《高三物理高考一輪復(fù)習(xí)專題四 圓周運(yùn)動(dòng)及其應(yīng)用課件 新人教版》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高三物理高考一輪復(fù)習(xí)專題四 圓周運(yùn)動(dòng)及其應(yīng)用課件 新人教版（31頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、 描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量主要有線速度、角速度、周期、描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量主要有線速度、角速度、周期、頻率、轉(zhuǎn)速、向心加速度、向心力等，現(xiàn)比較如下表：頻率、轉(zhuǎn)速、向心加速度、向心力等，現(xiàn)比較如下表： 圓周運(yùn)動(dòng)及其應(yīng)用圓周運(yùn)動(dòng)及其應(yīng)用定義、意義定義、意義公式、單公式、單位位線速度線速度描述圓周運(yùn)動(dòng)的物體運(yùn)描述圓周運(yùn)動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)動(dòng) 的物理量的物理量(v) 是矢量，方向和半徑垂是矢量，方向和半徑垂直，和圓周相切直，和圓周相切v .單位：單位：m/s角速度角速度描述物體繞圓心描述物體繞圓心 的物理量的物理量() 中學(xué)不研究其方向中學(xué)不研究其方向 .單位：單位：rad/s周期是物體沿圓周運(yùn)動(dòng)周期是物體沿圓周
2、運(yùn)動(dòng) 的時(shí)間：的時(shí)間：(T) 轉(zhuǎn)速是物體單位時(shí)間轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速是物體單位時(shí)間轉(zhuǎn)過的過的 (n)，也叫頻，也叫頻率率(f)T 單位：單位：sn的單位的單位：r/s、r/min，f的的單位：單位：Hz快慢快慢轉(zhuǎn)動(dòng)快慢轉(zhuǎn)動(dòng)快慢一周一周圈數(shù)圈數(shù)方向方向快慢快慢方向方向大小大小圓心圓心r2 1向心力有哪些主要特點(diǎn)？向心力有哪些主要特點(diǎn)？ (1)大小：大?。篎向向ma向向m m2rm rm(2n)2r (2)方向：總是沿半徑方向指向圓心，方向時(shí)刻改變，是變方向：總是沿半徑方向指向圓心，方向時(shí)刻改變，是變力力 (3)效果：產(chǎn)生向心加速度僅改變速度的方向，不改變速效果：產(chǎn)生向心加速度僅改變速度的方向，不改變速度的大小
3、度的大小 (4)產(chǎn)生：向心力是按效果命名的，不是性質(zhì)力，它可以是產(chǎn)生：向心力是按效果命名的，不是性質(zhì)力，它可以是某一個(gè)力，也可以某一個(gè)力，也可以 是某一個(gè)力沿某方向的分力，也可以是某幾個(gè)力的合力是某一個(gè)力沿某方向的分力，也可以是某幾個(gè)力的合力 2向心力的來源向心力的來源 向心力可以是重力、彈力、摩擦力等各種力，也可以是各力向心力可以是重力、彈力、摩擦力等各種力，也可以是各力的合力或某力的的合力或某力的 分力，總之，只要達(dá)到維持物體做圓周運(yùn)動(dòng)效果的力，分力，總之，只要達(dá)到維持物體做圓周運(yùn)動(dòng)效果的力，就是向心力向心力就是向心力向心力 是按力的作用效果來命名的對(duì)各種情況下向心力的來是按力的作用效果來
4、命名的對(duì)各種情況下向心力的來源應(yīng)明確如：水平源應(yīng)明確如：水平 圓盤上跟隨圓盤一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的物體圓盤上跟隨圓盤一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的物體(如圖如圖421(a)和和水平地面上勻速轉(zhuǎn)彎水平地面上勻速轉(zhuǎn)彎 的汽車，其摩擦力是向心力；圓錐擺的汽車，其摩擦力是向心力；圓錐擺(如圖如圖421(b)和和以規(guī)定速率轉(zhuǎn)彎的火以規(guī)定速率轉(zhuǎn)彎的火 車，向心力是重力與彈力的合力車，向心力是重力與彈力的合力圖圖421 1. 如如圖圖422所示，在驗(yàn)證向心力公式的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量相所示，在驗(yàn)證向心力公式的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量相同的鋼球同的鋼球放在放在A盤的邊緣，鋼球盤的邊緣，鋼球放在放在B盤的邊緣，盤的邊緣，A、B兩盤的半徑之比為兩盤的半徑之
