高中物理56向心力精講優(yōu)練課型課件新人教版必修2(編輯修改稿)
2024-12-23 18:59 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 充當(dāng)物體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力？ 提示： 角速度較小時(shí)，圓盤對(duì)物體的摩擦力充當(dāng)向心力；角速度較大時(shí)，繩子拉力與摩擦力的合力充當(dāng)向心力。 【 正確解答 】 (1)當(dāng)恰由最大靜摩擦力提供向心力時(shí)，繩子拉力為零時(shí)轉(zhuǎn)速達(dá)到最大，設(shè)此時(shí)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為 ω 0，則 μmg=m ω 02r，得 ω 0= 。 (2)當(dāng) ω= 時(shí)， ωω 0，所以繩子的拉力 F和最大靜摩擦力共同提供向心力，此時(shí)， F+μmg=mω 2r 即 F+μmg=m r， 得 F= μmg 。 答案： (1) (2) μmg gr?3g2r?3g2r?1212gr?【 過關(guān)訓(xùn)練 】 1.(拓展延伸 )若 【 典例示范 】 中轉(zhuǎn)盤的角速度為 時(shí)，繩子對(duì)物體拉力的大小及物體所受的摩擦力分別是多少？ 【 解析 】 當(dāng) ω= 時(shí)， ωω 0，所以此時(shí)繩子拉力為 0， 由靜摩擦力提供向心力 f=mω 2r，得 f= μmg 。 答案： 0 μmg g2r?g2r?12122.(多選 )一個(gè)內(nèi)壁光滑的圓錐形筒的軸線垂直水平面，圓錐筒固定，有質(zhì)量相同的小球 A和 B沿著筒的內(nèi)壁在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示， A的運(yùn)動(dòng)半徑較大，則 ( ) B球的角速度 B球的線速度 B球的運(yùn)動(dòng)周期 B球?qū)ν脖诘膲毫? 【 解析 】 選 A、 C。兩個(gè)小球均受到重力 mg和筒壁 對(duì)它的彈力 FN的作用，其合力必定在水平面內(nèi)時(shí) 刻指向圓心。由圖可知，筒壁對(duì)球的彈力 FN= 向心力 Fn=mgcotθ ，其中 θ 為圓錐頂角的一半。 對(duì)于 A、 B兩球，因質(zhì)量相等， θ 角也相等，所以 A、 B兩小球受到筒壁 的彈力大小相等， A、 B兩小球?qū)ν脖诘膲毫Υ笮∠嗟龋?D錯(cuò)誤。由牛 頓第二定律知， mgcotθ = 所以，小球的線速度 mgsin?，2222m v 4 rm r mrT?? ? ? 。 角速度 周期 T=2π 。由此可見，小球 A的線速度必定大于小球 B的線速度， B錯(cuò)誤。小球 A的角速度必小于小 球 B的角速度，小球 A的周期必大于小球 B的周期， A、 C正確。 v g rc o t??， gc otr ??? ， rgcot? L的細(xì)線，拴一質(zhì)量為 m的小球，細(xì)線上端固定，讓小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，求細(xì)線與豎直方向成 θ 角時(shí)： (1)細(xì)線中的拉力大小。 (2)小球運(yùn)動(dòng)的線速度的大小。 【 解析 】 (1)小球受重力及繩子的拉力兩力作用，如圖所示， 豎直方向 FTcosθ=mg ， 故拉力 FT= mgcos?。(2)小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑 r=Lsinθ ， 向心力 Fn=FTsinθ=mgtanθ ， 而 故小球的線速度 v= 答案： (1) (2) 2nvFmr? ，g L s in ta n??。mgcos? g L sin ta n??【 補(bǔ)償訓(xùn)練 】 (多選 )(2020 馬鞍山高一檢測(cè) )在光滑的水平面上，用長(zhǎng)為 l的細(xì)線拴一質(zhì)量為 m的小球，以角速度 ω做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是 ( ) 、 ω不變， m越大線越易被拉斷 、 ω不變， l越小線越易被拉斷 、 l不變， ω越大線越易被拉斷 ， l減半且角速度加倍時(shí)，線的拉力不變 【 解析 】 選 A、 C。在光滑水平面上的物體的向心力由繩的拉力提供，由向心力公式 F=mω 2l，得選項(xiàng) A、 C正確。 【 誤區(qū)警示 】 勻速圓周運(yùn)動(dòng)中的 “ 變 ” 與 “ 不變 ” (1)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，它的角速度、周期、轉(zhuǎn)速是不變的；它的線速度的大小、向心加速度的大小、向心力的大小是不變的。 (2)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，它的線速度的方向、向心加速度的方向、向心力的方向是不斷改變的。所以勻速圓周運(yùn)
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1