高中圓周運動教案

圓周運動學(xué)案。

俗話說，凡事預(yù)則立，不預(yù)則廢。高中教師要準(zhǔn)備好教案，這是教師工作中的一部分。教案可以讓學(xué)生能夠在課堂積極的參與互動，幫助高中教師有計劃有步驟有質(zhì)量的完成教學(xué)任務(wù)。那么怎么才能寫出優(yōu)秀的高中教案呢？小編經(jīng)過搜集和處理，為您提供圓周運動學(xué)案，供您參考，希望能夠幫助到大家。

A組
一、選擇題
1．如果把地球近似地看成一個球體，在北京和廣州各放一個隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運動的物體，則這兩個物體具有相同大小的是（）
A．線速度B．角速度C．加速度D．周期
2．關(guān)于鐵道轉(zhuǎn)彎處內(nèi)外鐵軌間的高度關(guān)系，下列說法中正確的是（）
A．內(nèi)、外軌一樣高以防列車傾倒造成翻車事故
B．外軌比內(nèi)軌略高，這樣可以使列車順利轉(zhuǎn)彎，減小車輪與鐵軌的間擠壓
C．因為列車轉(zhuǎn)彎處有向內(nèi)傾倒的可能，故一般使內(nèi)軌高于外軌，以防列車翻倒
D．以上說法均不對
3．時鐘上分針的端點到轉(zhuǎn)軸的距離是時針端點到轉(zhuǎn)軸的距離的1.5倍，則（）
A．分針的角速度是時針角速度的1.5倍
B．分針的角速度是時針角速度的60倍
C．分針端點的線速度是時針端點的線速度的18倍
D．分針端點的線速度是時針端點的線速度的90倍
4．由于地球自轉(zhuǎn)，位于赤道上的物體1與位于北緯60°的物體2相比較（）
A．它們的線速度大小之比v1:v2=2:1
B．它們的角速度大小之比ω1:ω2=2:1
C．它們的向心加速度大小之比a1:a2=2:1
D．它們的向心加速度大小之比a1:a2=4:1
5．某圓拱橋的最高點所能承受的最大壓力為4.5×104N，橋的半徑為16m，一輛質(zhì)量為5.0t的汽車要想通過此橋，它過最高點的速度不得小于（）
A．16m/sB．17.4m/sC．12.6m/sD．4m/s
6．汽車在水平地面上轉(zhuǎn)彎，地面對車的摩擦力已達(dá)到最大值。當(dāng)汽車的速率加大到原來的二倍時，若使車在地面轉(zhuǎn)彎時仍不打滑，汽車的轉(zhuǎn)彎半徑應(yīng)（）
A．增大到原來的二倍B．減小到原來的一半
C．增大到原來的四倍D．減小到原來的四分之一
7．在長繩的一端系一個質(zhì)量為m的小球，繩的長度為L，能夠承受的最大拉力為7mg。用繩拉著小球在豎直面內(nèi)做圓周運動，小球到達(dá)最低點的最大速率應(yīng)為（）
A．B．C．D．
8．雜技表演中的水流星，能使水碗中的水在豎直平面內(nèi)做圓周運動，欲使水碗運動到最高點處而水不流出，應(yīng)滿足的條件是（）
A．B．
C．D．（n為轉(zhuǎn)速）

二、填空題
9．如圖所示的皮帶傳動裝置中，左邊是主動輪，右邊是一個輪軸，RA:RC=1:2，RA:RB=2:3。假設(shè)在傳動過程中皮帶不打滑，則皮帶輪邊緣上的A、B、C三點的角速度之比是________；線速度之比是________；向心加速度之比是________。
10．雨傘繞豎直軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，設(shè)雨傘傘面是水平的，距地面高為h，傘面的半徑為R，落在傘面上的雨滴緩慢地流到邊緣，雨滴從傘面邊緣飛出后落到地面上形成一個大圓圈，則雨滴形成的圓的半徑是________。

三、計算題
11．一架飛機(jī)在豎直平面內(nèi)以200m/s的速度做半徑為500m的勻速圓周運動，一個質(zhì)量為50kg的飛行員在最高點和最低點受到的座椅的壓力各是多少大？

12．如圖所示，長度為L=1.0m的繩，系一小球在豎直面內(nèi)做圓周運動，小球的質(zhì)量為M=5kg，小球半徑不計，小球在通過最低點時的速度大小為v=20m/s，試求：
（1）小球在最低點所受繩的拉力；
（2）小球在最低點的向心加速度。