5、比為2 1.a、b分別是與分別是與A盤、盤、B盤同軸的盤同軸的輪輪a輪、輪、b輪半徑之比為輪半徑之比為1 2，當(dāng)，當(dāng)a、b兩輪在同一皮帶帶兩輪在同一皮帶帶動(dòng)下勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，鋼球動(dòng)下勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，鋼球受到的向心力之比為受到的向心力之比為()A2 1 B4 1 C1 4 D8 1圖圖422解析：解析：本題考查圓周運(yùn)動(dòng)等知識(shí)由題意本題考查圓周運(yùn)動(dòng)等知識(shí)由題意“在同一皮帶帶在同一皮帶帶動(dòng)下勻速轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)下勻速轉(zhuǎn)動(dòng)”，說明，說明a、b兩輪的線速度相等，即兩輪的線速度相等，即vavb，又因又因a輪與輪與A盤同軸，盤同軸，b輪與輪與B盤同軸，角盤同軸，角速度相等，聯(lián)立并代入速度相等，聯(lián)立并代入F 得到得到D項(xiàng)正確項(xiàng)
6、正確答案：答案：D 1定義：定義：做做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，若在相等的時(shí)間內(nèi)通過的圓周運(yùn)動(dòng)的物體，若在相等的時(shí)間內(nèi)通過的圓弧長圓弧長 ， 就是勻速圓周運(yùn)動(dòng)就是勻速圓周運(yùn)動(dòng) 2特點(diǎn)：特點(diǎn)：加加速度大小速度大小 ，方向始終指向，方向始終指向 ，是變加速運(yùn)動(dòng)是變加速運(yùn)動(dòng) 3條件：條件：合合外力大小外力大小 、方向始終與、方向始終與 方向方向垂直且指向圓心垂直且指向圓心 勻速圓周運(yùn)動(dòng)是不是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)？為什么？勻速圓周運(yùn)動(dòng)是不是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)？為什么？ 提示：提示：不不是，因?yàn)樵趧蜃兯偾€運(yùn)動(dòng)中，是，因?yàn)樵趧蜃兯偾€運(yùn)動(dòng)中， 加速度是恒量，加速度是恒量，不但其大小不變，而且方向也不變不但其大小不變，而且方
7、向也不變相等相等不變不變圓心圓心不變不變速度速度 勻速圓周運(yùn)動(dòng)和非勻速圓周運(yùn)動(dòng)的比較勻速圓周運(yùn)動(dòng)和非勻速圓周運(yùn)動(dòng)的比較項(xiàng)目項(xiàng)目勻速圓周運(yùn)動(dòng)勻速圓周運(yùn)動(dòng)非勻速圓周運(yùn)動(dòng)非勻速圓周運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)性性質(zhì)質(zhì)是速度大小不變，是速度大小不變，方向時(shí)刻變化方向時(shí)刻變化的變速曲線運(yùn)的變速曲線運(yùn)動(dòng)，是加速度動(dòng)，是加速度大小不變而方大小不變而方向時(shí)刻變化的向時(shí)刻變化的變加速曲線運(yùn)變加速曲線運(yùn)動(dòng)動(dòng)是速度大小和方向是速度大小和方向都變化的變速曲都變化的變速曲線運(yùn)動(dòng)，是加速線運(yùn)動(dòng)，是加速度大小和方向都度大小和方向都變化的變加速曲變化的變加速曲線運(yùn)動(dòng)線運(yùn)動(dòng)加速度方向與線加速度方向與線速度方向垂速度方向垂直即只存在直即只存在向
8、心加速度，向心加速度，沒有切向加速?zèng)]有切向加速度度由于速度的大小、由于速度的大小、方向均變，所以方向均變，所以不僅存在向心加不僅存在向心加速度且存在切向速度且存在切向加速度，合加速加速度，合加速度的方向不斷改度的方向不斷改變變 2. 圖圖423 如圖如圖423所示，固定的錐形漏斗內(nèi)壁是光滑的，內(nèi)壁上所示，固定的錐形漏斗內(nèi)壁是光滑的，內(nèi)壁上有兩個(gè)質(zhì)量相等的小有兩個(gè)質(zhì)量相等的小 球球A和和B，在各自不同的水平面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，以下說法，在各自不同的水平面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，以下說法正確的是正確的是() AvAvB BAB CaAaB D壓力壓力FNAFNB 答案：答案：A 1定義定義 做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的
