成果。
【教学过程】一、引入新课上节课我们学习了抛体运动的规律,这节课开始我们再来学习一类常见的曲线运动――圆周运动。
二、进行新课教师活动:引导学生列举生活中常见的圆周运动的实例,增强学生的感性认识。
学生活动:学生纷纷举例。
选出代表发言。
教师活动:待学生举例后,提出问题:这些作圆周运动的物体,哪些运动得更快?我们应该如何比较它们运动的快慢呢?引导学生讨论的问题,选出代表发表见解。
学生活动:思考并讨论自行车的大齿轮、小齿轮、后轮上各点运动的快慢。
教师活动:听取学生的发言,针对学生的不同意见,引导学生过渡到对描述圆周运动快慢的物理量――线速度的学习上来。
点评:让学生的最大限度的发表自己的见解,教师不必急于纠正学生回答中可能出现的错误。
要给学生创造发表见解的机会,创设问题情境,拓宽思考问题的空间。
保护学生的学习积极性。
1.线速度教师活动:我们曾经用速度这个概念来描述物体作直线运动时的快慢,那么我们能否继续用这个概念来描述圆周运动的快慢呢?如果能,该怎样定义呢?给出阅读提纲,学生先归纳,然后师生互动加深学习。
阅读提纲(1)线速度的物理意义 (2)线速度的定义 (3)线速度的定义式 (4)线速度的瞬时性 (5)线速度的方向(6)匀速圆周运动的“匀速"同“匀速直线运动”的“匀速”一样吗? 学生活动:(1)结合阅读提纲阅读课本内容 (2)尝试自己归纳知识点 (3)交流讨论,查缺补漏 师生互动:知识点并点评、总结(1)物理意义:描述质点沿圆周运动的快慢。
新人教版数学四下第七章《图形的运动二》说课稿(4)
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新人教版数学四下第七章《图形的运动二》说课稿(4)一. 教材分析新人教版数学四下第七章《图形的运动二》的内容包括平移和旋转两种基本的图形运动。
这一章节旨在让学生掌握平移和旋转的性质,学会用平移和旋转的方法来设计和创作图形。
教材通过丰富的实例和实践活动,引导学生探索和发现图形的运动规律,培养学生的空间想象能力和创新能力。
二. 学情分析学生在学习本章内容之前,已经学习了图形的认识、位置的确定等基础知识,对图形的基本概念和性质有一定的了解。
但部分学生可能对平移和旋转的概念和特点认识不够清晰,对图形的运动规律探索和发现的能力有待提高。
因此,在教学过程中,教师需要关注学生的个体差异,针对不同学生的学习需求进行引导和辅导。
三. 说教学目标1.知识与技能目标:让学生掌握平移和旋转的性质,学会用平移和旋转的方法来设计和创作图形。
2.过程与方法目标:通过观察、操作、交流等实践活动,培养学生的空间想象能力和创新能力。
3.情感态度与价值观目标:激发学生对数学的兴趣,培养学生的团队协作精神和自主学习能力。
四. 说教学重难点1.教学重点:平移和旋转的性质,平移和旋转在实际中的应用。
2.教学难点:对平移和旋转的理解,以及如何在实际中灵活运用平移和旋转。
五. 说教学方法与手段1.教学方法:采用问题驱动、实例引导、合作探究的教学方法,让学生在实践中掌握知识。
2.教学手段:利用多媒体课件、实物模型、教学卡片等辅助教学,提高教学效果。
六. 说教学过程1.导入新课:通过展示生活中的平移和旋转现象,引导学生关注图形的运动,激发学生的学习兴趣。
2.自主探究:让学生通过观察、操作、思考,发现平移和旋转的性质,总结平移和旋转的规律。
3.合作交流:学生分组讨论,分享各自的发现和心得,互相启发,共同提高。
4.教师讲解:针对学生的探究结果,进行点评和讲解,引导学生深入理解平移和旋转。
5.实践应用:让学生运用平移和旋转的方法,设计和创作有趣的图形。
圆周运动随堂练学生
