高考物理總復(fù)習(xí)-43圓周運動實例分析及其臨界問題課件-新人教版

第3單元圓周運動實例分析(fēnxī)及其臨界問題第一頁，共49頁。第二頁，共49頁。第三頁，共49頁。第四頁，共49頁。第五頁，共49頁。第六頁，共49頁?！纠?】(2000·山西)在高速公路的拐彎處，路面(lùmiàn)造得外高內(nèi)低，即當(dāng)車向右拐彎時．司機(jī)左側(cè)的路面(lùmiàn)比右側(cè)的要高一些，路面(lùmiàn)與水平面的夾角為θ，設(shè)拐彎路段是半徑為R的圓弧，要使車速為v時車輪與路面(lùmiàn)間的橫向(即垂直于前進(jìn)方向)摩擦力等于零，θ應(yīng)等于()第七頁，共49頁。第八頁，共49頁。第九頁，共49頁。第十頁，共49頁。第十一頁，共49頁。第十二頁，共49頁。第十三頁，共49頁。第十四頁，共49頁。【例3】(2013·山東威海)如圖所示，雜技演員在表演“水流星”，用長為1.6m輕繩的一端，系一個總質(zhì)量為0.5kg的盛水容器，以繩的另一端為圓心，在豎直平面內(nèi)圓周運動，若“水流星”通過最高點的速度為4m/s，g取10m/s2，則下列(xiàliè)說法正確的是()第十五頁，共49頁。第十六頁，共49頁。第十七頁，共49頁。第十八頁，共49頁。第十九頁，共49頁。第二十頁，共49頁。第二十一頁，共49頁。第二十二頁，共49頁。第二十三頁，共49頁。四、圓錐擺【例5】(創(chuàng)新題)長為L的輕繩一端拴住物體(wùtǐ)，另一端固定，并讓物體(wùtǐ)在某一水平面內(nèi)做勻速圓周運動，這樣就形成了一個圓錐擺，如圖所示．設(shè)物體(wùtǐ)質(zhì)量為m，物體(wùtǐ)做圓錐擺運動時繩與豎直方向間夾角為θ.第二十四頁，共49頁。第二十五頁，共49頁。第二十六頁，共49頁。第二十七頁，共49頁。第二十八頁，共49頁。第二十九頁，共49頁。一、繩、桿模型繩和桿在物體的圓周運動中體現(xiàn)出各自不同的特性，繩對小球只能產(chǎn)生沿繩收縮方向(fāngxiàng)的力．而桿對球既能產(chǎn)生拉力、也能產(chǎn)生支持力．第三十頁，共49頁。1．繩模型【例1】游樂場的過山車的運行過程可以抽象(chōuxiàng)為如圖所示模型．弧形軌道的下端與圓軌道相接，使小球從弧形軌道上端A點靜止滑下，進(jìn)入圓軌道后沿圓軌道運動，最后離開．試分析A點離地面的高度h至少要多大，小球才可以順利通過圓軌道最高點．(已知圓軌道的半徑為R，不考慮摩擦等阻力)第三十一頁，共49頁。第三十二頁，共49頁。第三十三頁，共49頁。第三十四頁，共49頁。2．桿模型【例2】一根輕桿長為L，一端連接一個小球，另一端與光滑的轉(zhuǎn)動軸連接，在豎直平面內(nèi)做圓周運動，下列說法(shuōfǎ)正確的是()A．小球能做完整的圓周運動，過最高點的最小速度為B．小球在最低點時，桿對小球的作用力最大且方向豎直向上C．小球在最高點時，桿對小球的作用力最小且方向豎直向上D．小球在運動過程中所受合外力的方向均指向圓心第三十五頁，共49頁。第三十六頁，共49頁。第三十七頁，共49頁。第三十八頁，共49頁。二、電場中的繩模型【例3】如圖所示，固定點O系一長度L＝20cm的絕緣線繩，繩的一端(yīduān)拴一質(zhì)量m＝1.0×10－4kg、電量q＝4.9×10－10C的帶電小球，整個裝置處在足夠大的方向水平向右的勻強(qiáng)電場中，場強(qiáng)E＝1.5×106V/m.求：(1)小球靜止(jìngzhǐ)時懸線與豎直方向的夾角θ；(2)使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動．小球經(jīng)過最低點A時的速度至少要多大？第三十九頁，共49頁。第四十頁，共49頁。第四十一頁，共49頁。第四十二頁，共49頁。第四十三頁，共49頁。第四十四頁，共49頁。第四十五頁，共49頁。第四十六頁，共49頁。第四十七頁，共49頁。二、質(zhì)點(zhìdiǎn)的運動可以分解為勻速圓周運動【例2】如圖所示，內(nèi)壁光滑的圓桶的半徑為R，在頂部邊緣有個入口A，在A正下方h處有一出口B，在A