9、物體，在合外力做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在合外力 或者不足以或者不足以提供做圓周運(yùn)動(dòng)所需的提供做圓周運(yùn)動(dòng)所需的 向心力的情況下，就做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)向心力的情況下，就做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng) 2離心運(yùn)動(dòng)的成因離心運(yùn)動(dòng)的成因 做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，由于本身的慣性，總有沿著圓周切線做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，由于本身的慣性，總有沿著圓周切線方向飛出去的傾向方向飛出去的傾向突然消失突然消失 (1)當(dāng)當(dāng)Fmr2時(shí)，物體做時(shí)，物體做 運(yùn)動(dòng)；運(yùn)動(dòng)； (2)當(dāng)當(dāng)F0時(shí)，物體沿時(shí)，物體沿 飛出；飛出； (3)當(dāng)當(dāng)Fmr2，物體漸漸向，物體漸漸向 圓心靠近如圖圓心靠近如圖424所示所示圖圖424勻速圓周勻速圓周切線方向切線方向 3
10、. 圖圖425 如圖如圖425是摩托車比賽轉(zhuǎn)彎時(shí)的情形，轉(zhuǎn)彎處路面是摩托車比賽轉(zhuǎn)彎時(shí)的情形，轉(zhuǎn)彎處路面常是外高內(nèi)低，摩托常是外高內(nèi)低，摩托 車轉(zhuǎn)彎有一個(gè)最大安全速度，若超過此速度，摩托車將車轉(zhuǎn)彎有一個(gè)最大安全速度，若超過此速度，摩托車將發(fā)生滑動(dòng)對(duì)于摩發(fā)生滑動(dòng)對(duì)于摩 托車滑動(dòng)的問題，下列論述正確的是托車滑動(dòng)的問題，下列論述正確的是() A摩托車一直受到沿半徑方向向外的離心力作用摩托車一直受到沿半徑方向向外的離心力作用 B摩托車所受外力的合力小于所需的向心力摩托車所受外力的合力小于所需的向心力 C摩托車將沿其線速度的方向沿直線滑去摩托車將沿其線速度的方向沿直線滑去 D摩托車將沿其半徑方向沿直線滑去
11、摩托車將沿其半徑方向沿直線滑去 解析：解析：本題考查圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和離心現(xiàn)象摩托車只本題考查圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和離心現(xiàn)象摩托車只受重力、地面支持力和地面的摩擦力作用，沒有離心力，受重力、地面支持力和地面的摩擦力作用，沒有離心力，A項(xiàng)錯(cuò)誤；摩托車正確轉(zhuǎn)彎時(shí)可看作是做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所受項(xiàng)錯(cuò)誤；摩托車正確轉(zhuǎn)彎時(shí)可看作是做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所受的合力等于向心力，如果向外滑動(dòng)，說明提供的向心力即合的合力等于向心力，如果向外滑動(dòng)，說明提供的向心力即合力小于需要的向心力，力小于需要的向心力，B項(xiàng)正確；摩托車將在沿線速度方向項(xiàng)正確；摩托車將在沿線速度方向與半徑向外的方向之間做離心曲線運(yùn)動(dòng)，與半徑向外的方向之間做離心曲
12、線運(yùn)動(dòng)，C、D項(xiàng)錯(cuò)誤項(xiàng)錯(cuò)誤 答案：答案：B 【例【例1】 無無級(jí)變速在變速范圍內(nèi)任意連續(xù)地變換速度，性能優(yōu)級(jí)變速在變速范圍內(nèi)任意連續(xù)地變換速度，性能優(yōu)于傳統(tǒng)的擋位變速，于傳統(tǒng)的擋位變速， 很多種高檔汽車都應(yīng)用了無級(jí)變速如圖很多種高檔汽車都應(yīng)用了無級(jí)變速如圖426是截是截錐式無級(jí)變速模型示錐式無級(jí)變速模型示 意圖，兩個(gè)錐輪之間有一個(gè)滾輪，主動(dòng)輪、滾輪、從意圖，兩個(gè)錐輪之間有一個(gè)滾輪，主動(dòng)輪、滾輪、從動(dòng)輪之間靠著彼此之動(dòng)輪之間靠著彼此之 間的摩擦力帶動(dòng)以下判斷中正確的是間的摩擦力帶動(dòng)以下判斷中正確的是()圖圖426 A當(dāng)位于主動(dòng)輪與從動(dòng)輪之間的滾輪從右向左移動(dòng)時(shí)當(dāng)位于主動(dòng)輪與從動(dòng)輪之間的滾輪從右向