13．內(nèi)壁光滑，兩端封閉的試管長5cm，內(nèi)有質(zhì)量為1g的小球，試管一端裝在水平轉(zhuǎn)軸O上，在豎直面內(nèi)繞O做勻速轉(zhuǎn)動。已知轉(zhuǎn)動過程中，試管底部受到小球壓力的最大值是最小值的3倍，求轉(zhuǎn)動的角速度。
B組

1．如圖所示，一個內(nèi)壁光滑的圓錐筒的軸線垂直于水平面，圓錐筒固定不動，兩個質(zhì)量相同的小球A和B緊貼著內(nèi)壁分別在圖中所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運動，則（）
A．球A的線速度必定大于球B的線速度
B．球A的角速度必定小于球B的角速度
C．球A的運動周期必定小于球B的運動周期
D．球A對筒壁的壓力必定大于球B對筒壁的壓力
2．質(zhì)量為m的小球用長為L的細(xì)繩懸掛于O點，在O點正下方處有一釘子A，把小球拉起到細(xì)繩成水平位置后釋放，在懸繩碰到釘子的瞬間（）
A．小球的線速度突然增大
B．小球的角速度突然增大
C．小球的向心加速度突然增大
D．懸繩的拉力突然增大
3．如圖所示，在光滑的水平面上放一個原長為L的輕質(zhì)彈簧，它的一端固定，另一端系一個小球。當(dāng)小球在該平面上做半徑為2L的勻速圓周運動時，速率為v；當(dāng)小球作半徑為3L的勻速圓周運動時，速率為v。設(shè)彈簧總處于彈性限度內(nèi)，則v:v等于
A．:B．2:3C．1:3D．1:
4．在某變速箱中有甲、乙、丙三個齒輪，如圖所示，其半徑分別為r1、r2、r3，若甲輪的角速度為ω1，則丙輪的角速度為（）
A．B．
C．D．
5．一個質(zhì)量為m的小球固定在一根輕桿的一端，在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動。當(dāng)小球過最高點時，桿受到的壓力，則當(dāng)小球過最低點時，桿受到的為________力（填“壓力”或“拉力”），大小為_____________。
6．在勻速轉(zhuǎn)動的水平圓盤邊緣處放著一個質(zhì)量為0.1kg的小金屬塊，圓盤的半徑為20cm，金屬塊和圓盤間的摩擦因數(shù)為0.2。為不使金屬塊從圓盤上掉下來，圓盤轉(zhuǎn)動的最大角速度為________rad/s。
7．如圖，細(xì)線的一端固定，另一端系著小球，小球在如圖所示的平面內(nèi)做勻速圓周運動，細(xì)線與豎直方向的夾角為θ，細(xì)線長為l，小球的質(zhì)量為m。求小球的角速度和細(xì)線所受拉力大小。

8．如圖所示，支架質(zhì)量為M，始終靜止在水平地面上。轉(zhuǎn)軸O上懸掛一個質(zhì)量為m的小球，細(xì)繩長度為L。
（1）小球從懸繩處于水平時無初速度釋放。求小球運動到最低點時地面對支架的支持力多大？
（2）若使小球在豎直面上做圓周運動，到達(dá)最高點時恰使支架對地面無壓力，那么小球在最高點時的速度多大？

9．如圖所示的裝置可以測量彈簧槍發(fā)射子彈的出口速度。在一根水平軸MN上相隔L安裝兩個平行的薄圓盤，它們可以繞水平軸MN一起勻速運動。彈簧槍緊貼左盤沿水平方向在水平軸MN的正上方射出一顆子彈，子彈穿過兩個薄圓盤，并在圓盤上留下兩個小孔A和B。若測得兩個小孔距軸心的距離分別為RA和RB，它們所在的半徑按轉(zhuǎn)動方向由B到A的夾角為φ（φ為銳角）。由此去計算彈簧槍發(fā)射的子彈的出口速度以及圓盤繞MN軸勻速轉(zhuǎn)動的角速度分別是多少？

圓周運動檢測題參考答案
1．3：2：3；1：1：2；3：2：62．BD3．C4．AC5．227
6．D7．3.168．C9．D10．ABCD11．BCD12．拉，
13．20rad/s14．3500N，4500N15．D16．R
17．，（2kp+f）k=0、1、2
18．N=3mg+Mg，

