5.7生活中的圆周运动(二)

厚德明理博学慎行2017—2018学年下学期高一物理导学案1§5、7生活中的圆周运动（二）编写：高一物理组姓名：班级：探究3、航天器(1)航天器中的物体做圆周运动需要的向心力由__________提供．(2)当航天器的速度____________时，航天器所受的支持力FN＝0，此时航天器及其内部的物体处于__________状态．分析：航天器中的失重现象(1)质量为M的航天器在近地轨道运行时，航天器的重力提供向心力，满足关系：Mg＝Mv2R，则v＝gR.(2)质量为m的航天员：航天员的重力和座舱对航天员的支持力提供向心力，满足关系：mg－FN＝mv2R.[来源:Zxxk.Com]当v＝gR时，FN＝0，即航天员处于完全失重状态探究4、离心现象(1)离心现象：如果一个正在做匀速圆周运动的物体在运动过程中向心力突然消失或合力不足以提供所需的向心力时，物体就会沿切线方向飞出或________圆心运动，这就是离心现象．离心现象并非受“离心力”作用的运动．(2)做圆周运动的物体所受的合外力F合指向圆心，且F合＝mv2r，物体做稳定的________________；所受的合外力F合突然增大，即F合mv2/r时，物体就会向内侧移动，做________运动；所受的合外力F合突然减小，即F合mv2/r时，物体就会向外侧移动，做________运动；所受的合外力F合＝0时，物体做离心运动，沿切线方向飞出．（4）匀速圆周运动、离心运动、向心运动比较：匀速圆周运动离心运动向心运动受力特点________等于做圆周运动所需的向心力合外力__________或者________提供圆周运动所需的向心力合外力________做圆周运动所需的向心力图示力学方程F____mrω2F____mrω2(或F＝0)F____mrω2例1、下列关于离心现象的说法正确的是()A．当物体所受的离心力大于向心力时产生离心现象B．做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失后，物体将做背离圆心的圆周运动C．做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失后，物体将沿切线方向做匀高中物理必修2第五章第7节厚德明理博学慎行2017—2018学年下学期高一物理导学案2速直线运动D．做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失后，物体将做曲线运动第三部分学以致用1.如图所示，光滑水平面上，小球m在拉力F作用下做匀速圆周运动，若小球运动到P点时，拉力F发生变化，下列关于小球运动情况的说法正确的是()A．若拉力突然消失，小球将沿轨迹Pa做离心运动B．若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pa做离心运动C．若拉力突然变小，小球将可能沿轨迹Pb做离心运动D．若拉力突然变大，小球将可能沿轨迹Pc做向心运动2.如图(a)所示，A、B为钉在光滑水平面上的两根铁钉，小球C用细绳拴在铁钉B上(细绳能承受足够大的拉力)，A、B、C在同一直线上。t=0时，给小球一个垂直于绳的速度，使小球绕着两根铁钉在水平面上做圆周运动。在0≤t≤10s时间内，细绳的拉力随时间变化的规律如图(b)所示，则下列说法中正确的有A.两钉子间的距离为绳长的1/6B.t=10.5s时细绳拉力的大小为6NC.t=14s时细绳拉力的大小为10ND.细绳第三次碰钉子到第四次碰钉子的时间间隔为3s3.如图所示，木板B托着木块A在竖直平面内逆时针方向做匀速圆周运动，则下列说法中正确的是()A.从水平位置a到最高点b的过程中A的向心加速度越来越大B.从水平位置a到最高点b的过程中B对A的摩擦力越来越小C.在a处时A对B的压力等于A的重力，A所受的摩擦力达到最大值D.