第六章 课时4 生活中的圆周运动(2)(课时学案)-2022-2023学年高一新教材物理必修第二册【课时学案作业】人教版

学习札记 · · ⊙ 学习目标：竖直面内的圆周运动。 ⊙ 重点难点：竖直面内的圆周运动。 学 习 过 程 一、基础知识梳理 竖直面内的圆周运动，根据最高点的情况，可分成拱桥模型、线模型、杆模型三种类型。 ● 模型 1：拱桥模型 拱桥的桥面是半径为 R 的圆周的一部分， 质量为 m 的汽车经 过桥顶。 （1）若汽车的速度为 v，桥顶对它的支持力用 F 表示，则 （表达式），求得 F= 。 由上式可知，汽车的速度 v 越大，支持力 F 越 （“大”或“小”）。 （2）若汽车能够经过桥顶的最大速度用 v 0 表示，则 （表达式），求得 v 0 = 。 ● 模型 2：线模型 细线的一端固定，另一端拴一个质量为 m 的小球，小球在竖直 面内做半径为 R 的圆周运动。 （1）若小球经过最高点的速度为 v，线对它的拉力用 F 表示，则 （表达式），求得 F= 。 由上式可知，球的速度 v 越小，拉力 F 越 （“大”或“小”）。 （2）若小球能够经过圆周最高点的最小速度用 v 0 表示，则 （表达式），求得 v 0 = 。 ● 模型 3：杆模型 轻杆的一端固定在转轴上，另一端固定一个质量为 m 的小球， 小球在竖直面内做半径为 R 的圆周运动。 （1）小球经过最高点的最小速度是 v min = 。 （2）若小球经过最高点时杆上无弹力，此时小球的速度用 v 0 表示，则 （表达式），求得 v 0 = 。 （3）若小球经过最高点时速度为 v，且 v<v 0 ，则杆对球的弹力 F 方向 （“向 下”或“向上”），其大小符合 课时 4 生活中的圆周运动（2） 第六章 圆周运动 19 · · 学习札记 张 永 第 课时学案作业·物理·必修第二册 （表达式），求得 F= 。 由上式可知，球的速度 v 越大，则弹力 F 越 （“大”或“小”）。 （4）若小球经过最高点时速度为 v，且 v>v 0 ，则杆对球的弹力 F 方向 （“向 下”或“向上”），其大小符合 （表达式），求得 F= 。 由上式可知，球的速度 v 越大，则弹力 F 越 （“大”或“小”）。 在凹面桥、线模型、杆模型中，设圆周的半径为 R。 质量为 m 的 物体以速度 v 经过圆周最低点时， （表达式），求得 F= 。 例 1． 马戏团表演的飞车走壁节目非常惊险， 如图所示是该节 目的原理图。半径为 R 的圆轨道固定在竖直平面内，质量为 m 的小 球沿圆轨道内侧运动。 已知小球的质量为 m，以 v B = 2gR 姨 的速度 经过轨道最高点 B，并以 v A = 6gR 姨 的速度经过最低点 A。 若小球 经过 A 点和 B 点时所受轨道压力的大小分别用 F A 和 F B 表示，求 F A -F B 的值。 例 2． 将一段圆管弯成半径是 0.5 m 的圆环形，并固定在竖直平面内。质量为 0.1 kg 的小球在管内运动，前后两次经过最高点时，小球的速度分别是 4 m/s 和 2 m/s。 这两次 小球分别压圆管的内壁还是外壁？ 压力分别是多大？ 重力加速度 g 取 10 m/s 2 。 20 · · 课时学案作业·物理·必修第二册张 永 第 变形 1：（1）mω 2 r，mg；（2）支持力变大，摩擦力不变 变形 2：（1） μg r 姨 ；（2）B 课时 3 生活中的圆周运动（1） 原型：（1）F= mg cosθ ，T=2π Lcosθ g 姨 ；（2）9∶1 变形 1：（1）v 0 = grtanθ 姨 ， 与质量无关；（2）v>v 0 时外侧车轮的轮缘与铁轨间有横向挤压，v<v 0 时内侧车 轮的轮缘与铁轨间有横向挤压。 变形 2：（1）N= mg sinθ ，v= gh 姨 ，ω= 1 tanθ g h 姨 ；（2）支持力不变，线速度增大，角速度减小 变形 3：（1）v= grtanθ 姨 ；（2） 3 姨 ∶1 课时 4 生活中的圆周运动（2） 例 1：6mg 例 2：4 m/s 时球压管的外壁，压力大小是 2.2 N；2 m/s 时球压管的内壁，压力大小是 0.2 N 课时 5 生活中的圆周运动（3） 例 1：AB 例 2：（1）AD；（2）CD 例 3：AC 例 4：BD 第七章 万有引力与宇宙航行 课时 1 行星的运动 例 1：AC 例 2：AC 例 3：C 例 4：B 例 5：（1） R+r 2 ；（2） T 2 （ R+r 2r ） 3 2 课时 2 万有引力定律 例 1：ACD 例 2：A 课时 3 万有引力理论的成就（1） 例 1：C 例 2：B 例 3：A 例 4：C 例 5：B 例 6：A 课时 4 万有引力理论的成就（2） 例 1：AC 例 2：A 例 3：D 例 4：AD 巩固 1：AB 巩固 2：B 巩固 3