新教材高中物理第3章圆周运动拓展课水平与竖直面内的圆周运动课件鲁科版必 17页

拓展课　水平与竖直面内的圆周运动 水平面内的圆周运动 核心要点 [ 要点归纳 ] 1. 向心力的来源 向心力是按力的作用效果命名的，可以是重力、弹力、摩擦力等各种力，也可以是几个力的合力或某个力的分力，因此在受力分析中要避免再另外添加一个向心力。 2. 典型运动模型 运动模型 向心力的来源图示 火车转弯 圆锥摆 飞车走壁 汽车在水平路面转弯 水平转台 ( 光滑 ) 3. 分析思路 [ 经典示例 ] [ 例 1] ( 多选 ) 如图，两个质量均为 m 的小木块 a 和 b ( 可视为质点 ) 放在水平圆盘上， a 与转轴 OO ′ 的距离为 l ， b 与转轴的距离为 2 l ，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的 k 倍，重力加速度大小为 g 。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用 ω 表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是 ( 　　 ) 答案 　 AC [ 针对训练 1] ( 多选 ) 在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨。如图所示，当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压，设此时的速度大小为 v ，重力加速度大小为 g ，两轨所在面的倾角为 θ ，则 ( 　　 ) 答案 　 ABD 竖直面内的圆周运动 [ 要点归纳 ] 两类模型比较 核心要点   球 — 绳模型 球 — 杆模型 实例 如球与绳连接、沿内轨道运动的球等 如球与轻杆连接、球在内壁光滑的圆管内运动等 图示 最高点无支撑 最高点有支撑 [ 经典示例 ] [ 例 2] ( 多选 ) 如图所示，竖直环 A 半径为 r ，固定在木板 B 上，木板 B 放在水平地面上， B 的左、右两侧各有一挡板固定在地上， B 不能左、右运动，在环的最低点静放有一小球 C ， A 、 B 、 C 的质量均为 m 。现给小球一水平向右的瞬时速度 v ，小球会在环内侧做圆周运动。为保证小球能通过环的最高点，且不会使环在竖直方向上跳起 ( 不计小球与环的摩擦阻力，重力加速度为 g ) ，则瞬时速度 v 必须满足 ( 　　 ) 答案 　 CD [ 针对训练 2] 如图所示，长为 3 L 的轻杆可绕水平转轴 O 转动，在杆两端分别固定质量均为 m 的球 A 、 B ( 可视为质点 ) ，球 A 距轴 O 的距离为 L 。现给系统一定动能，使杆和球在竖直平面内转动。当球 B 运动到最高点时，水平转轴 O 对杆的作用力恰好为零，忽略空气阻力。已知重力加速度为 g ，则球 B 在最高点时，下列说法正确的是 ( 　　 ) 答案 　 D