相關(guān)閱讀

描述圓周運動

第1節(jié)描述圓周運動
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1．根據(jù)實例歸納圓周運動的運動學(xué)特點，知道它是一種特殊的曲線運動，知道它與一般曲線運動的關(guān)系。
2．理解表征圓周運動的物理量，利用各物理量的定義式，闡述各物理量的含義及相互關(guān)系。
3．知道圓周運動在實際應(yīng)用中的普遍性。用半徑、線速度、角速度的關(guān)系揭示生活、生產(chǎn)中的圓周運動實例。從而對圓周運動的規(guī)律有更深刻的領(lǐng)悟。

【閱讀指導(dǎo)】
1．圓周運動是____________的一種，從地上物體的運動到各類天體的運動，處處體現(xiàn)著圓周運動或橢圓運動的和諧之美。物體的___________________的運動叫做圓周運動。
2．在課本圖2－1－1中，從運動學(xué)的角度看有什么共同的特點：_____________________________________________________________________________________。
3．在圓周運動中，最簡單的一種是______________________。
4．如果質(zhì)點沿圓周運動，在_____________________________，這種運動就叫做勻速圓周運動。
5．若在時間t內(nèi)，做勻速圓周運動的質(zhì)點通過的弧長是s，則可以用比值________來描述勻速圓周運動的快慢，這個比值代表___________________________，稱為勻速圓周運動的_____________。
6．勻速圓周運動是一種特殊的曲線運動，它的線速度就是________________。這是一個________量，不僅有大小，而且有方向。圓周運動中任一點的線速度方向就是_______________。因此，勻速圓周運動實際是一種__________運動。這里所說的“勻速”是指________________的意思。
7．對于做勻速圓周運動的質(zhì)點，______________________________的比值，即單位時間內(nèi)所轉(zhuǎn)過的角度叫做勻速圓周運動的_________________，表達(dá)式是____________，單位是_____________，符號是________；勻速圓周運動是_______________不變的運動。
8．做勻速圓周運動的物體__________________________叫做周期，用符號____表示。周期是描述________________的一個物理量。做勻速圓周運動的物體，經(jīng)過一個周期后會_____________________。
9．在勻速圓周運動中，線速度與角速度的關(guān)系是_______________________。
10．任何一條光滑的曲線，都可以看做是由___________________組成的，__________叫做曲率半徑，記作_____，因此我們就可以把物體沿任意曲線的運動，看成是__________
______________的運動。

【課堂練習(xí)】
★夯實基礎(chǔ)
1．對于做勻速圓周運動的物體，下列說法中正確的是（）
A．相等的時間內(nèi)通過的路程相等
B．相等的時間內(nèi)通過的弧長相等
C．相等的時間內(nèi)通過的位移相等
D．相等的時間內(nèi)通過的角度相等
2．做勻速圓周運動的物體，下列哪些物理量是不變的（）
A．速率B．速度C．角速度D．周期
3．某質(zhì)點繞圓周運動一周，下述說法正確的是（）
A．質(zhì)點相對于圓心是靜止的B．速度的方向始終不變
C．位移為零，但路程不為零D．路程與位移的大小相等
4．做勻速圓周運動的物體，其線速度大小為3m/s，角速度為6rad/s，則在0.1s內(nèi)物體通過的弧長為________m，半徑轉(zhuǎn)過的角度為_______rad，半徑是_______m。
5．A、B兩質(zhì)點分別做勻速圓周運動，在相同的時間內(nèi)，它們通過的弧長之比sA:sB=2:3，而轉(zhuǎn)過的角度之比=3:2，則它們的周期之比TA:TB=________，角速度之比=________，線速度之比vA:vB=________，半徑之比RA:RB=________。
6．如圖所示的傳動裝置中，已知大輪A的半徑是小輪B半徑的3倍，A、B分別在邊緣接觸，形成摩擦轉(zhuǎn)動，接觸點無打滑現(xiàn)象，B為主動輪，B轉(zhuǎn)動時邊緣的線速度為v，角速度為ω，試求：
（1）兩輪轉(zhuǎn)動周期之比；
（2）A輪邊緣的線速度；
（3）A輪的角速度。

★能力提升
7．如圖所示，直徑為d的圓筒，正以角速度ω繞軸O勻速轉(zhuǎn)動，現(xiàn)使槍口對準(zhǔn)圓筒，使子彈沿直徑穿過，若子彈在圓筒旋轉(zhuǎn)不到半圈時，筒上先后留下a、b兩彈孔，已知aO與bO夾角60°，則子彈的速度為多大？

