2019-2020年高中物理 5.7 生活中的圓周運(yùn)動(dòng)學(xué)案 新人教版必修2.doc

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2019-2020年高中物理 5.7 生活中的圓周運(yùn)動(dòng)學(xué)案 新人教版必修2 一.學(xué)習(xí)目標(biāo)： （一）課標(biāo)要求 1．會(huì)在具體問(wèn)題中分析向心力的來(lái)源． 2．能理解運(yùn)用勻速圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律分析和處理生產(chǎn)和生活中的具體實(shí)例． 3．知道向心力和向心加速度的公式也適用于變速圓周運(yùn)動(dòng)，會(huì)求變速圓周運(yùn)動(dòng)中物體在特殊點(diǎn)的向心力和向心加速度． 4．通過(guò)對(duì)離心現(xiàn)象的實(shí)例分析，提高綜合應(yīng)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力． （二）重、難點(diǎn) 1．向心力的來(lái)源，并結(jié)合牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解有關(guān)問(wèn)題． 2．關(guān)于對(duì)豎直平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)臨界問(wèn)題的討論和分析． a b c d 二.鞏固基礎(chǔ)： 1．一輛卡車(chē)在凸凹不平路面勻速行駛,如圖所示，由于輪胎太舊， 途中爆胎，爆胎可能性最大的地段應(yīng)是（ ） A．a(chǎn)處 B．b處 C．c處 D．d處 2.如圖所示，光滑的水平面上，小球在拉力F作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，小球到達(dá)P點(diǎn)時(shí)（） A.若F突然消失，小球?qū)⒀剀壽EPa做離心運(yùn)動(dòng) B.若F突然變小，小球?qū)⒀剀壽EPa做離心運(yùn)動(dòng) C.若F突然變大，小球?qū)⒀剀壽EPb做離心運(yùn)動(dòng) D.若F突然變小，小球?qū)⒀剀壽EPc逐漸靠近圓心 v 3．一汽車(chē)通過(guò)拱形橋頂點(diǎn)時(shí)速度為10 m/s，車(chē)對(duì)橋頂?shù)膲毫檐?chē)重的，要使汽車(chē)通過(guò)橋頂時(shí)對(duì)橋面沒(méi)有壓力，車(chē)速至少為（ ） A．15 m/s B．20 m/s C．25 m/s D．30 m/s 4．小木塊從半球形的碗口下滑到碗底的過(guò)程中，由于摩擦力的作用，使小木塊的速率保持不變，則此過(guò)程中（ ） Ａ．木塊加速度為零 B．木塊所受合力大小不變 C．木塊受合力為零 D．木塊所受的合力越來(lái)越大 θ 5．如圖所示，在高速公路的拐彎處，路面筑得外高內(nèi)低，即當(dāng)車(chē)向左拐彎時(shí)，司機(jī)右側(cè)的路面比左側(cè)的要高一些，路面與水平面間的夾角為θ。設(shè)拐彎路段是半徑為R的圓弧，要使車(chē)速為v時(shí)車(chē)輪與路面之間的橫向（即垂直于前進(jìn)方向）摩擦力等于0，下列關(guān)系式中正確的是（ ） A. B. C. D. 6．以下說(shuō)法中正確的是（ ） A.在光滑的水平冰面上，汽車(chē)可以轉(zhuǎn)彎 B.汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)需要的向心力由司機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)所提供的 C.在外軌高于內(nèi)軌，火車(chē)轉(zhuǎn)彎速率小于規(guī)定的數(shù)值時(shí)，內(nèi)軌將會(huì)受壓力作用 D.在外軌高于內(nèi)軌，火車(chē)轉(zhuǎn)彎速率大于規(guī)定的數(shù)值時(shí)，內(nèi)軌將會(huì)受壓力作用 7．乘坐游樂(lè)園的翻滾過(guò)山車(chē)時(shí)，質(zhì)量為m的人隨車(chē)在豎直平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，下列說(shuō)法正確的是（ ） A．車(chē)在最高點(diǎn)時(shí)人處于倒坐狀態(tài)，全靠保險(xiǎn)帶拉住，若沒(méi)有保險(xiǎn)帶，人可能會(huì)掉下來(lái) B．人在最高點(diǎn)時(shí)對(duì)座椅可能產(chǎn)生壓力，但壓力一定小于mg C．人在最低點(diǎn)時(shí)對(duì)座椅的壓力等于mg D．人在最低點(diǎn)時(shí)對(duì)座椅的壓力大于mg 8.