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圆周运动随堂练学生1.如图所示,两个相同材料制成的靠摩擦传动的轮A 和轮B 水平放置(两轮不打滑),两轮半径r A =2r B ,当主动轮A 匀速转动时,在A 轮边缘上放置的小木块恰能相对静止,若将小木块放在B 轮上,欲使木块相对B 轮能静止,则木块距B 轮转轴的最大距离为( ) A.r B 4 B.r B 3C.r B 2D.r B 2.[多选]如图所示,A 、B 两球穿过光滑水平杆,两球间用一细绳连接,当该装置绕竖直轴OO ′匀速转动时,两球在杆上恰好不发生滑动,若两球质量之比m A ∶m B =2∶1,那么A 、B 两球的( )A .运动半径之比为1∶2B .加速度大小之比为1∶2C .线速度大小之比为1∶2D .向心力大小之比为1∶23.有一种杂技表演叫“飞车走壁”,由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁高速行驶,做匀速圆周运动.如图5所示,图中虚线表示摩托车的行驶轨迹,轨迹离地面的高度为h ,下列说法中正确的是( )A .h 越高,摩托车对侧壁的压力将越大B .h 越高,摩托车做圆周运动的线速度将越大C .h 越高,摩托车做圆周运动的周期将越大D .h 越高,摩托车做圆周运动的向心力将越大4.m 为在水平传送带上被传送的小物体(可视为质点),A 为终端皮带轮,如图7所示,已知皮带轮半径为r ,传送带与皮带轮间不会打滑,当m 可被水平抛出时( )A .皮带的最小速度为grB .皮带的最小速度为g rC .A 轮每秒的转数最少是12πg rD .A 轮每秒的转数最少是12πgr 5.(12分)如图所示,一个人用一根长1 m 、只能承受74 N 拉力的绳子,拴着一个质量为1 kg 的小球,在竖直平面内做圆周运动,已知圆心O 离地面h =6 m .转动中小球在最低点时绳子恰好断了.(取g =10 m/s 2)(1)绳子断时小球运动的角速度多大?(2)绳断后,小球落地点与抛出点间的水平距离是多少?答案 (1)8 rad/s (2)8 m6.(14分)如图所示,轨道ABCD 的AB 段为一半径R =0.2 m 的光滑1/4圆形轨道,BC 段为高为h =5 m 的竖直轨道,CD 段为水平轨道.一质量为0.2 kg 的小球从A 点由静止开始下滑,到达B 点时速度的大小为2 m/s ,离开B 点做平抛运动(g =10 m/s 2),求:(1)小球离开B 点后,在CD 轨道上的落地点到C 点的水平距离;(2)小球到达B 点时对圆形轨道的压力大小;(3)如果在BCD 轨道上放置一个倾角θ=45°的斜面(如图中虚线所示),那么小球离开B 点后能否落到斜面上?如果能,求它第一次落在斜面上的位置距离B 点有多远.如果不能,请说明理由.答案 (1)2 m (2)6 N (3)能落到斜面上,第一次落在斜面上的位置距离B 点1.13 m7.如图所示,细绳一端系着质量M =0.6 kg 的物体A 静止在水平转台上,另一端通过轻质小滑轮O吊着质量m=0.3 kg的物体B。
2021-2022学年人教版必修二高一物理6-4生活中圆周运动导与练(学生版)
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【知识清单】火车转弯1.火车车轮的特点火车的车轮有凸出的轮缘,火车在铁轨上运行时,车轮与铁轨有水平与竖直两个接触面,这种结构特点,主要是避免火车运行时脱轨,如图所示。
2.火车弯道的特点弯道处外轨高于内轨,火车在行驶过程中,重心高度不变,即火车的重心轨迹在同一水平面内,火车的向心加速度和向心力均沿水平面指向圆心。
3.火车转弯的向心力来源火车速度合适时,火车只受重力和支持力作用,火车转弯时所需的向心力完全由支持力和重力的合力来提供。
如图所示。
即mg tan θ=m v 20R ,解得v 0=gR tan θ。
4.轨道轮缘压力与火车速度的关系(1)当火车行驶速率v 等于规定速度v 0时,内、外轨道对轮缘都没有侧压力。
(2)当火车行驶速度v 大于规定速度v 0时,火车有离心运动趋势,故外轨道对轮缘有侧压力。