8．一個大鐘的秒針長20cm，針尖的線速度是________m/s，分針與秒針從重合至第二次重合，中間經(jīng)歷的時間為________s。
第1節(jié)描述圓周運動
【閱讀指導(dǎo)】
1.曲線運動，運動軌跡是圓的。
2.做圓周運動的物體通常不能看作質(zhì)點；物體各部分的軌跡都不盡相同，但它們是若干做圓周運動的質(zhì)點的組合；做圓周運動的各部分的軌跡可能不同，但軌跡的圓心相同。
3.快慢不變的勻速（率）圓周運動。
4.相等的時間里通過的圓弧長度相等。
5.S/t，單位時間所通過的弧長，線速度。
6.質(zhì)點在圓周運動中的瞬時速度，矢，圓周上該點切線的方向，變速，速率不變的。
7.連接質(zhì)點和圓心的半徑所轉(zhuǎn)過的角度，角速度，ω=φ/t，弧度每秒，rad/s,角速度。
8.運動一周所用的時間，T，勻速圓周運動快慢，重復(fù)回到原來的位置及運動方向。
9.V=Rω。
10.一系列不同半徑的圓弧，這些圓弧的半徑；ρ；物體沿一系列不同半徑的小段圓弧。
【課堂練習(xí)】
1．A2．A、C、D3．C4．0.3，0.6，0.5．5．1：2，2：1，1：4。
6．小。7．V=3dω/2π

5.7生活中的圓周運動學(xué)案（人教版必修2）

俗話說，磨刀不誤砍柴工。作為教師就要在上課前做好適合自己的教案。教案可以讓學(xué)生們能夠在上課時充分理解所教內(nèi)容，幫助教師掌握上課時的教學(xué)節(jié)奏。教案的內(nèi)容要寫些什么更好呢？下面是小編幫大家編輯的《5.7生活中的圓周運動學(xué)案（人教版必修2）》，歡迎您閱讀和收藏，并分享給身邊的朋友！

5.7生活中的圓周運動學(xué)案（人教版必修2）

1．火車轉(zhuǎn)彎時實際是在做圓周運動，因而具有____________，需要__________．
如果轉(zhuǎn)彎時內(nèi)外軌一樣高，則由____________________提供向心力，這樣，鐵軌和車輪
易受損．
如果轉(zhuǎn)彎處外軌略高于內(nèi)軌，火車轉(zhuǎn)彎時鐵軌對火車的支持力不再是豎直向上的，而是
________________，它與重力的合力指向________，為火車提供了一部分向心力，減輕
了輪緣與外軌的擠壓．適當(dāng)設(shè)計內(nèi)外軌的高度差，使火車以規(guī)定的速度行駛時，轉(zhuǎn)彎需
要的向心力幾乎完全由________________________提供．
2．當(dāng)汽車以相同的速率分別行駛在凸形橋的最高點和凹形橋的最低點時，汽車對橋的壓
力的區(qū)別如下表所示.
內(nèi)容

項目凸形橋凹形橋
受力分析圖

以a方向為
正方向，根據(jù)
牛頓第二定
律列方程mg－FN1＝mv2r
FN1＝mg－mv2r
FN2－mg＝mv2r
FN2＝mg＋mv2r

牛頓第三定律FN1′＝FN1
＝mg－mv2r
FN2′＝FN2
＝mg＋mv2r

討論v增大，F(xiàn)N1′減??；當(dāng)v增大到gr時，F(xiàn)N1′＝0v增大，F(xiàn)N2′增大，只要v≠0，F(xiàn)N1′FN2′
由列表比較可知，汽車在凹形橋上行駛對橋面及輪胎損害大，但在凸形橋上，最高點速
率不能超過________．當(dāng)汽車以v≥gr的速率行駛時，將做__________，不再落到橋面
上．
3．(1)航天器中的物體做圓周運動需要的向心力由__________提供．
(2)當(dāng)航天器的速度____________時，航天器所受的支持力FN＝0，此時航天器及其內(nèi)部
的物體處于__________狀態(tài)．
4．(1)離心現(xiàn)象：如果一個正在做勻速圓周運動的物體在運動過程中向心力突然消失或
合力不足以提供所需的向心力時，物體就會沿切線方向飛出或________圓心運動，這就
是離心現(xiàn)象．離心現(xiàn)象并非受“離心力”作用的運動．
(2)做圓周運動的物體所受的合外力F合指向圓心，且F合＝mv2r，物體做穩(wěn)定的
________________；所受的合外力F合突然增大，即F合mv2/r時，物體就會向內(nèi)側(cè)移動，
做________運動；所受的合外力F合突然減小，即F合mv2/r時，物體就會向外側(cè)移動，
做________運動，所受的合外力F合＝0時，物體做離心運動，沿切線方向飛出．
5．勻速圓周運動、離心運動、向心運動比較：
勻速圓周運動離心運動向心運動
受力
特點________等于做圓周運動所需的向心力合外力__________或者_(dá)_______提供圓周運動所需的向心力合外力________做圓周運動所需的向心力
圖示

