陕西省榆林育才中学高中物理 2.3圆周运动的案例分析导学案 沪科版必修2.doc

陕西省榆林育才中学高中物理 圆周运动的案例分析导学案沪科版必修2 一、学****目标: 1、能分析圆周运动和直线运动结合的问题。能对临界问题进行分析。能对连接体问题进行分析. 2 、能分析生活中常见的圆周运动的向心力来源。二、知识归纳 1 、竖直平面内的圆周运动(1). 没有物体支持的小球,在竖直平面内做圆周运动过最高点: ①临界条件: 小球在最高点时绳子的拉力( 或轨道的弹力) 刚好等于零, 小球的重力充当圆周运动所需的向心力,设v 临是小球能通过最高点的最小速度, 则: mg=r vm 2 ,v 临=gr ②能过最高点的条件:v≥v 临③不能通过最高点的条件:v<v 临,实际上物体在到达最高点之前就脱离了圆轨道.(2). 有物体支持的小球在在竖直平面内做圆周运动情况①临界条件: 由于硬杆或管壁的支撑作用, 小球能到达最高点的临界速度 v 临= 0, 轻杆或轨道对小球的支持力:N= mg ②当最高点的速度 v=gr 时, 杆对小球的弹力为零. ③当 0<v<gr 时, 杆对小球有支持力: N= mg-r vm 2 ,而且: v ↑→ N↓④当 v>gr 时, 杆对小球有拉力(或管的外壁对小球有竖直向下的压力): F=r vm 2 - mg ,而且:v ↑→ N↑三、例题讨论()例1、如图2 所示, 已知 m A= 2m B= 3m C, 它们之间距离的关系是 r A=r C= 12 r B, 三物体与转盘表面的动摩擦因数相同,当转盘的转速逐渐增大时 A .物体 A 先滑动 B .物体 B 先滑动 C .物体 C 先滑动 同时开始滑动()例2 、水平光滑直轨道 ab 与半径为 R 的竖直半圆形光滑轨道 bc 相切,一小球以初速度 v 0 沿直轨道向右运动, 如图 20 所示, 小球进入半圆形轨道后刚好能通过 c点, 然后小球做平抛运动落在直轨道上的 d 点,则下列说法错误的是() A .小球到达 c 点的速度为 gR B .小球到达 b点时对轨道的压力为 5mg C .小球在直轨道上的落点 d与b 点距离为 2R D .小球从 c 点落到 d 点所需时间为 2 Rg ()例4、如图所示, 固定的锥形漏斗内壁是光滑的, 内壁上有两个质量相等的小球 A和B, 在各自不同的水平布做匀速圆周运动,以下说法正确的是 A >V B A>ω B A >a B D. 压力 F NA >F NB 例5、如图所示,轻杆长 2l ,中点装在水平轴 O 点,两端分别固定着小球 A和B,A 球质量为 m,B 球质量为 2m ,两者一起在竖直平面内绕 O 轴做圆周运动。(1 )若 A 球在最高点时,杆 A 端恰好不受力,求此时 O 轴的受力大小和方向; (2 )若 B 球到最高点时的速度等于第( 1 )小题中 A 球到达最高点时的速度,则 B 球运动到最高点时, O 轴的受力大小和方向又如何? (3 )在杆的转速逐渐变化的过程中,能否出现 O 轴不受力的情况?若不能,请说明理由;若能,则求出此时 A、B 球的速度大小。 B A 四、巩固练****