高中物理10大難點(diǎn)強(qiáng)行突破之三圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析-資料下載頁(yè)
2025-04-04 02:36本頁(yè)面
【正文】 失，F(xiàn)＝0，物體便沿所在位置的切線方向飛出去，如圖320中A所示。③當(dāng)提供向心力的合外力不完全消失，而只是小于應(yīng)當(dāng)具有的向心力，即合外力不足以提供所需的向心力的情況下，物體沿切線與圓周之間的一條曲線運(yùn)動(dòng)，如圖320所示。 圖320在實(shí)際中，有一些利用離心運(yùn)動(dòng)的機(jī)械，這些機(jī)械叫做離心機(jī)械。離心機(jī)械的種類很多，應(yīng)用也很廣。例如，離心干燥（脫水）器，離心分離器，離心水泵。例9：一把雨傘邊緣的半徑為r，且高出水平地面h．當(dāng)雨傘以角速度ω旋轉(zhuǎn)時(shí)，雨滴自邊緣甩出落在地面上成一個(gè)大圓周．這個(gè)大圓的半徑為_______。【審題】想象著實(shí)際情況，當(dāng)以一定速度旋轉(zhuǎn)雨傘時(shí)，雨滴甩出做離心運(yùn)動(dòng)，落在地上，形成圖321一個(gè)大圓。【解析】雨滴離開雨傘的速度為v0＝ωr雨滴做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t＝雨滴的水平位移為s＝v0t＝ωr雨滴落在地上形成的大圓的半徑為R＝【總結(jié)】通過題目的分析，雨滴從傘邊緣沿切線方向，以一定的初速度飛出，豎直方向上是自由落體運(yùn)動(dòng)，雨滴做的是平拋運(yùn)動(dòng)，把示意圖畫出來(lái)，通過示意圖就可以求出大圓半徑。（8）難點(diǎn)突破⑧——圓周運(yùn)動(dòng)的功和能應(yīng)用圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律解決實(shí)際生活中的問題，由于較多知識(shí)交織在一起，所以分析問題時(shí)利用能量守恒定律和機(jī)械能守恒定律的特點(diǎn)作為解題的切入點(diǎn)，可能大大降低難度。例9：使一小球沿半徑為R的圓形軌道從最低點(diǎn)上升，那么需給它最小速度為多大時(shí)，才能使它達(dá)到軌道的最高點(diǎn)？【審題】小球到達(dá)最高點(diǎn)A時(shí)的速度vA不能為零，否則小球早在到達(dá)A點(diǎn)之前就離開了圓形軌道。要使小球到達(dá)A點(diǎn)（自然不脫離圓形軌道），則小球在A點(diǎn)的速度必須滿足Mg+NA=m，式中，NA為圓形軌道對(duì)小球的彈力。上式表示小球在A點(diǎn)作圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力由軌道對(duì)它的彈力和它本身的重力共同提供。當(dāng)NA=0時(shí)，vA最小，vA=。這就是說，要使小球到達(dá)A點(diǎn)，則應(yīng)該使小球在A點(diǎn)具有的速度vA≥?！窘馕觥恳孕∏?yàn)檠芯繉?duì)象。小球在軌道最高點(diǎn)時(shí)，受重力和軌道給的彈力。小球在圓形軌道最高點(diǎn)A時(shí)滿足方程根據(jù)機(jī)械能守恒，小球在圓形軌道最低點(diǎn)B時(shí)的速度滿足方程 （2）解(1)，(2)方程組得當(dāng)NA=0時(shí)，VB=為最小，VB=所以在B點(diǎn)應(yīng)使小球至少具有VB=的速度，才能使它到達(dá)圓形軌道的最高點(diǎn)A。【總結(jié)】在桿和管子的約束下做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以有拉力和支持力，所以在最高點(diǎn)的速度可以等于零；在圓軌道和繩子的約束下做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，只能有拉力，所以在最高點(diǎn)的速度必須大于。（9）實(shí)驗(yàn)中常見的圓周運(yùn)動(dòng)綜合題往往以圓周運(yùn)動(dòng)和其他物理知識(shí)為背景，這類題代表了理科綜合命題方向，要在平日的做題中理解題目的原理，靈活的把握題目。例10： 圖322甲所示為測(cè)量電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)角速度的實(shí)驗(yàn)裝置，半徑不大的圓形卡紙固定在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上，在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．在圓形卡紙的旁邊垂直安裝一個(gè)改裝了的電火花計(jì)時(shí)器。①請(qǐng)將下列實(shí)驗(yàn)步驟按先后排序： ．A．使電火花計(jì)時(shí)器與圓形卡紙保持良好接觸B．接通電火花計(jì)時(shí)器的電源，使它工作起來(lái)C．啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，使圓形卡紙轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)D．關(guān)閉電動(dòng)機(jī)，拆除電火花計(jì)時(shí)器；研究卡紙上留下的一段痕跡（如圖322乙所示），寫出角速度ω的表達(dá)式，代入數(shù)據(jù)，得出ω的測(cè)量值②要得到ω的測(cè)量值，還缺少一種必要的測(cè)量工具，它是 ?。瓵．秒表 B．毫米刻度尺 C．圓規(guī) D．量角器③寫出角速度ω的表達(dá)式，并指出表達(dá)式中各個(gè)物理量的意義： ?。転榱吮苊庠诳堖B續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中出現(xiàn)打點(diǎn)重疊，在電火花計(jì)時(shí)器與盤面保持良好接觸的同時(shí)，可以緩慢地將電火花計(jì)時(shí)器沿圓形卡紙半徑方向向卡紙中心移動(dòng)．則卡紙上打下的點(diǎn)的分布曲線不是一個(gè)圓，而是類似一種螺旋線，如圖322丙所示．這對(duì)測(cè)量結(jié)果有影響嗎？ 圖322【審題】因?yàn)檫@個(gè)題目用的是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，通過量角器量出圓心到兩點(diǎn)之間的角度，利用ω=θ/t?！窘馕觥烤唧w的實(shí)驗(yàn)步驟應(yīng)該是A、C、B、D，量出角度應(yīng)該用量角器D，θ為ｎ個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的圓心角，ｔ為時(shí)間間隔；應(yīng)該注意的一個(gè)問題是不能轉(zhuǎn)動(dòng)一圈以上，因?yàn)辄c(diǎn)跡重合，當(dāng)半徑減小時(shí)，因?yàn)閱挝粫r(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度不變，所以沒有影響?！究偨Y(jié)】本題考查的是圓周運(yùn)動(dòng)中角速度的定義，ω=θ/t，實(shí)驗(yàn)中θ是用量角器測(cè)量出來(lái)的，時(shí)間t的測(cè)量用的是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，應(yīng)該充分發(fā)揮想象，不是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器只能測(cè)量直線運(yùn)動(dòng)。第 14 頁(yè) 共 14 頁(yè)
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