竖直平面内的圆周运动导学案(5页).doc
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1、-竖直平面内的圆周运动导学案-第 5 页专题:竖直面内的圆周运动与临界问题学案复习展示1、做匀速圆周运动的物体的受力特点:2、向心力公式的复习:Fn=V3、汽车过桥问题的回顾: V 动力学方程: 课堂教学一、 绳模型(无支撑)(一) 绳拴小球在竖直面内做圆周运动【问题研讨】(1)当小球在最低点A的速度为v1时,绳的拉力与速度的关系如何? (2)当小球在最高点B的速度为v2 时,绳的拉力与速度的关系又如何?【深入探究】当最高点速度V = V0时,细绳的拉力为0。此时小球运动的向心力只由 提供, V0=_(L=r)【归纳总结】:(1)当v ,向心力由重力和绳的拉力共同提供,小球做圆周运动能过最高点
2、。(2)当v ,绳的拉力为0.,只有重力提供向心力,小球做圆周运动恰好能过最高点。(3)当v ,小球不能通过最高点,在到达最高点之前要脱离圆周。V(二)小球在竖直光滑轨道面内侧做圆周运动。(过山车模型)【问题研讨】V1. 小球在最低点向心力来源?列式:V2. 在最高点向心力来源?列式:【归纳总结】:(1)当v ,向心力由重力和轨道对小球向下的弹力共同提供,小球做圆周运动能过最高点。(2)当v ,轨道对小球向下的弹力为0.,只有重力提供向心力,小球做圆周运动刚好能过最高点。V(3)当v ,小球不能通过最高点,在到达最高点之前要脱离圆周 (三)水流星模型。【问题研讨】:在“水流星”表演中,杯子在竖
3、直平面做圆周运动,在最高点时,杯口朝下,但杯中水却不会流下来,为什么?1. 水在随杯子做 运动,在最高点竖直方向受力有。2. 水在最高点刚好(恰好)不洒出来,此时最高点临界速度V0,实际运动过程中若使表演得以完成,在最高点水流星速度V应满足。【归纳总结】1.“绳”(或圆轨道内侧或水流星)(填“能”或“不能”)提供支撑力,只能提供拉力。2.对于绳模型,在圆周运动最高点:通过最高点的最小速度为:V0=_,此时向心力完全由_提供,即:F向=_。【跟踪训练】(1)用长为r的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动,则下列说法正确的是( )A 小球在圆周最高点时所受的向心力一定为重力B 小球在圆周最
4、高点时绳子的拉力不可能为0C 若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动,则其在最高点的速率为D 小球在圆周最低点时拉力一定大于重力(2)游乐场的翻滚过山车,人和车的总质量为5吨,轨道的半径为10m,到达轨道最高点的速度至少为 时,才能保证游客的安全。(g=10m/s2)(3)质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道内侧运动,若经过最高点速度为v时,恰好能不脱离轨道二做圆周运动。则当小球以2v的速度经过最高点时,小球对轨道压力的大小为( )A 0 B mg C 3mg D 5mg二 杆模型 (有支撑)【设问】轻杆与绳的区别是什么? 。【问题研讨】(1)当小球在最低点A的速度为v1时,杆的受力与速度的关系怎
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