13、左移動(dòng)時(shí)從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速降低，滾輪從左向右移動(dòng)時(shí)從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速增加從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速降低，滾輪從左向右移動(dòng)時(shí)從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速增加 B當(dāng)位于主動(dòng)輪與從動(dòng)輪之間的滾輪從左向右移動(dòng)時(shí)當(dāng)位于主動(dòng)輪與從動(dòng)輪之間的滾輪從左向右移動(dòng)時(shí)從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速降低，滾輪從右向左移動(dòng)時(shí)從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速增加從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速降低，滾輪從右向左移動(dòng)時(shí)從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速增加 C當(dāng)滾輪位于主動(dòng)輪直徑為當(dāng)滾輪位于主動(dòng)輪直徑為D1、從動(dòng)輪直徑為、從動(dòng)輪直徑為D2的的位置上時(shí)，則主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速為位置上時(shí)，則主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速為n1、從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速為、從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速為n2之間的關(guān)之間的關(guān)系為：系為：n2 D當(dāng)滾輪位于主動(dòng)輪直徑為當(dāng)滾輪位于主動(dòng)輪直徑為D1、從動(dòng)輪直徑為、從動(dòng)輪直徑為D2的的位置上時(shí)，則主動(dòng)
14、輪轉(zhuǎn)速為位置上時(shí)，則主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速為n1、從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速為、從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速為n2之間的關(guān)之間的關(guān)系為：系為：n2 解析：解析：設(shè)某一時(shí)刻，滾輪位于主動(dòng)輪直徑為設(shè)某一時(shí)刻，滾輪位于主動(dòng)輪直徑為D1、從動(dòng)、從動(dòng)輪直徑為輪直徑為D2的位置上，三個(gè)輪的輪緣的線速度相等，得的位置上，三個(gè)輪的輪緣的線速度相等，得n1D1n2D2，即，即n2 ，故，故C選項(xiàng)正確，選項(xiàng)正確，D選項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)選項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)位于主動(dòng)輪與從動(dòng)輪之間的滾動(dòng)輪從左向右移動(dòng)時(shí)，位于主動(dòng)輪與從動(dòng)輪之間的滾動(dòng)輪從左向右移動(dòng)時(shí)，D1變變小，小，D2變大，在變大，在n1不變的情況下，不變的情況下，n2變小，反之，當(dāng)滾輪變小，反之，當(dāng)滾輪從右向左移動(dòng)時(shí)，從右向左
15、移動(dòng)時(shí)，D1變大，變大，D2變小，在變小，在n1不變的情況下，不變的情況下，n2變大，故變大，故B選項(xiàng)正確，選項(xiàng)正確，A選項(xiàng)錯(cuò)誤選項(xiàng)錯(cuò)誤 . 答案：答案：BC 在分析傳動(dòng)問題時(shí)，關(guān)鍵要抓住兩點(diǎn)在分析傳動(dòng)問題時(shí)，關(guān)鍵要抓住兩點(diǎn) 1固固定在一起共軸轉(zhuǎn)動(dòng)的物體上各點(diǎn)的角速度相同定在一起共軸轉(zhuǎn)動(dòng)的物體上各點(diǎn)的角速度相同 2不打滑的摩擦傳動(dòng)和皮帶傳動(dòng)的兩輪邊緣上各點(diǎn)的線不打滑的摩擦傳動(dòng)和皮帶傳動(dòng)的兩輪邊緣上各點(diǎn)的線速度大小相等速度大小相等 11圖圖427 圖圖427是自行車傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的示意圖，其中是自行車傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的示意圖，其中是大齒輪，是大齒輪，是小齒輪，是小齒輪，是后輪是后輪 (1)假設(shè)腳踏板的轉(zhuǎn)速為假