力學(xué)
方程F____mrω2F____mrω2
(或F＝0)F____mrω2
【概念規(guī)律練】
知識點一火車轉(zhuǎn)彎問題
1．在某轉(zhuǎn)彎處，規(guī)定火車行駛的速率為v0，則下列說法中正確的是()
A．當(dāng)火車以速率v0行駛時，火車的重力與支持力的合力方向一定沿水平方向
B．當(dāng)火車的速率vv0時，火車對外軌有向外的側(cè)向壓力
C．當(dāng)火車的速率vv0時，火車對內(nèi)軌有向內(nèi)的擠壓力
D．當(dāng)火車的速率vv0時，火車對內(nèi)軌有向內(nèi)側(cè)的壓力
2．修鐵路時，兩軌間距是1435mm，某處鐵路轉(zhuǎn)彎的半徑是300m，若規(guī)定火車通過
這里的速度是72km/h.請你運用學(xué)過的知識計算一下，要想使內(nèi)外軌均不受輪緣的擠壓，
內(nèi)外軌的高度差應(yīng)是多大？

知識點二汽車過橋問題
3．汽車駛向一凸形橋，為了在通過橋頂時，減小汽車對橋的壓力，司機(jī)應(yīng)()
A．以盡可能小的速度通過橋頂
B．適當(dāng)增大速度通過橋頂
C．以任何速度勻速通過橋頂
D．使通過橋頂?shù)南蛐募铀俣缺M可能小
4．如圖1所示，
圖1
質(zhì)量m＝2.0×104kg的汽車以不變的速率先后駛過凹形橋面和凸形橋面，兩橋面的圓弧
半徑均為20m．如果橋面承受的壓力不得超過3.0×105N，則：
(1)汽車允許的最大速率是多少？
(2)若以所求速度行駛，汽車對橋面的最小壓力是多少？(g取10m/s2)

知識點三圓周運動中的超重、失重現(xiàn)象
5．在下面所介紹的各種情況中，哪種情況將出現(xiàn)超重現(xiàn)象()
①小孩蕩秋千經(jīng)過最低點②汽車過凸形橋③汽車過凹形橋④在繞地球做勻速圓周
運動的飛船中的儀器
A．①②B．①③C．①④D．③④
知識點四離心運動
6．下列關(guān)于離心現(xiàn)象的說法正確的是()
A．當(dāng)物體所受的離心力大于向心力時產(chǎn)生離心現(xiàn)象
B．做勻速圓周運動的物體，當(dāng)它所受的一切力都突然消失后，物體將做背離圓心的圓
周運動
C．做勻速圓周運動的物體，當(dāng)它所受的一切力都突然消失后，物體將沿切線方向做勻
速直線運動
D．做勻速圓周運動的物體，當(dāng)它所受的一切力都突然消失后，物體將做曲線運動
7.
圖2
如圖2所示，光滑水平面上，小球m在拉力F作用下做勻速圓周運動，若小球運動到P
點時，拉力F發(fā)生變化，下列關(guān)于小球運動情況的說法正確的是()
A．若拉力突然消失，小球?qū)⒀剀壽EPa做離心運動
B．若拉力突然變小，小球?qū)⒀剀壽EPa做離心運動
C．若拉力突然變小，小球?qū)⒖赡苎剀壽EPb做離心運動
D．若拉力突然變大，小球?qū)⒖赡苎剀壽EPc做向心運動
【方法技巧練】
豎直平面內(nèi)圓周運動問題的分析方法
8．如圖3所示，
圖3
小球m在豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運動，下列說法中正確的是()
A．小球通過最高點時的最小速度是v＝gR
B．小球通過最高點時的最小速度為0
C．小球在水平線ab以下的管道中運動時內(nèi)側(cè)管壁對小球一定無作用力
D．小球在水平線ab以上的管道中運動時外側(cè)管壁對小球一定無作用力
圖4
9．雜技演員在做“水流星”表演時，用一根細(xì)繩系著盛水的杯子，掄起繩子，讓杯子在
豎直面內(nèi)做圓周運動．如圖4所示，杯內(nèi)水的質(zhì)量m＝0.5kg，繩長l＝60cm.求：
(1)在最高點水不流出的最小速率．