(3)当火车行驶速度v 小于规定速度v 0时,火车有向心运动趋势,故内轨道对轮缘有侧压力 二、汽车过拱形桥汽车过拱形桥汽车过凹形路面受力分析向心力 F n =mg -F N =mv 2rF n =F N -mg =m v 2r对桥(路面)的压力F N ′=mg -mv 2rF N ′=mg +m v 2r结论汽车对桥的压力小于汽车的重力,而且汽车速度越大,汽车对桥的压力越小汽车对路面的压力大于汽车的重力,而且汽车速度越大,汽车对路面的压力越大离心运动1.物体做离心运动的原因提供向心力的合力突然消失,或者合力不足以提供所需的向心力.2.离心运动、近心运动的判断:物体做圆周运动时出现离心运动还是近心运动,由实际提供的合力F 合和所需向心力(m v 2r 或mω2r )的大小关系决定.(如图6所示)(1)当F 合=mω2r 时,“提供”等于“需要”,物体做匀速圆周运动; (2)当F 合>mω2r 时,“提供”超过“需要”,物体做近心运动; (3)当0≤F 合<mω2r 时,“提供”不足,物体做离心运动.【考点分析】命题点一火车转弯例1(2022·全国·浙江省新昌中学高一)如图所示,铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的,已知内外轨组成的轨道平面与水平面的夹角为θ,弯道处的圆弧半径为R ,若质量为m 的火车以速度v 通过某弯道时,内外轨道均不受侧压力作用,下面分析正确的是( )A .sin v gR θB .若火车速度大于v 时,火车将受到外轨侧压力作用,其方向平行轨道平面向外C .为解决火车高速转弯时外轨受损这一难题,可以适当增大弯道半径或适当增加内外轨的高度差D .无论火车以何种速度行驶,对内侧轨道都有侧压力例2.(2022·全国·高一专题练习)近年来我国高速铁路发展迅速,现已知某新型国产机车总质量为m ,如图已知两轨间宽度为L ,内外轨高度差为h ,重力加速度为g ,如果机车要进入半径为R 的弯道,请问,该弯道处的设计速度最为适宜的是( )A 22gRh L h -B 22gRh L R -C 22gR L h h-D gRhL命题点二圆锥摆问题例1(2022·河北·高三学业考试)如图所示,“V”形光滑导电支架下端用铰链固定于绝缘水平面上,支架两臂与水平面间的夹角均为53°,两臂粗细均匀,支架的AB 臂上套有一根原长为l 的轻弹簧,轻弹簧的下端固定于“V”形支架下端,上端与一可视为质点的金属小球相接,小球与支架接触良好,小球可以随支架一起绕中轴线OO '转动,该臂上端有一使弹簧不会脱离AB 的挡板(图中未画出),支架上端A 、C 之间通过导线接入理想电源和理想电流表。
2023届高考物理二轮曲线运动临界问题(学生版)
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2023届高考物理二轮曲线运动临界问题(学生版)曲线运动临界问题一、平抛运动的临界:一般对于平抛运动过程中存在要求问题落点存在范围,即平抛运动初速度在最小值到最大值之间,关键问题是找到最小速度,最大速度。
【例】一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示。
水平台面的长和宽分别为L 1和L 2,中间球网高度为h 。
发射机安装于台面左侧边缘的中点,能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球,发射点距台面高度为3h 。
不计空气的作用,重力加速度大小为g 。
若乒乓球的发射速率v 在某范围内,通过选择合适的方向,就能使乒乓球落到球网右侧台面上,则v 的取值范围是() 1A.h g L v h g L 66211<< B.h g L L v h g L 6)4(422211+<< C.h g L L v h g L6)4(216222211+<< D.h g L L v h g L 6)4(21422211+<<【析】乒乓球的最小速度是刚好垂直于球网方向且擦着网,此时球下落的高度211212gt h h ==,乒乓球的水平位移111121t v L x ==,解得hgL v 411=;乒乓球的最大速度时落点恰好在球桌的角落处,此时球下落的高度222213gt h h ==,水平位移如图所示,所以其大小为2222212)2(t v L L x =+=,解得hg L L v 6)4(2122212+=,则速度v 的范围:21v v v <<。
所以D 选项正确。
【答案】D二、圆周运动临界: 1.弹力临界:①当弹簧恰好处于原长时,出现临界状态; ①当细绳上的拉力恰好为零时,出现临界状态; ①当接触面之间的支持力恰好为零时,出现临界状态。