在过圆心的水平线以下A对B的压力一定大于A的重力4.飞机俯冲拉起时，飞行员处于超重状态，此时座位对飞行员的支持力大于所受的重力，这种现象叫过荷．过荷过重会造成飞行员大脑贫血，四肢沉重，暂时失明，甚至昏厥．受过专门训练的空军飞行员最多可承受9倍重力的支持力影厚德明理博学慎行2017—2018学年下学期高一物理导学案3响．取g＝10m/s2，则当飞机在竖直平面上沿圆弧轨道俯冲速度为100m/s时，圆弧轨道的最小半径为()A.100mB.111mC.125mD.250m5．半径为R的光滑半圆球固定在水平面上(如图4所示)，顶部有一小物体A，今给它一个水平初速度v0＝Rg，则物体将()A．沿球面下滑至M点B．沿球面下滑至某一点N，便离开球面做斜下抛运动C．沿半径大于R的新圆弧轨道做圆周运动D．立即离开半圆球做平抛运动6．如图7所示，长为l的轻杆，一端固定一个小球，另一端固定在光滑的水平轴上，使小球在竖直面内做圆周运动，关于最高点的速度v，下列说法正确的是()A．v的极小值为glB．v由零逐渐增大，向心力也增大C．当v由gl逐渐增大时，杆对小球的弹力逐渐增大D．当v由gl逐渐减小时，杆对小球的弹力逐渐增大7、修铁路时，两轨间距是1435mm，某处铁路转弯的半径是300m，若规定火车通过这里的速度是72km/h.请你运用学过的知识计算一下，要想使内外轨均不受轮缘的挤压，内外轨的高度差应是多大？8、一根长为m8.0的绳子，当受到N84.7的拉力时即被拉断。若在此绳的一端拴一个质量为Kg4.0的物体，使物体以绳子的另一端为圆心在竖直面内做圆周运动，当物体运动到最低点时绳子断裂。求（1）物体运动至最低点时的角速度和线速度各是多大？（2）若绳断处物体距地面高m9.4，经多长时间物体落至地面？（3）物体落地处距抛出点多远？落地时物体的速度是多大？厚德明理博学慎行2017—2018学年下学期高一物理导学案49．一小球质量为m，用长为L的悬绳（不可伸长，质量不计）固定于O点，在O点正下方2L处钉有一颗钉子，如图所示，将悬线沿水平方向拉直无初速释放后，当悬线碰到钉子后的瞬间（）A．小球线速度没有变化B．小球的角速度突然增大到原来的2倍C．小球的向心加速度突然增大到原来的2倍D．悬线对小球的位力突然增大到原来的2倍10、如图所示，质量为M的物体内有光滑圆形轨道，现有一质量为m的小滑块沿该圆形轨道的竖直面做圆周运动，A、C为圆周的最高点和最低点，B、D与圆心O在同一水平线上．小滑块运动时，物体M保持静止，关于物体M对地面的压力N和地面对物体的摩擦力，下列说法正确的是（）A．滑块运动到A点时，NMg，摩擦力方向向左B．滑块运动到B点时，N=Mg，摩擦力方向向右C．滑块运动到C点时，N(M+m)g，M与地面无摩擦力D．滑块运动到D点时，N=(M+m)g，摩擦力方向向左11、如图所示，质量为m的小球由轻绳a、b分别系于一轻质木架上的A点和C点。当轻杆绕轴BC以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，绳a在竖直方向，绳b在水平方向，当小球运动到图示位置时，绳b被烧断的同时轻杆停止转动，若绳a、b的长分别为la、lb，且la，则（）A．绳b烧断前，绳a的拉力大于mg，绳b的拉力等于mω2lbB．绳b烧断瞬间，绳a的拉力突然增大C．绳b烧断后，小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动D．绳b烧断后，小球仍在水平面内做匀速圆周运动12、有一轻质杆，长l=0.5m；一端固定一质量m=0.5kg的小球，轻杆绕另一端在竖直面内做圆周运动。（1）当小球运动到最高点的速度大小为4m/s时，求小球对杆的作用力；（2）当小球运动到最低点时，球受杆的拉力为41N，求此时小球的速度大小。厚德明理博学慎行2017—2018学年下学期高一物理导学案5