(2)水在最高點速率v＝3m/s時，水對杯底的壓力大?。?br>

參考答案
課前預(yù)習(xí)練
1．向心加速度向心力外軌對輪緣的彈力斜向彎道的內(nèi)側(cè)圓心重力G和支持力FN的合力
2.gr平拋運動
3．(1)萬有引力(2)等于gR完全失重
4．(1)遠(yuǎn)離(2)勻速圓周運動向心離心
5．合外力突然消失不足以大于＝
課堂探究練
1．ABD
2．0.195m
解析火車在轉(zhuǎn)彎時所需的向心力由火車所受的重力和軌道對火車支持力的合力提供的，如圖所示，圖中h為兩軌高度差，d為兩軌間距，mgtanα＝mv2r，tanα＝v2gr，又由于軌道平面和水平面間的夾角一般較小，可近似認(rèn)為：tanα≈sinα＝hd.
因此：hd＝v2gr，則h＝v2dgr＝202×1.4359.8×300m＝0.195m.
點評近似計算是本題的關(guān)鍵一步，即當(dāng)角度很小時：sinα≈tanα.
3．B
4．(1)10m/s(2)105N
解析(1)汽車在凹形橋底部時對橋面壓力最大，由牛頓第二定律得：
FN－mg＝mv2maxr.
代入數(shù)據(jù)解得vmax＝10m/s.
(2)汽車在凸形橋頂部時對橋面壓力最小，由牛頓第二定律得：
mg－FN′＝mv2r.
代入數(shù)據(jù)解得FN′＝105N.
由牛頓第三定律知汽車對橋面的最小壓力等于105N.
點評(1)汽車行駛時，在凹形橋最低點，加速度方向豎直向上，汽車處于超重狀態(tài)，故對橋面的壓力大于重力；在凸形橋最高點，加速度方向豎直向下，處于失重狀態(tài)，故對橋面的壓力小于重力．
(2)汽車在拱形橋的最高點對橋面的壓力小于或等于汽車的重力．
①當(dāng)v＝gR時，F(xiàn)N＝0.
②當(dāng)vgR時，汽車會脫離橋面，發(fā)生危險．
③當(dāng)0≤vgR時，0FN≤mg.
5．B[物體在豎直平面內(nèi)做圓周運動，受重力和拉力(支持力)的作用，若向心加速度向下，則mg－FN＝mv2R，有FNmg，物體處于失重狀態(tài)；若向心加速度向上，則FN－mg＝mv2R，有FNmg，物體處于超重狀態(tài)；若mg＝mv2R，則FN＝0.]
點評物體在豎直平面內(nèi)做圓周運動時，在最高點處于失重狀態(tài)；在最低點處于超重狀態(tài)．
6．C[物體之所以產(chǎn)生離心現(xiàn)象是由于F合＝F向mω2r，并不是因為物體受到離心力的作用，故A錯；物體在做勻速圓周運動時，若它所受到的力突然都消失，根據(jù)牛頓第一定律，它從這時起做勻速直線運動，故C正確，B、D錯．]
7．ACD[由F＝mv2r知，拉力變小，F(xiàn)不能提供所需向心力、r變大、小球做離心運動；反之，F(xiàn)變大，小球做向心運動．]
8．BC[小球沿管道做圓周運動的向心力由重力及管道對小球的支持力的合力沿半徑方向的分力提供．由于管道的內(nèi)、外壁都可以提供支持力，因此過最高點的最小速度為0，A錯誤，B正確；小球在水平線ab以下受外側(cè)管壁指向圓心的支持力作用，C正確；在ab線以上是否受外側(cè)管壁的作用力由速度大小決定，D錯誤．]
9．(1)2.42m/s(2)2.6N
解析(1)在最高點水不流出的條件是水的重力不大于水做圓周運動所需要的向心力，即mg≤mv2l，則所求最小速率v0＝lg＝0.6×9.8m/s＝2.42m/s.
(2)當(dāng)水在最高點的速率大于v0時，只靠重力已不足以提供向心力，此時水杯底對水有一豎直向下的力，設(shè)為FN，由牛頓第二定律有FN＋mg＝mv2l
即FN＝mv2l－mg＝2.6N
由牛頓第三定律知，水對杯底的作用力FN′＝FN＝2.6N，方向豎直向上．
方法總結(jié)對于豎直面內(nèi)的圓周運動，在最高點的速度v＝gR往往是臨界速度，若速度大于此臨界速度，則重力不足以提供所需向心力，不足的部分由向下的壓力或拉力提供；若速度小于此臨界速度，側(cè)重力大于所需向心力，要保證物體不脫離該圓周，物體必須受到一個向上的力．

