高三物理自主學(xué)習(xí)講義 第15課時 生活中的圓周運(yùn)動 新人教版.doc

高三物理自主學(xué)習(xí)講義（第15課時）（生活中的圓周運(yùn)動）一、雙基回顧1火車拐彎時，如果在拐彎處內(nèi)外軌一樣高，則火車轉(zhuǎn)彎所需的向心力由軌道對火車的彈力提供；如果在轉(zhuǎn)彎處使外軌高于內(nèi)軌，且據(jù)轉(zhuǎn)彎半徑和規(guī)定的速度，恰當(dāng)選擇內(nèi)外軌的高度差，則火車所需的向心力完全由_和_的合力提供2汽車通過凸拱橋或凹路面時，在最高點(diǎn)或最低點(diǎn)所需的向心力是由_的合力提供的3如圖所示，沒有物體支撐的小球，存豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動過最高點(diǎn)的情況：臨界條件：繩子或軌道對小球沒有力的作用，mg=，得（可理解為恰好轉(zhuǎn)過或恰好轉(zhuǎn)不過的速度)（注意：如果小球帶電，且空間存在電場、磁場時，臨界條件應(yīng)是小球重力、電場力和洛倫茲力的合力等于向心力，此時臨界速度) 能過最高點(diǎn)的條件：時，繩對球產(chǎn)生拉力，軌道對球產(chǎn)生壓力 不能過最高點(diǎn)的條件：v (實(shí)際上球還沒到最高點(diǎn)時就脫離了軌道)4如圖 (a)所示的球過最高點(diǎn)時，輕質(zhì)桿對球產(chǎn)生的彈力情況： 當(dāng)v=0時，n=mg(n為支持力) 當(dāng)0vn0no，n為支持力 當(dāng)v =時，n=0 當(dāng)v時，n為拉力，n隨v的增大而增大(此時n為拉力，方向指向圓心)若是如圖 (b)所示的小球，此時小球?qū)⒚撾x軌道做平拋運(yùn)動，因?yàn)檐壍缹π∏虿荒墚a(chǎn)生拉力二、過關(guān)練習(xí)1在平直軌道上勻速行駛的火車，所受的合力等于零，火車在轉(zhuǎn)彎時如果內(nèi)外軌一樣高，由于輪緣與外軌間的作用力很大，所以鐵軌容易受到損壞，因此在鐵軌的轉(zhuǎn)彎處，通常要把外軌墊高h(yuǎn)，若已知軌距是d，彎道處的曲率半徑為r，火車轉(zhuǎn)彎速率為v。 （1）試證明：（很小時tansin） （2）如果火車不按規(guī)定速率轉(zhuǎn)彎，有何害處？2輕桿長l0.2米，一端固定于o點(diǎn)，另一端連質(zhì)量m=0.5千克小球，繞o點(diǎn)在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動，在球通過最高點(diǎn)a時，試求：（1）在下列幾種情況下桿受到的力a小球速率1米/秒b小球速率2米/秒c小球速率為0d小球速率為米/秒（2）設(shè)把輕桿換成細(xì)繩，要使小球運(yùn)動過程中細(xì)繩不松弛，求小球在最低點(diǎn)的速率范圍。3質(zhì)量為m的小球（可看作質(zhì)點(diǎn)）在豎直放置的光滑圓環(huán)軌道內(nèi)運(yùn)動，如圖所示，小球在最高點(diǎn)時的速度為v0=，r為圓環(huán)的半徑，下列說法中正確的是 （ ）a小球經(jīng)過最低點(diǎn)時的速度等于b小球經(jīng)過任意直徑兩端時的動能之和相等c小球繞圓環(huán)一周的時間大于d小球在最低點(diǎn)時對圓環(huán)的壓力等于5mg4輕桿的一端固定一個質(zhì)量為m的小球，以另一端o為圓心，使小球在豎直平面內(nèi)做半徑為r的圓周運(yùn)動，則小球通過最高點(diǎn)時，輕桿對小球的作用力 （ ） a可能等于零 b可能等于mg c一定與小球受到的重力方向相反d一定隨小球過最高點(diǎn)時速度的增大而增大5如圖在高速公路的拐彎處，路面造得外高內(nèi)低，即當(dāng)車向右拐彎時，司機(jī)左側(cè)的路面比右側(cè)的要高一些，路面與水平面間的夾角為，設(shè)拐彎路段是半徑為r的圓弧，要使車速為v時車輪與路面之間的橫向（即垂直于前進(jìn)方向）摩擦力等于零，應(yīng)等于 （ ）aarcsin barctan carcsin darccot6質(zhì)量為m的小球，用長l的線懸掛在o點(diǎn)，在o點(diǎn)正下方，l/2處有一光滑的釘子o，把小球拉到與o水平的位置，擺線被釘子擋住，將小球從靜止釋放，當(dāng)擺球第一次通過最低點(diǎn)p時 （）a小球速度突然減小b小球的角速度突然減小c小球的向心加速度突然減小d擺線的張力突然減小7如圖（1）（2）質(zhì)量為m的物體都由水平靜止釋放，兩繩長l1：l21：2，則兩物體到達(dá)最低點(diǎn)時速度之比v1：v2_，角速度之比1：2_，向心加速度之比a1：a2_，繩拉力之比t1：t2_。89如圖所示，兩繩系一質(zhì)量為m = 0.1 kg的小球，兩繩的另兩端分別固定于軸的a、b