2018高中物理 第五章 曲線運動 第12節(jié) 圓周運動的臨界與突變問題學案 新人教版必修2.doc
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圓周運動的臨界與突變問題 一、考點突破 知識點 考綱要求 題型 分值 圓周運動 圓周運動的臨界問題 選擇題 6~8分 二、重難點提示 重難點:圓周運動臨界點的確定 1. 水平面內(nèi)圓周運動的臨界問題 繩的拉力 摩擦力 小球脫離錐體做圓周運動的臨界條件 b繩上有拉力的臨界條件 物塊與圓盤無相對滑動的臨界條件 滑塊A能夠在該位置隨桶壁無相對運動做圓周運動的條件 此類問題的關(guān)鍵是分析臨界條件下的受力情況及涉及的幾何知識。 2. 豎直面內(nèi)圓周運動的臨界問題 繩模型(內(nèi)軌道模型) 輕桿模型(管道約束模型) 外軌道模型(凸橋模型) 能通過最高點的臨界條件為T=0或N=0 由mg=m得v最高點≥ 最高點的合力(即向心力)可以為零,故v最高點≥0 過最高點后沿軌道下滑的臨界條件為N≥0,由mg-N=m得0≤v最高點≤。 此類問題的關(guān)鍵是分析物體過最高點時受力的可能性。 3. 突變問題 對于圓周運動,從公式中我們可以看到,能夠發(fā)生突變的物理量有、運動半徑r、速度v(大小和方向)、角速度等。只要其中一個物理量發(fā)生變化,就會影響到整個受力狀態(tài)和運動狀態(tài)。 典型的運動模型: 圓周半徑r發(fā)生突變,繩子是否會斷裂 ①向心力F供給突變,物體是做離心運動還是向心運動; ②物體線速度v發(fā)生突變,繩子是否斷裂 圓周運動半徑r突變與周期T的綜合問題,同時也涉及繩的最大拉力問題 解決這類問題時,應(yīng)仔細分析物體突變前后的物理過程,確定物體發(fā)生突變的狀態(tài)、發(fā)生突變的物理量、突變前后物體的運動性質(zhì),找出突變前后各物理量的區(qū)別與聯(lián)系,對突變前后的物理狀態(tài)或過程正確應(yīng)用物理規(guī)律和物理方法列出方程。 例題1 如圖所示,在光滑的圓錐體頂端用長為l的細線懸掛一質(zhì)量為m的小球,圓錐體固定在水平面上不動,其軸線沿豎直方向,母線與軸線之間的夾角為30?,小球以速度v繞圓錐體軸線在水平面內(nèi)做勻速圓周運動。 (1)當v1=時,求線對小球的拉力; (2)當v2=時,求線對小球的拉力。 思路分析:如圖甲所示,小球在錐面上運動,當支持力FN=0時,小球只受重力mg和線的拉力FT的作用,其合力F應(yīng)沿水平面指向軸線,由幾何關(guān)系知 F=mgtan 30 ① 又F=m ② 由①②兩式解得v0= 即小球以v0作圓周運動時,剛好脫離錐面。 (1)因為v1- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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