生活中的圓周運動導(dǎo)學(xué)案

生活中的圓周運動導(dǎo)學(xué)案

學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.學(xué)會定性分析火車轉(zhuǎn)彎過程中外軌高于內(nèi)軌的原因.
2.能夠定量分析汽車過拱形橋最高點、凹形橋最低點時對橋面的壓力,學(xué)會用牛頓第二定律分析圓周運動.
3.知道航天器中完全失重現(xiàn)象的本質(zhì).
4.知道離心運動及其產(chǎn)生條件,認(rèn)識和體會圓周運動中的向心力來源和離心現(xiàn)象.
自主探究
1.鐵路的彎道
(1)火車在彎道上做運動,其半徑是沿著方向的.由于其質(zhì)量巨大,所以需要提供很大的力.
(2)如果內(nèi)外軌一樣高,則由對輪緣的彈力提供向心力.
(3)鐵路彎道的特點:
①略高于.
②鐵軌對火車的支持力不是豎直向上的,而是.
③提供了火車轉(zhuǎn)彎的向心力.
（4）當(dāng)火車以規(guī)定的速度Vo行駛時，軌道與輪緣間沒有彈力，輪緣與鐵軌不會受到擠壓磨損，如下情況，哪側(cè)會受到擠壓磨損？
VVo時，軌道與輪緣會受到擠壓磨損，
V/spanVo時，軌道與輪緣會受到擠壓磨損。
2.拱形橋
向心力來源(最高點和最低點):汽車做圓周運動,和的合力提供向心力.
3.航天器中的失重問題
(1)航天器在近地軌道運動
①提供向心力,滿足關(guān)系是,航天器的速度.
②對于航天員,由提供向心力,滿足關(guān)系是.
由此可得:FN=0時,航天員處于狀態(tài).
(2)對失重現(xiàn)象的認(rèn)識:航天器內(nèi)的所有物體都處于狀態(tài),但是并不是不受重力.
小組探究
一、鐵路的彎道——水平面上的圓周運動
觀察火車及軌道的模型
先獨立思考,畫圖分析,后小組共同討論下列問題,得到結(jié)論
1.在平直軌道上勻速行駛的火車,其合力如何?
2.在水平軌道上,火車轉(zhuǎn)彎時,其合力方向如何?向心力的來源是什么?水平軌道上轉(zhuǎn)彎會帶來什么樣的后果?
3.如何改進(jìn)才能夠避免或減小這方面的后果?
【歸納總結(jié)】
1.火車轉(zhuǎn)彎過程中,如果內(nèi)外軌一樣高,則由外軌對輪緣的彈力提供向心力.
2.如果外軌高于內(nèi)軌,則當(dāng)速度達(dá)到一定的數(shù)值時,可以由重力和支持力的合力提供向心力.
二、拱形橋——豎直面內(nèi)的圓周運動
觀察汽車過橋的模型,解決下列問題:
1.汽車在水平路面上勻速行駛或靜止,在豎直方向的受力情況如何?
2.汽車過拱形橋到達(dá)最高點時,受力情況如何?此時橋?qū)ζ嚨闹С至εc汽車所受的重力一樣大嗎?它們的合外力方向如何,在做什么運動?
3.試分析如果汽車的速度不斷增大,汽車的受力情況會怎樣變化?如果汽車的速度過大會發(fā)生什么現(xiàn)象?
4.用同樣的方法分析汽車過凹形橋最低點的受力情況.
5.前面我們曾經(jīng)學(xué)習(xí)過超重和失重現(xiàn)象,那么試?yán)谩俺亍⑹е亍钡挠^點定性分析汽車在拱形橋最高點和凹形橋的最低點分別處于哪種狀態(tài)?
【歸納總結(jié)】
1.汽車過拱形橋時對橋面的壓力小于重力.
2.汽車過凹形橋時對橋面的壓力大于重力.
三、航天器中的失重現(xiàn)象
觀看《神舟十號太空授課》視頻后,解決下列問題
1.宇宙飛船在做什么運動?
2.飛船內(nèi)的宇航員受力情況如何?他們處于什么狀態(tài)?
【歸納總結(jié)】
宇宙飛船內(nèi)的一切物體都處于完全失重狀態(tài).
四、離心運動
1.物體在做圓周運動時,提供向心力的力突然消失,物體會怎樣運動?
2.如果合力不足以提供向心力,物體又會怎樣運動?
3.什么是離心運動?有哪些應(yīng)用?有哪些危害?
【歸納總結(jié)】
1.離心運動：做圓周運動的物體沿切線方向飛出或逐漸遠(yuǎn)離圓心的運動。
2.做離心運動的原因：向心突然消失或合力不足以提供向心力。