【例】如图所示,一根原长为l 0的轻弹簧套在光滑直杆AB 上,其下端固定在杆的A 端,质量为m 的小球也套在杆上且与弹簧的上端相连,球和杆一起绕经过杆A 端的竖直轴OO ,匀速转动,且杆与水平面间始终保持30°角。
圆周运动教案(最新7篇)
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圆周运动教案(最新7篇)圆周运动教案篇一一、教学目标知识与技能1、知道什么是圆周运动,什么是匀速圆周运动。
2、知道线速度的物理意义、定义式、矢量性,知道匀速圆周运动线速度的特点。
3、知道角速度的物理意义、定义式及单位,了解转速和周期的意义。
4、掌握线速度和角速度的关系,掌握角速度与转速、周期的关系。
5、能在具体的情景中确定线速度和角速度与半径的关系。
过程与方法1、通过线速度的平均值以及瞬时值的学习使学生体会极限法在物理问题中的应用,让学生体验用比较的观点、联系的观点分析问题的方法。
情感态度与价值观1、通过对圆周运动知识的学习,培养学生对同一问题多角度进行分析研究的习惯。
二、重点、难点重点:线速度、角速度、周期的概念及引入的过程,掌握它们之间的联系。
难点:1、理解线速度、角速度的物理意义及概念引入的必要性。
2、让学生分析传动装置中主动轮、被动轮上各点的线速度、角速度的关系。
三、教学过程(一)复习回顾师、某物体做曲线运动,如何确定物体在某一时刻的速度方向呢?生:质点在某一点的速度方向沿曲线在这一点的切线方向。
(二)新课引入师:今天这节课我们来学习一个在日常生活常见的曲线运动____圆周运动,那么什么叫圆周运动呢?生:物体沿着圆周的运动叫做圆周运动。
师:组织学生举一些生产和生活中物体做圆周运动的实例。
生1:行驶中的汽车轮子。
生2:公园里的“大转轮”。
生3:自行车上的各个转动部分。
生4:时钟的分针或秒针上某一点的运动轨迹是圆周。
师:演示1:用事先准备好的用细线拴住的小球,演示水平面内的圆周运动,提醒学生注意观察小球运动轨迹有什么特点?演示2:教师在讲台上转动微型电风扇,让学生观察电风扇叶片的转动,注意观察用红色胶带选定的点的运动轨迹有什么特点?生:它们的轨迹都是一个圆周。
师:很好,以上我们所观察的两个物体,它们的运动轨迹都是一个圆,物体沿着圆周的运动我们称它为圆周运动,在日常生活中,圆周运动是一种常见的运动,那么什么样的圆周运动最简单呢?师:最简单的直线运动是匀速直线运动。
新人教版数学四下第七章《图形的运动二》说课稿(2)
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新人教版数学四下第七章《图形的运动二》说课稿(2)一. 教材分析新人教版数学四年级下册第七章《图形的运动二》这一章节是在学生已经学习了《图形的运动一》的基础上进行进一步学习的。
在《图形的运动一》中,学生已经了解了平移和旋转的概念以及它们的基本性质。
而在本章中,我们将进一步学习图形的轴对称以及图形的平移和旋转在实际问题中的应用。
教材从简单的轴对称图形入手,让学生通过观察和操作,理解轴对称的概念。
然后,通过实际问题,引导学生运用平移和旋转的知识解决问题。
教材内容由浅入深,由易到难,既能巩固学生已学的知识,又能激发学生学习新知识的兴趣。
二. 学情分析四年级的学生已经具备了一定的逻辑思维能力和空间想象能力,他们能够通过观察、操作和思考来理解平移和旋转的概念。
但是,对于轴对称的概念,学生可能还比较陌生,需要通过具体的操作和实践来理解和掌握。
此外,学生在解决实际问题时,可能还缺乏一定的策略和方法,需要教师的引导和启发。
三. 说教学目标1.知识与技能目标:学生能够理解轴对称的概念,掌握平移和旋转的性质,能够运用平移和旋转的知识解决实际问题。
2.过程与方法目标:通过观察、操作和思考,学生能够理解图形的轴对称,培养学生的空间想象能力和逻辑思维能力。
3.情感态度与价值观目标:学生能够积极参与数学学习,体验数学学习的乐趣,增强对数学的热爱。
四. 说教学重难点1.教学重点:学生能够理解轴对称的概念,掌握平移和旋转的性质,能够运用平移和旋转的知识解决实际问题。
