游乐场里学物理 圆周运动复习
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h
mg （1）根据三角函数关系得： F cos
（2） F
向
F向
mg
mg tan 2 2 F r m L sin 向 m g g L cos h
拓展进阶
如图为表演杂技“飞车走壁”的示意图．演员骑摩托车在一个圆桶形结构的 内壁上飞驰，做匀速圆周运动．图中a、b两个虚线圆表示两位质量相同的演 员骑相同的摩托车，在离地面不同高度处进行表演的运动轨迹．不考虑车轮 受到的侧向摩擦。请同学们分析比较a、b两轨道的物理量的大小。
轻绳模型
如表格中右图所示，长L=0.8m的轻绳系着装有m=0.5kg水的小 桶，在竖直平面内做圆周运动，成为“水流星”.取g=10 m/s2. （1）最高点水不流出的最小速度为多少？ （2）若过最高点时速度为4 m/s，此时水对桶底的压力多大？ （3）若水桶能刚好通过最高点，则在最低 A 点时，水对桶底的压力又是多大？水的向 心加速度是多大？
• 向心加速度
旋转飞椅
模型归纳
游乐项目 物理模型
旋转飞椅
圆锥摆
圆锥摆模型
探究小实验
同学们设法让小桶转得越来越快，大家观察小桶 的高度如何变化？小桶与竖直方向的夹角α如何变化？
思考讨论
◆你感受到绳上的拉力F大小又是如何变化的？ ◆小桶运动的角速度又是如何变化的？
圆锥摆模型的基本规律
Fα
L 求：(1) 线的拉力F； (2) 小球运动的角速度.
Bห้องสมุดไป่ตู้
从生活走向物理
从物理走向社会
从物理学的角度分析：为什么患有高血压、心 脏病等疾病的游客不能乘坐过山车？
方法总结
解决圆周运动运动问题的基本思路 1 2 3
根据题意,确定物体做圆周运动的平面、半径和圆心 对物体进行受力分析,分析向心力来源 根据牛顿运动定律,列出向心力方程，求解
v 2 = m m r ma向 F指向圆心 F背离圆心 =F向心 r
对侧壁的压力 向心力 线速度 角速度
Fa = Fb aa = ab va > vb
ωa < ωb
mg sin mg F 向 tan FN
mv 2 F 向 R
F 2 R 向 m
过山车
模型归纳
游乐项目 物理模型
过山车
竖直面的圆轨道模型
基础模型
通过实验我们发现，只要h大于一定值，小球就可以顺利通过 圆轨道的最高点。如果已知圆轨道的半径为R，那么h至少要多 大？（所有摩擦忽略不计）
2
谢谢!
游乐场里学物理
——圆周运动
专题复习
请出示您的门票~
答对问题才能入场
s 2 r • 线速度 t T 2 t T • 角速度 2 1 T f v
v r
• 周期 • 向心力
mv 2 2 F m r ma向 向 r
a向
v2 2r r
A
B C
mv 2 解：在最高点 mg R
v
gR
对A→B过程应用动能定理
1 2 mg ( h 2 R ) mvb 2 解得：h 2.5 R
拓展进阶
游乐项目 物理模型
水流星
竖直面的轻绳模型
探究小实验
同学们利用手中的器材，自己模拟“水流星”。 注意不要让小桶里的水洒出来。
思考讨论
◆小桶运动到最高点的速度可以是零吗？ ◆运动到最高点时，水的受力是怎样的？ 温馨提醒：洒出来的水请马上擦干。
mg （1）根据三角函数关系得： F cos
（2） F
向
F向
mg
mg tan 2 2 F r m L sin 向 m g g L cos h
拓展进阶
如图为表演杂技“飞车走壁”的示意图．演员骑摩托车在一个圆桶形结构的 内壁上飞驰，做匀速圆周运动．图中a、b两个虚线圆表示两位质量相同的演 员骑相同的摩托车，在离地面不同高度处进行表演的运动轨迹．不考虑车轮 受到的侧向摩擦。请同学们分析比较a、b两轨道的物理量的大小。
轻绳模型
如表格中右图所示，长L=0.8m的轻绳系着装有m=0.5kg水的小 桶，在竖直平面内做圆周运动，成为“水流星”.取g=10 m/s2. （1）最高点水不流出的最小速度为多少？ （2）若过最高点时速度为4 m/s，此时水对桶底的压力多大？ （3）若水桶能刚好通过最高点，则在最低 A 点时，水对桶底的压力又是多大？水的向 心加速度是多大？
• 向心加速度
旋转飞椅
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游乐项目 物理模型
旋转飞椅
圆锥摆
圆锥摆模型
探究小实验
同学们设法让小桶转得越来越快，大家观察小桶 的高度如何变化？小桶与竖直方向的夹角α如何变化？
思考讨论
◆你感受到绳上的拉力F大小又是如何变化的？ ◆小桶运动的角速度又是如何变化的？
圆锥摆模型的基本规律
Fα
L 求：(1) 线的拉力F； (2) 小球运动的角速度.
Bห้องสมุดไป่ตู้
从生活走向物理
从物理走向社会
从物理学的角度分析：为什么患有高血压、心 脏病等疾病的游客不能乘坐过山车？
方法总结
解决圆周运动运动问题的基本思路 1 2 3
根据题意,确定物体做圆周运动的平面、半径和圆心 对物体进行受力分析,分析向心力来源 根据牛顿运动定律,列出向心力方程，求解
v 2 = m m r ma向 F指向圆心 F背离圆心 =F向心 r
对侧壁的压力 向心力 线速度 角速度
Fa = Fb aa = ab va > vb
ωa < ωb
mg sin mg F 向 tan FN
mv 2 F 向 R
F 2 R 向 m
过山车
模型归纳
游乐项目 物理模型
过山车
竖直面的圆轨道模型
基础模型
通过实验我们发现，只要h大于一定值，小球就可以顺利通过 圆轨道的最高点。如果已知圆轨道的半径为R，那么h至少要多 大？（所有摩擦忽略不计）
2
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s 2 r • 线速度 t T 2 t T • 角速度 2 1 T f v
v r
• 周期 • 向心力
mv 2 2 F m r ma向 向 r
a向
v2 2r r
A
B C
mv 2 解：在最高点 mg R
v
gR
对A→B过程应用动能定理
1 2 mg ( h 2 R ) mvb 2 解得：h 2.5 R
拓展进阶
游乐项目 物理模型
水流星
竖直面的轻绳模型
探究小实验
同学们利用手中的器材，自己模拟“水流星”。 注意不要让小桶里的水洒出来。
思考讨论
◆小桶运动到最高点的速度可以是零吗？ ◆运动到最高点时，水的受力是怎样的？ 温馨提醒：洒出来的水请马上擦干。