自主探究
1.(1)圓周水平向心(2)外軌(3)①外軌內(nèi)軌②斜向彎道內(nèi)側(cè)③軌道對火車的支持力和重力的合力（4）外側(cè)內(nèi)側(cè)
2.重力橋面的支持力
3.(1)①重力mg=v=②重力和座椅的支持力的合力mg-FN=完全失重(2)完全失重
合作探究
一、鐵路的彎道——水平面內(nèi)的圓周運動
1.合力為零
2.合力方向水平向心力來源于外軌給火車的彈力擠壓外軌,容易損壞軌道
3.火車在轉(zhuǎn)彎時與軌道沒有側(cè)向擠壓就能夠避免或減小這方面的后果,即當(dāng)軌道對火車彈力的水平分力恰好提供火車在轉(zhuǎn)彎時所需的向心力時就沒有側(cè)向擠壓
4.有;分析的情況與火車轉(zhuǎn)彎類似,當(dāng)彈力的水平分量提供了汽車在轉(zhuǎn)彎時所需的向心力時,汽車輪胎與地面沒有側(cè)向摩擦力.
二、拱形橋——豎直面內(nèi)的圓周運動
1.在豎直方向上受重力和支持力,且二力平衡
2.向下的重力和向上的支持力重力大于支持力向下,做圓周運動
3.汽車速度增大,支持力會逐漸減小汽車速度過大會“飛”離橋面
4.向下的重力和向上的支持力,此時,支持力大于重力,合力方向垂直于支持面向上
5.最高點,失重現(xiàn)象最低點,超重
三、航天器中的失重現(xiàn)象
1.勻速圓周運動
2.只受重力,處于完全失重狀態(tài)
四、離心運動
1.沿著切線飛出去
2.遠(yuǎn)離圓心
3.物體雖然不會沿著切線飛出去,也會遠(yuǎn)離圓心的運動應(yīng)用:洗衣機(jī)的脫水、水泥管道制作危害:汽車超速會“甩出去”

2.1圓周運動

2.1圓周運動

一、課標(biāo)要求

（一）知識與技能

1．了解物體做圓周運動的特征

2．理解線速度、角速度和周期的概念，知道它們是描述物體做勻速圓周運動快慢的物理量，會用它們的公式進(jìn)行計算。

3．理解線速度、角速度、周期之間的關(guān)系：水滴做平拋運動的水平射程為x=v0t=ω·r.如圖所示為俯視圖，表示水滴從a點甩離傘面，落在地面上的b點；O是轉(zhuǎn)動軸（圓心），可見水滴落在地面上形成的圓的半徑為R＝.【說明】這是一個涉及勻速圓周運動和平拋運動的綜合性題目，正確解答該題的關(guān)鍵有三點：一是知道水滴離開傘緣時的速度方向與傘緣相切，且線速度的大小與傘緣的線速度大小相同；二是認(rèn)識到水滴離開傘緣后做平拋運動；三是正確畫出示意圖，將三維空間的運動情況簡化為平面圖形.畫示意圖往往能幫助形成清晰的物理情景，若能養(yǎng)成畫示意圖的良好習(xí)慣，對于提高解題能力是十分有益的.