16、設(shè)腳踏板的轉(zhuǎn)速為n r/s，則大齒輪的角速度是，則大齒輪的角速度是_ rad/s. (2)要知道在這種情況下自行車前進(jìn)的速度有多大，除需要要知道在這種情況下自行車前進(jìn)的速度有多大，除需要測(cè)量大齒輪測(cè)量大齒輪的半徑的半徑r1，小齒輪，小齒輪的半徑的半徑r2外，還需要測(cè)量的外，還需要測(cè)量的物理量是物理量是_ ( 3 ) 用 上 述 量 推 導(dǎo) 出 自 行 車 前 進(jìn) 速 度 的 表 達(dá) 式 ：用 上 述 量 推 導(dǎo) 出 自 行 車 前 進(jìn) 速 度 的 表 達(dá) 式 ：_. 解析：解析：(1)大齒輪的角速度大齒輪的角速度12n. (2)對(duì)對(duì)、兩齒輪有兩齒輪有1r12r2，設(shè)后輪半徑為，設(shè)后輪半徑為R，
17、則，則自行車前進(jìn)的速度自行車前進(jìn)的速度v 2R R .所以還需要測(cè)量的物理所以還需要測(cè)量的物理量是后輪的半徑量是后輪的半徑R. (3)v 答案：答案：(1)2n(2)后輪的半徑后輪的半徑R(3)v【例【例2】 隨隨著經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，著經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，近年來我國私家車數(shù)量快速增長，高級(jí)和一級(jí)公路的建近年來我國私家車數(shù)量快速增長，高級(jí)和一級(jí)公路的建設(shè)也正加速進(jìn)行為提高公路彎道部分的行車速度，防設(shè)也正加速進(jìn)行為提高公路彎道部分的行車速度，防止發(fā)生側(cè)滑，常將彎道部分設(shè)計(jì)成外高內(nèi)低的斜面如止發(fā)生側(cè)滑，常將彎道部分設(shè)計(jì)成外高內(nèi)低的斜面如果某品牌汽車的質(zhì)量為果
18、某品牌汽車的質(zhì)量為m，汽車行駛時(shí)彎道部分的半徑為，汽車行駛時(shí)彎道部分的半徑為r，汽車輪胎與路面的動(dòng)摩擦因數(shù)為，汽車輪胎與路面的動(dòng)摩擦因數(shù)為，路面設(shè)計(jì)的傾角，路面設(shè)計(jì)的傾角為為，如圖，如圖428所示所示(重力加速度重力加速度g取取10 m/s2) (1)為為使汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)不打滑，汽車行駛的最大速度是多少？使汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)不打滑，汽車行駛的最大速度是多少？ (2)若取若取sin ，r60 m，汽車輪胎與雨雪路面的動(dòng)摩，汽車輪胎與雨雪路面的動(dòng)摩擦因數(shù)為擦因數(shù)為 0.3，則彎道部分汽車行駛的最大速度是多少？，則彎道部分汽車行駛的最大速度是多少？ 解析：解析：(1)汽汽車彎道處的運(yùn)動(dòng)可認(rèn)為是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其軌
19、車彎道處的運(yùn)動(dòng)可認(rèn)為是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其軌道平面在水平面道平面在水平面 內(nèi)對(duì)汽車受力分析如圖所示，豎直方向：內(nèi)對(duì)汽車受力分析如圖所示，豎直方向：FNcos mgFfsin 水平方向：水平方向：FN sin Ff cos 又又FfFN， 可得可得v (2)代入數(shù)據(jù)可得：代入數(shù)據(jù)可得：v14.6 m/s. 答案：答案：(1) (2)14.6 m/s 圓周運(yùn)動(dòng)中動(dòng)力學(xué)問題的解答方法圓周運(yùn)動(dòng)中動(dòng)力學(xué)問題的解答方法 1確確定做圓周運(yùn)動(dòng)的物體作為研究對(duì)象定做圓周運(yùn)動(dòng)的物體作為研究對(duì)象 2明確運(yùn)動(dòng)情況，包括搞清楚運(yùn)動(dòng)的速率明確運(yùn)動(dòng)情況，包括搞清楚運(yùn)動(dòng)的速率v、半徑、半徑R及圓及圓心心O的位置等的位置等 3分析
20、受力情況，對(duì)物體實(shí)際受力情況進(jìn)行正確的分析，分析受力情況，對(duì)物體實(shí)際受力情況進(jìn)行正確的分析，畫出受力圖，畫出受力圖， 確定指向圓心的合外力確定指向圓心的合外力F(即提供向心力即提供向心力) 4合理選用公式合理選用公式Fma 21 圖圖429 世界上平均海拔最高的鐵路世界上平均海拔最高的鐵路青藏鐵路于青藏鐵路于2006年年7月月1日日全線貫通假設(shè)某新全線貫通假設(shè)某新 型國產(chǎn)機(jī)車總質(zhì)量為型國產(chǎn)機(jī)車總質(zhì)量為m，沿青藏鐵路運(yùn)行如圖，沿青藏鐵路運(yùn)行如圖429所示，已知兩軌間寬所示，已知兩軌間寬 度為度為L，內(nèi)外軌高度差為，內(nèi)外軌高度差為H，重力加速度為，重力加速度為g，如果機(jī)車要，如果機(jī)車要進(jìn)入半徑為進(jìn)
