专题提升2　圆周运动的综合应用-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理必修第二册同步全程学习课件PPT（粤教版2019）

导巧泳 专题提升2 圆周运动的综合应用 [素养目标] 1.理解圆周运动的周期性，并会分析简单的多解问题， 2.理解竖直平面内圆周运动的两种模型，并能解决相关问题， 3.会分析圆周运动的临界问题. 分类研析 突破要点，提升关键 类型一圆周运动的多解问题 1.问题特点 (1)研究对象：匀速圆周运动的多解问题常常涉及两个做不同运动的物体 (2)运动特点：一个物体做匀速圆周运动，另一个物体做其他形式的运动（如平抛 运动、匀速直线运动等). (3)运动的关系：由于两物体运动的时间相等，根据等时性建立等式求解待求物理 量 2.分析技巧 (1)抓住联系点：明确题中两个物体的运动性质，抓住两个运动的联系点. (2)先特殊后一般：先考虑第一个周期的情况，再根据运动的周期性，考虑多个周 期时的规律 [例1]如图所示，M是水平放置的半径足够大的圆盘，绕其圆心的竖直轴00' 匀速转动，规定经过圆心0且水平向右为x轴正方向.在0点正上方距盘面高为 h=5m处有一个可间断滴水的容器，从t=0时刻开始，容器沿水平轨道向x轴正 方向做初速度为零的匀加速直线运动.已知t=0时刻滴下第一滴水，以后每当 前一滴水刚好落到盘面时再滴下一滴水，每滴水下落时竖直方向的初速度为 零，忽略空气阻力.（重力加速度g取10m/s2) (1)每一滴水离开容器后经过多长时间滴落到盘面上？ 轨道容器。 0 圆盘M 解析：()离开容器后，每一滴水在竖直方向上做自由落体运动，每一滴水滴落到盘 面上所用时间t= s=1s. 2h 2×5 答案：(1)1s ☑a回10 BCE388180088880080888888888888002871 [例1]如图所示，M是水平放置的半径足够大的圆盘，绕其圆心的竖直轴00' 匀速转动，规定经过圆心0且水平向右为x轴正方向.在0点正上方距盘面高为 h=5m处有一个可间断滴水的容器，从t=0时刻开始，容器沿水平轨道向x轴正 方向做初速度为零的匀加速直线运动.已知t=0时刻滴下第一滴水，以后每当 前一滴水刚好落到盘面时再滴下一滴水，每滴水下落时竖直方向的初速度为 零，忽略空气阻力.（重力加速度g取10m/s2) (2)要使每一滴水在盘面上的落点都位于同一直线上，圆盘的角速度ω应为 多大？ 轨道容器 ◆a 0 圆盘M 解析：(2)要使每一谪水在盘面上的落点都位于同一直线上，则圆盘在时间七内转 过的孤度为kπ，k是不为零的正整数，即有ωt=kT, 得w=k n rad,/s,其中k=1,2,3,… 答案：(2)o=k rad/s(k=1,2,3,…) [例1]如图所示，M是水平放置的半径足够大的圆盘，绕其圆心的竖直轴O0' 匀速转动，规定经过圆心0且水平向右为x轴正方向.在0点正上方距盘面高为 h=5m处有一个可间断滴水的容器，从t=0时刻开始，容器沿水平轨道向x轴正 方向做初速度为零的匀加速直线运动.已知t=0时刻滴下第一滴水，以后每当 前一滴水刚好落到盘面时再滴下一滴水，每滴水下落时竖直方向的初速度为 零，忽略空气阻力.（重力加速度g取10m/s2) (3)当圆盘的角速度为1.5πrad/s时，第二滴水与第三滴水在盘面上落点间的距 离为m,求容器的加速度大小 轨道容器 E73 0 圆盘M 解析：(3)第二滴水离0点的距离为s2=(at)t+at, 第三滴水离0点的距离为s=(a·2t)t+a(2t, 1 又△0=wt=1.5π， 2 即第二滴水和第三滴水分别滴落在圆盘上×轴方向及垂直x轴的方向上， 则 + =s2, 联产解得a=2m/s2. 答案：(3)2m/s2