《2022高中物理 第五章 曲線運(yùn)動(dòng) 第9節(jié) 非勻速圓周運(yùn)動(dòng)分析學(xué)案 新人教版必修2》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022高中物理 第五章 曲線運(yùn)動(dòng) 第9節(jié) 非勻速圓周運(yùn)動(dòng)分析學(xué)案 新人教版必修2(4頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022高中物理 第五章 曲線運(yùn)動(dòng) 第9節(jié) 非勻速圓周運(yùn)動(dòng)分析學(xué)案 新人教版必修2一、考點(diǎn)突破知識(shí)點(diǎn)考綱要求題型分值圓周運(yùn)動(dòng)圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)在非勻速圓周運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用選擇題46分二、重難點(diǎn)提示重難點(diǎn):運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的合成和分解的思想來理解非勻速圓周運(yùn)動(dòng)。能夠分析到生活中部分圓周運(yùn)動(dòng)的原理。一、非勻速圓周運(yùn)動(dòng)(1)定義:線速度大小、方向均發(fā)生變化的圓周運(yùn)動(dòng)。(2)合力的作用合力沿速度方向的分量Ft產(chǎn)生切向加速度,F(xiàn)tmat,它只改變速度的方向。力沿半徑方向的分量Fn產(chǎn)生向心加速度,F(xiàn)nman,它只改變速度的大小。二、豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)一般是變速圓周運(yùn)動(dòng),動(dòng)力學(xué)分析時(shí)只涉及最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的兩種
2、情形,因?yàn)樵谶@兩點(diǎn)上物體所受合力方向指向圓心,即重力與繩或桿的合力方向指向圓心。需要注意的是,繩連接的物體在豎直方向上的圓周運(yùn)動(dòng)一定是非勻速圓周運(yùn)動(dòng),而桿連接的物體有可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。 注意:豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)問題,涉及知識(shí)面比較廣,既有臨界問題,又有能量守恒的問題,后面會(huì)詳細(xì)討論。例題1 如圖,光滑的水平面上固定著一個(gè)半徑在逐漸減小的螺旋形光滑水平軌道一個(gè)小球以一定速度沿軌道切線方向進(jìn)入軌道,下列物理量中數(shù)值將減小的是()A. 周期 B. 線速度 C. 角速度 D. 向心加速度思路分析:軌道對(duì)小球的支持力與速度方向垂直,即加速度方向始終與線速度方向垂直,只改變其方向而不改變大小,故小球的線
3、速度大小不變;故B錯(cuò)誤;根據(jù)v=r,線速度大小不變,轉(zhuǎn)動(dòng)半徑減小,故角速度變大,C錯(cuò)誤;根據(jù),角速度增加,故周期減小,A正確;根據(jù),轉(zhuǎn)動(dòng)半徑減小,故向心加速度增加,D錯(cuò)誤。答案:A例題2 如圖所示,繩的一端懸于O點(diǎn),另一端系一小球;在O點(diǎn)正下方A處有一釘子?,F(xiàn)使小球由高處擺下,當(dāng)繩擺到豎直位置時(shí)與釘子相碰,則繩碰釘子前與碰釘子后瞬間相比(不計(jì)空氣阻力)()A. 小球的線速度變大B. 小球的角速度變大C. 小球的向心加速度變小D. 繩子的拉力變大思路分析:繩碰釘子前后瞬間小球的線速度未變,圓周運(yùn)動(dòng)的半徑變小,根據(jù)公式vr知,角速度變大;由a知加速度變大;根據(jù)Fmgm知繩子的拉力變大,正確選項(xiàng)是B
4、D。答案:BD例題3 一輛汽車勻速率通過一座圓弧形拱橋后,接著又以相同速率通過一圓弧形凹形橋。設(shè)兩圓弧半徑相等,汽車通過拱橋橋頂時(shí),對(duì)橋面的壓力F1為車重的一半,汽車通過圓弧形凹形橋的最低點(diǎn)時(shí),對(duì)橋面的壓力為F2,求F1與F2之比。如圖所示:思路分析:汽車通過橋頂A時(shí),mgF1在圓弧形凹地最低點(diǎn)時(shí)F2mg由題意得2F1mg由式得F2mgmgF1,故F22mgF14F1F13F1解得F1:F21:3答案:1:3【高頻疑點(diǎn)】拱形橋與凹形橋的比較項(xiàng)目汽車過拱形橋汽車過凹形橋受力分析規(guī)定向心力方向?yàn)檎较蚺nD第三定律超失重失重超重討論v增大,F(xiàn)壓減小當(dāng)v增大到時(shí),F(xiàn)壓0v增大,F(xiàn)壓增大常用結(jié)論(1)汽車過拱橋時(shí),在最高點(diǎn)處,車對(duì)橋的壓力小于車的重力,在最低點(diǎn)處,車對(duì)橋的壓力大于車的重力。(2)汽車過拱橋時(shí),當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),汽車將脫離橋面,發(fā)生危險(xiǎn)。【滿分訓(xùn)練】如圖所示,汽車以一定的速度經(jīng)過丘陵地帶,由于輪胎太舊,途中“放了炮”。你認(rèn)為可能性最大的是哪一點(diǎn)( ) A. A處 B. B處 C. C處 D. D處思路分析:最底點(diǎn)超重,最高點(diǎn)失重,故應(yīng)從B、D兩處選擇。因?yàn)椋?dāng)r越小,則輪胎受到的壓力越大,故爆胎可能性最大的地方是D處。答案:D