21、入半徑為R的彎的彎 道，請(qǐng)問，該彎道處的設(shè)計(jì)速度為多少最適宜？道，請(qǐng)問，該彎道處的設(shè)計(jì)速度為多少最適宜？ 解析：解析：機(jī)車在拐彎處可視為做圓周運(yùn)動(dòng)，此時(shí)向心力是由機(jī)車在拐彎處可視為做圓周運(yùn)動(dòng)，此時(shí)向心力是由火車的重力和軌道對(duì)火車的支持力來提供的，如右圖所火車的重力和軌道對(duì)火車的支持力來提供的，如右圖所示設(shè)軌道與水平面的夾角為示設(shè)軌道與水平面的夾角為，則，則sin ，由向心力公式，由向心力公式和幾何關(guān)系可得：和幾何關(guān)系可得：mgtan ，tan 解得：解得：v . 答案：答案： 在一次趣味游戲中，某同學(xué)在地面上放置一個(gè)半徑為在一次趣味游戲中，某同學(xué)在地面上放置一個(gè)半徑為R的圓的圓形跑道，在跑道左
22、邊放置一個(gè)高為形跑道，在跑道左邊放置一個(gè)高為h的平臺(tái)，平臺(tái)邊緣上的的平臺(tái)，平臺(tái)邊緣上的P點(diǎn)在地面上點(diǎn)在地面上P點(diǎn)的正上方，點(diǎn)的正上方，P與跑道圓心與跑道圓心O的距離為的距離為L(LR)，如圖如圖427所示跑道上有一輛玩具小車，現(xiàn)讓一同學(xué)從所示跑道上有一輛玩具小車，現(xiàn)讓一同學(xué)從P點(diǎn)水平拋出小砂袋，并使其落入小車中點(diǎn)水平拋出小砂袋，并使其落入小車中(砂袋所受空氣阻力砂袋所受空氣阻力不計(jì)不計(jì))問：問： (1)當(dāng)小車分別位于當(dāng)小車分別位于A點(diǎn)和點(diǎn)和B點(diǎn)時(shí)點(diǎn)時(shí)(AOB90 )，砂袋被拋出，砂袋被拋出時(shí)的初速度各為多大？時(shí)的初速度各為多大？ (2)若小車在跑道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則砂袋被拋出時(shí)的初速若小車在
23、跑道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則砂袋被拋出時(shí)的初速度在什么范圍內(nèi)才能使砂袋落入小車中？度在什么范圍內(nèi)才能使砂袋落入小車中？ (3)若若小車沿跑道順時(shí)針做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小車恰好經(jīng)過小車沿跑道順時(shí)針做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小車恰好經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)，將砂袋拋出，為使砂袋能在點(diǎn)時(shí)，將砂袋拋出，為使砂袋能在B點(diǎn)處落入小車中，點(diǎn)處落入小車中，小車的速率小車的速率v應(yīng)滿足什么條件？應(yīng)滿足什么條件？ 【考卷實(shí)錄【考卷實(shí)錄】【教師點(diǎn)評(píng)【教師點(diǎn)評(píng)】 錯(cuò)誤之處：錯(cuò)誤之處：第第二問漏掉通解范圍二問漏掉通解范圍 第三問，沒有給出通解表達(dá)式第三問，沒有給出通解表達(dá)式 錯(cuò)因剖析：錯(cuò)因剖析：第第二問漏掉通解范圍，其原因是該學(xué)生沒有二問漏掉通解范圍，其原因是該學(xué)生沒有建立起砂袋拋出建立起砂袋拋出 的空間情況的空間情況 第三問沒能寫出通解表達(dá)式，其原因是沒想到圓周運(yùn)動(dòng)第三問沒能寫出通解表達(dá)式，其原因是沒想到圓周運(yùn)動(dòng)的周期性的周期性 正確答案：正確答案： (2)砂砂袋被拋出時(shí)的初速度范圍為袋被拋出時(shí)的初速度范圍為(LR) v0(LR) (3)要使砂袋能在要使砂袋能在B處落入小車中，小車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間應(yīng)與砂處落入小車中，小車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間應(yīng)與砂袋下落的時(shí)間相同袋下落的時(shí)間相同 t車車 (n0,1,2,3) t袋袋 t車車t袋袋 得得v (n0,1,2,3)
高三物理高考一輪復(fù)習(xí)專題四 圓周運(yùn)動(dòng)及其應(yīng)用課件 新人教版