2.教学难点:学生对于轴对称的理解,以及如何运用平移和旋转的知识解决实际问题。
五. 说教学方法与手段1.教学方法:采用问题驱动法、案例教学法、小组合作学习法等,引导学生观察、操作、思考,培养学生的空间想象能力和逻辑思维能力。
2.教学手段:利用多媒体课件、实物模型、操作卡片等,为学生提供丰富的学习资源,激发学生的学习兴趣。
六. 说教学过程1.导入:通过一个简单的轴对称图形,引发学生对轴对称的思考,激发学生的学习兴趣。
三大力场中竖直面内圆周运动模型(学生版)--2024年高三物理二轮常见模型
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2024年高三物理二轮常见模型三大力场中竖直面内圆周运动模型特训目标特训内容目标1重力场中的竖直面内圆周运动的绳(或轨道内侧)模型(1T-6T)目标2重力场中的竖直面内圆周运动的杆(或管)模型(7T-12T)目标3电磁场中的竖直面内圆周运动模型(13T-18T)【特训典例】一、重力场中的竖直面内圆周运动的绳(或轨道内侧)模型1如图a,在竖直平面内固定一光滑的半圆形轨道ABC,小球以一定的初速度从最低点A冲上轨道,图b是小球在半圆形轨道上从A运动到C的过程中,其速度平方与其对应高度的关系图像。
已知小球在最高点C受到轨道的作用力为2.5N,空气阻力不计,B点为AC轨道中点,重力加速度g取10m/s2,下列说法正确的是()A.图b中x=25m2/s2B.小球质量为0.2kgC.小球在A点时重力的功率为5WD.小球在B点受到轨道作用力为8.5N2如图甲所示,一长为R的轻绳,一端系在过O点的水平转轴上,另一端固定一质量未知的小球,整个装置绕O点在竖直面内转动,小球通过最高点时,绳对小球的拉力F与其速度平方v2的关系图像如图乙所示,图线与纵轴的交点坐标为a,下列判断正确的是()A.利用该装置可以得出重力加速度,且g=RaB.绳长不变,用质量较大的球做实验,得到的图线斜率更大C.绳长不变,用质量较小的球做实验,得到的图线斜率更大D.绳长不变,用质量较小的球做实验,图线与纵轴的交点坐标不变3如图所示,杂技演员做水流星表演时,用一绳系着装有水的小桶在竖直平面内绕O点做圆周运动,整个运动过程中水没有流出。
已知小桶内水的质量为m,O点到水面的距离为L,水面到桶底的距离为0.1L,小桶直径远小于L,重力加速度大小为g。
则小桶转到最低点时水对桶底的压力大小可以为()A.6mgB.6.25mgC.6.1mgD.6.04mg4如图甲所示为某款自行车气嘴灯,在快速骑行时灯会发光。
图乙为其内部控制开关示意图,弹簧一端固定,另一端栓接小物块,当车轮高速旋转时,小物块由于离心运动拉伸弹簧后使触点M、N接触,从而接通电路使灯发光。
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个性化教学辅导教案
1.[轻杆模型问题]如图3所示,长为r 的细杆一端固定一个质量为m 的小球,使之绕另一端O 在
竖直面内做圆周运动,小球运动到最高点时的速度v =gr /2,在这点时( )
图3
A .小球对杆的拉力是mg
2
B .小球对杆的压力是mg
2
C .小球对杆的拉力是3
2
mg
D .小球对杆的压力是mg
2.[轻绳模型问题]如图4所示,半径为R 的光滑圆形轨道竖直固定放置,小球m 在圆形轨道内侧
做圆周运动,对于半径R 不同的圆形轨道,小球m 通过轨道最高点时都恰好与轨道间没有相互作用力.下列说法中正确的是 ( )
图4 A .半径R 越大,小球通过轨道最高点时的速度越大 B .半径R 越大,小球通过轨道最高点时的速度越小 C .半径R 越大,小球通过轨道最低点时的角速度越大 D .半径R 越大,小球通过轨道最低点时的角速度越小
3.在高速公路的拐弯处,通常路面都是外高内低.如图4所示,在某路段汽车向左拐弯,司机左侧的路面比右侧的路面低一些.汽车的运动可看做是做半径为R的圆周运动.设内外路面高度差为h,路基的水平宽度为d,路面的宽度为L.已知重力加速度为g.要使车轮与路面之间的横向摩擦力(即垂直于前进方向)等于零,则汽车转弯时的车速应等于
()
图4
A. gRh
L B.