汽車(chē)與路面的動(dòng)摩擦因數(shù)為，公路某轉(zhuǎn)彎處半徑為R（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）問(wèn)：若路面水平，汽車(chē)轉(zhuǎn)彎不發(fā)生側(cè)滑，汽車(chē)最大速度應(yīng)為多少？ （重力加速度為g） 9．在如圖所示的圓錐擺中，已知繩子長(zhǎng)度為L(zhǎng) ，繩子轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中與豎直方向的夾角為θ ，試求小球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期。 三.提升能力： 10．如圖所示，一輛賽車(chē)經(jīng)過(guò)凸形橋最高點(diǎn)時(shí)的速度為v=，此時(shí)若關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，賽車(chē)將（ ） A.繼續(xù)沿橋面下滑 B.按半徑大于R的新圓弧軌道運(yùn)動(dòng) C.先沿橋面滑到某點(diǎn)，再離開(kāi)橋面做斜下拋運(yùn)動(dòng) D.立即離開(kāi)橋頂做平拋運(yùn)動(dòng) 11．如圖所示，放置在水平地面上的支架質(zhì)量為M，支架頂端 用細(xì)線拴著的擺球質(zhì)量為m，現(xiàn)將擺球拉至水平位置釋放，擺 球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，支架始終不動(dòng)，以下說(shuō)法正確的是(　　) A．在釋放前的瞬間，支架對(duì)地面的壓力為(m＋M)g B．在釋放前的瞬間，支架對(duì)地面的壓力為Mg C．?dāng)[球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，支架對(duì)地面的壓力為(m＋M)g D．?dāng)[球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，支架對(duì)地面的壓力大于(m＋M)g 12．如圖所示，小球沿光滑的水平面沖上一豎直光滑的半圓形軌道，軌道半徑為R，小球恰好通過(guò)軌道的最高點(diǎn)，問(wèn)： （1）小球離開(kāi)軌道落到距地面高為R/2處時(shí)，小球的水平位移是多少？ （2）小球落地時(shí)速度為多大？ 四.感悟經(jīng)典： 豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的臨界問(wèn)題分析 物體在豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)是一種典型的變速曲線運(yùn)動(dòng)，該類(lèi)運(yùn)動(dòng)常有臨界問(wèn)題，并伴有“最大”、“最小”、“剛好”等詞語(yǔ)，常見(jiàn)的兩種模型——輕繩（圓環(huán)）模型和輕桿（圓管）模型，分析比較如下： 輕繩模型 輕桿模型 常見(jiàn)類(lèi)型 過(guò)最高點(diǎn)的臨界條件 由mg＝m得 v臨＝ 由小球能運(yùn)動(dòng)即可得 v臨＝0 討論分析 (1)過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，v≥， FN＋mg＝m 繩、軌道對(duì)球產(chǎn)生彈力FN (2)不能過(guò)最高點(diǎn)v<， 在到達(dá)最高點(diǎn)前小球已經(jīng)脫離了圓軌道 (1)當(dāng)v＝0時(shí)，F(xiàn)N＝mg， FN為輕桿（圓管內(nèi)側(cè)軌道）的支持力，沿半徑背離圓心 (2)當(dāng)0時(shí)，F(xiàn)N＋mg＝m， FN為輕桿的拉力（圓管外軌的壓力），F(xiàn)N指向圓心并隨v的增大而增大 在最高點(diǎn)的FN-v2圖線 取豎直向下為正向 取豎直向下為正向 第七節(jié) 生活中的圓周運(yùn)動(dòng) 一.鞏固基礎(chǔ)： G FN F摩 1.D 2.A 3.B 4.B 5.B 6.C 7.D 8.解：汽車(chē)受力分析如圖示 ----------------------① -------------------- ② 當(dāng)靜摩擦力最大時(shí)汽車(chē)的速度最大有： -------③ 由①②③得： F合 G F拉 θ 9.解：擺球受力分析如圖示 ---------------① ------------------------② ----------③ 由①②③得： 二.提升能力： 10.D 11.BD 12.解：(1)小球最高點(diǎn) ------① --------② ----------------③ 由①②③得： (2) 小球：水平速度 ---------① 數(shù)值速度 ---------------------② ------------③ 由①②③得：