1、豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析學(xué)案班級(jí)：姓名：座號(hào)：學(xué)習(xí)口標(biāo)：1、會(huì)分析汽車過凸形橋最高點(diǎn)和凹形橋最低點(diǎn)的受力情況：2、會(huì)分析輕桿、輕繩、管道內(nèi)的小球做豎直平面內(nèi)閲周運(yùn)動(dòng)在最高點(diǎn)、最低點(diǎn)的受力悄況3、 掌握輕桿、輕繩、管道內(nèi)的小球做豎直平而內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的臨界條件。學(xué)習(xí)內(nèi)容： 一、汽車過凹凸橋1. 汽車過凸形橋的最高點(diǎn)問題1：如果汽車在水平路面上勻速行駛或靜止時(shí)，在豎在方向上受力如何？問題2：如果汽車在拱形橋頂點(diǎn)靜止時(shí)，橋面受到的壓力如何？問題3：如果汽車在拱形橋上，以某一速度 v通過圓弧半徑為R的拱形橋的最高點(diǎn)的時(shí)候，橋 面受到的壓力如何？問題4：汽車的速度比麗更大呢？汽車會(huì)怎么運(yùn)動(dòng)？（提示，此時(shí)

2、汽車受力、速度、加速度如何）問題5：如來是凹形橋，汽車行駛在最低點(diǎn)時(shí)，橋而受到的壓力如何 ？2. 汽車過凹形橋的最低點(diǎn)汽車過凹形橋時(shí)的運(yùn)動(dòng)也可看做闘周運(yùn)動(dòng)。汽車通過凹形橋授低點(diǎn)時(shí)，如圖所示，車對(duì)橋的壓力比汽車的重力人些還是小些？問題6：上學(xué)期我們?cè)?jīng)學(xué)習(xí)過超重和失重現(xiàn)象，那么試?yán)谩俺?、失重”的觀點(diǎn)定性分析車在拱形橋最高點(diǎn)，凹形橋的最低點(diǎn)分別處于哪種狀態(tài)?1、水流星、過山車（輕繩模型）7討論與交流：為什么在最高點(diǎn)時(shí)過山車不豎直下落？水不會(huì)流出呢 用自制教具做水流星表演并思考問題。問題1:最高點(diǎn)水的受丿J情況？向心力是什么？問題2：最低點(diǎn)水的受力情況？向心力是什么？問題3：最高點(diǎn)水的速度最小是多

3、少時(shí)才能保證水不流出？、輕桿模型思考與討論：如果是用桿固定小球使球繞桿另一端在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，上面所求的臨 速率還適用嗎？討論與交流：當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)輕桿對(duì)小球的作用力情況怎樣和最高點(diǎn)時(shí)冇什么不同呢練習(xí)：1. ?輛質(zhì)量 m=2.0 t的小轎車，駛過半徑R=90 m的一段圓弧形橋面，重力加速度 g 1R 10m/s?o 求：（1） 若橋而為凹形，汽車以2（）m/s的速度通過橋而最低點(diǎn)時(shí)，對(duì)橋面壓力是多大？（2）若橋面為凸形，汽車以10 m/s的速度通過橋面最高點(diǎn)時(shí)，對(duì)橋面壓力是多大？（3）汽車以多大速度通過凸形橋而頂點(diǎn)時(shí)，對(duì)橋面剛好沒有壓力？2.雜技演員在做水流星表演時(shí)，用繩系著裝有水

4、的水桶，在豎肓平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，若水的質(zhì)量加=0.5 kg,繩長/=60cm,求：(1) 最高點(diǎn)水不流出的最小速率，(2) 水在最髙點(diǎn)速率v = 3 m/s時(shí)，水對(duì)桶底的壓力3. 長L=0.5 m的輕桿，其-?端連接著一個(gè)零件A, A的質(zhì)量m = 2 kg.現(xiàn)讓A在豎直平而內(nèi)繞0點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示在A通過最高點(diǎn)時(shí)，求下列兩種情況下A對(duì)桿的作用力：(1) A的速率為1 m/s:襯(2) A 的速率為 4 m/s.(g= 10 m/S2)|4. 游樂場(chǎng)的過山車的運(yùn)動(dòng)過程nJ以抽彖為圖所示模型。弧形軌道下端與闘軌道相接，使小球從弧 形軌道上端A點(diǎn)靜止滑下，進(jìn)入圓軌道示沿圓軌道運(yùn)動(dòng)，最后離開。

5、試分析A點(diǎn)離地面的高度力至少要多大，小球才可以順利通過圓軌道最髙點(diǎn)(已知圓軌道的半徑為R,不考慮摩擦等阻力)(2)滑塊在AB段運(yùn)動(dòng)過程中恒定外力F的大小5. 如圖所示，水平軌道 AB與位于豎直面內(nèi)半徑為 R=0.90 m的半関形光滑軌道BCD相連，半 圓形 軌道的BD連線與AB垂直？質(zhì)量為 m= 1.0kg nJ看作質(zhì)點(diǎn)的小滑塊在恒定外力 F作用下從 水平軌 道上的A點(diǎn)由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，物體與水平地而間的動(dòng)摩擦因數(shù)U=0.5到達(dá)水平軌道的末端B點(diǎn)時(shí)撤去外力，小滑塊繼續(xù)沿半圓形軌道運(yùn)動(dòng)，且恰好能通過軌道最高點(diǎn)D,滑塊脫離半圓形軌道后又剛好落到 A點(diǎn).g取10nVs2,求：(1)滑塊經(jīng)過B點(diǎn)進(jìn)入圓形軌道時(shí)對(duì)軌道的壓力大小；6. 如圖所示，將一質(zhì)量為 m=0.1kg的小球自水平平臺(tái)右端 O點(diǎn)以初速度v。水平拋出，小球飛 離平 臺(tái)后由A點(diǎn)沿切線落入豎肓光滑圓軌道 ABC,并沿軌道恰好通過最高點(diǎn)C,圓軌道ABC的形狀為半徑R=2.5 m的圓截去了左上角127°的圓弧，CB為-其豎直直徑，(sin53 =0.8 , cos