gRh
d
C. gRL
h D.
gRd
h
1.(2011春•市中区校级期末)铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的,已知内外轨道对水平面倾角为θ(如图),弯道处的圆弧半径为R,若质量为m的火车转弯时速度小于,则()
A.内轨对内侧车轮轮缘有挤压
B.这时铁轨对火车的支持力大于
C.外轨对外侧车轮轮缘有挤压
D.这时铁轨对火车的支持力小于
2.(2012•东城区模拟)冰面对溜冰运动员的最大静摩擦力是运动员重力的k倍,在水平冰面上沿半径为R的圆弧做圆周滑行的运动员,其安全速度应为()
A.v=k B.v≤C.v≥D.v≤
3.(2011春•津南区校级期中)如图所示,长为L的悬线固定在O点,在O点正下方L/2处有一钉子C,把悬线另一端的小球m向右拉到如图所示的位置并以一定的初速度释放,小球到悬点正下方时离开钉子,下列说法正确的是()
A.小球的线速度突然增大 B.小球的周期突然增大
C.小球的向心加速度突然增大 D.悬线拉力突然增大
4.(2015秋•眉山校级月考)如图所示是用以说明向心力和质量、半径之间关系的仪器,球P和Q 可以在光滑杆上无摩擦地滑动,两球之间用一条轻绳连接,m P=2m Q,当整个装置以角速度ω匀速旋转时,两球离转轴的距离保持不变,则此时()
A.两球受到的向心力大小相等
B.P球受到的向心力大于Q球受到的向心力
C.两球均受到重力、支持力和向心力三个力的作用
D.当ω增大时,Q球将沿杆向外运动
5.如图所示,一轻杆一端固定质量为m的小球,以另一端O为圆心,使小球在竖直平面内作半径为R的圆周运动,以下说法正确的是()
A.小球通过最高点时,杆所受弹力可以为零
B.小球能到达最高点时的最小速度为零
C.小球通过最高点,杆对球的作用力可以与球所受重力方向相反,此时重力一定大于杆对球的作用力
D.小球通过最高点,杆对球的作用力可以与球所受重力方向相反,此时重力一定小于杆对球的作用力
6.如图所示,一根细绳长L,一端固定一质量为M的小球,以另一端O为圆心,使小球在竖直面内做圆周运动.以下说法正确的是()
A.小球过最高点时,绳子所受的弹力可以等于零
B.小球过最高点时的最小速度为0
C.小球过最高点时的最小速度为
D.小球在最低点处于失重状态
7.小明同学研究圆周运动,他将两个相同小球A、B置于内壁近似光滑的圆球形碗内,设法使它们在不同的水平面内做匀速圆周运动,如图所示,则关于两个小球的受力情况及运动情况,以下说法正确的是()
A.小球A运动的线速度比B球的大
B.小球B运动的角速度比A球的大
C.小球A运动的加速度比B球的大
D.碗壁对小球B的支持力比对A球的大
8.如图所示,用一长为l=0.5m的轻杆拴接一质量为m=0.1kg的小球在竖直面内做圆周运动,当其运动到最高点时,其速度为v=2m/s,g取10N/kg,则关于杆所受到的力,下列说法中正确的是()
A.杆对物体的作用力为支持力,且大小为0.8N
B.杆对物体的作用力为支持力,且大小为0.2N
C.杆对物体的作用力为拉力,且大小为0.8N
D.杆对物体的作用力为拉力,且大小为0.2N
9.飞行员进行素质训练时,抓住秋千杆由水平状态开始下摆,到达竖直状态的过程中如图所示,飞行员手臂所承受拉力的变化情况是()
A.一直增大 B.始终为0 C.保持不变 D.已知减小
10.如图所示,圆弧形轨道上,上表面光滑,下表面也光滑,有一个质量为m的小物体从圆弧轨道上表面滑过,到达圆弧轨道竖直方向最高点时,对轨道的压力为物块重力的一半,速度大小为v1,若小物块从圆弧下表面滑过轨道,到达轨道竖直方向最高点时,对轨道的压力为物体的重力
的一半,速度大小为v2,不计轨道的厚度,则等于()
A.1:B.:1 C.1:2 D.2:1
1.在竖直平面内做圆周运动的物体,按运动到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、沿内轨道运动的过山车等),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”.
2.绳、杆模型涉及的临界问题
绳模型杆模型
常见
类型
均是没有支撑的小球
均是有支撑的小球
过最高
点的临
界条件
由mg=m
v2
r得
v临=gr
由小球恰能做圆周运动得v临=0 讨论(1)过最高点时,v≥gr,F N+(1)当v=0时,F N=mg,F N为支持
第1、2天作业
1.一根弹性绳原长L,悬桂一物体后伸长0.2L,如果将悬点固定,使该物体在水平面内做匀速圆周运动,绳与竖直方向夹角θ=37°,则:
(1)此时的绳长;
(2)物体运动的线速度.
2.假设地球是密度均匀的球体.地球表面的物体随地球自转具有向心加速度,下列说法中正确的是()
A.在地球表面同一经度上各物体的向心加速度方向相同
B.在地球表面同一纬度上各物体的向心加速度方向不相同
C.在地球表面各物体的向心加速度方向都指向地球中心
D.在地球表面各物体的向心加速度方向都和重力方向相同
3.一质点做匀变速圆周运动时,其()
A.切向加速度改变,法向加速度也改变
B.切向加速度不变,法向加速度改变
C.切向加速度不变,法向加速度也不变
D.切向加速度改变,法向加速度不变
4.(2009春•济南期末)物体做匀速圆周运动时,如果向心力突然消失,则下列说法正确的是()
A.物体将继续在原来的圆周上运动
B.物体将沿着圆周的切线方向飞出去
C.物体将沿着切线和圆周之间的某一条曲线向远离圆心的方向运动
D.以上说法均不对
5.如图所示,从地面上同一位置抛出两小球A、B,分别落在地面上的M、N点,两球运动的最大高度相同.空气阻力不计,则()
A.B的加速度比A的大
B.B的飞行时间比A的长
C.B在最高点的速度与A在最高点的速度相等
D.B在落地时的速度比A在落地时的大
6.如图质量为M的斜面静止在水平面上,MNPQ是斜面的四个顶点,两质量均为m的光滑小球A、B先后分别从斜面的顶端M出发,A初速度为0;B初速度水平,而且刚好经过Q点,下列说法中正确的是()
A.A球到P点的速度大小与B球到Q点的速度大小相等
B.A球从M点到P点与B球从M点到Q点所用的时间相等
C.两球在运动过程中地面对斜面的摩擦力方向不相同
D.A球在运动过程中地面对斜面的支持力小于B球运动过程中地面对斜面的支持力
9.“2016年11月1日珠海航展明星“运20”具有超大的运输能力,若“运20”运送坦克以200m/s的速度沿半径为200m 的圆形目标区直径方向飞来,如图所示,当与圆形最近水平距离为3600m 处,要将坦克投送到目标区内,飞机最大高度为:(己知g=10m/s2)()
A.1620m B.1805m C.2000m D.1950m。