曲线运动第三节实验

曲线运动研究报告
曲线运动研究报告
一、实验目的
通过对曲线运动的研究，探究影响物体曲线运动的因素，并揭示曲线运动的规律。

二、实验器材和材料
1. 电动轨道
2. 轨道小车
3. 轨道小车位置传感器
4. 电源
5. 计算机
6. 实验数据记录表
三、实验步骤
1. 将电动轨道设置在水平面上，并将轨道小车放在轨道上。

2. 通过电源将轨道小车加速至一定初速度。

3. 同时，通过计算机记录轨道小车的位置和时间的关系。

4. 根据实验数据计算轨道小车的速度和加速度，并绘制小车位置-时间曲线、速度-时间曲线和加速度-时间曲线。

5. 改变轨道小车的初速度、质量和轨道的曲率，分别进行多次实验，并记录和分析数据。

四、实验结果和分析
实验数据显示，当小车在水平面上做匀速直线运动时，其位置-时间曲线为一条直线，速度为常数，而加速度为零。

当小车做曲线运动时，其位置-时间曲线为一条曲线，速度为变化的量，而加速度不为零。

通过分析实验数据，发现曲线运动的速度与位置变化的曲率有关，曲率越大，速度变化越明显；曲线运动的加速度与速度和位置变化的曲率有关，加速度的方向与速度的方向、曲率的方向有密切关系。

五、结论
曲线运动的速度和加速度与位置变化的曲率有密切关系，曲率越大，速度变化越明显；加速度的方向与速度的方向、曲率的方向有密切关系。

六、实验总结
通过本次实验，我深刻理解了曲线运动的特点和规律，提高了实验操作和数据分析的能力。

并认识到物体的运动研究对于科学研究和实际应用具有重要意义。

高中物理实验：曲线运动曲线运动的条件实验仪器：小球、绳;铁球、磁铁、斜槽教师操作：拴着绳的小球在桌面上作圆周运动，绳子的拉力改变小球速度的方向。

教师操作：斜槽上滚下的铁球沿直线前进;在旁边放上磁铁后，铁球运动方向改变。

实验仪器：雨伞、水(或沙轮、铁)教师操作：把水倒在张开的雨伞上，转动雨伞。

实验结论：曲线运动中，速度方向是时刻改变的，在某时刻的瞬时速度方向在曲线的这一点的切线方向上。

运动的合成实验仪器：运动合成演示器(J2170)、停表教师操作：演示两个分运动并计时;演示合运动并计时。

实验结论：合运动与分运动具有等时性。

目的：验证平行四边形法则。

器材：方木板一个、白纸一张、弹簧秤两个、橡皮条一根、细绳套两个、三角板、刻度尺，图钉几个。

主要测量：a.用两个测力计拉细绳套使橡皮条伸长，绳的结点到达某点O。

结点O的位置。

记录两测力计的示数F1、F2。

两测力计所示拉力的方向。

b.用一个测力计重新将结点拉到O点。

记录：弹簧秤的拉力大小F及方向。

b.方木板应水平放置。

c.弹簧伸长方向和所测拉力方向应一致，并与木板平行.d.两个分力和合力都应尽可能大些.e.拉橡皮条的细线要长些，标记两条细线方向的两点要尽可能远些.f.两个分力间的夹角不宜过大或过小，一般取600---1200为宜验证动量守恒定律原理：两小球在水平方向发生正碰，水平方向合外力为零，动量守恒。

m1v1=m1v1/+m2v2/本实验在误差允许的范围内验证上式成立。

两小球碰撞后均作平抛运动，用水平射程间接表示小球平抛的初速度：OP-----m1以v1平抛时的水平射程实验仪器：斜槽、重锤、白纸、复写纸、米尺、入射小球、被碰小球、游标卡尺、刻度尺、圆规、天平。

实验条件：a.入射小球的质量m1大于被碰小球的质量m2(m1＞m2)b.入射球半径等于被碰球半径c.入射小球每次必须从斜槽上同一高度处由静止滑下。

d.斜槽未端的切线方向水平e.两球碰撞时，球心等高或在同一水平线上a.用天平测两球质量m1、m2b.用游标卡尺测两球的直径，并计算半径。

必修二第五章曲线运动第一节曲线运动1.一个质点从平面直角坐标系的原点开始运动并开始计时，它在t1时刻到达x1=2.0m，y1=1.5m的位置；在t2时刻到达x2=3.6m,y2=4.8m的位置。

质点在0~t1和0~t2时间内发生的位移l1和l2，然后计算它们的大小及它们与x轴的夹角α和β的值。

2. 在许多情况下，跳伞员跳伞后最初一段时间降落伞并不张开，跳伞员做加速运动。

随后，降落伞张开，跳伞员做减速运动。

速度降至一定值后便不再降低，跳伞员以这一速度做匀速运动，直至落地。

无风时某跳伞员竖直下落，着地时速度是5m/s。

现在有风，风使他以4m/s 的速度沿水平方向向东运动，他将以多大速度着地，计算并画图说明。

3. 跳水运动是一项难度很大又极具观赏性的运动，我国运动员多次在国际跳水赛上摘金夺银，被誉为跳水“梦之队”.如图6-1-15所示是一位跳水运动员从高台做“翻身翻腾二周半”动作时头部的路径曲线，最后运动员沿树枝方向以速度v入水.整个过程中哪几个位置头部的速度方向与入水时v的方向相同？哪几个位置头部的速度方向与入水时v的方向相反？4. 汽车以恒定的的速率绕圆形广场一周用时2min,每行驶半周,速度方向改变多少度?汽车每行驶10s,速度方向改变多少度?先作一个圆表示汽车运动的轨迹,然后作出汽车在相隔10s的两个位置速度失量的示意图.5.一个物体的速度方向如图5.1-15中v所示.从位置A开始,它受到向前但偏右的合力。

到达B时，这个合力的方向突然变得与前进方向相同。

达到C时，又突然改为向前但偏左的力。

物体最终到达D。

请你大致画出物体由A至D的运动轨迹，并标出B点、C点、D点。

第二节平抛运动1.一条水平放置的水管，横截面积是S=2.0cm/s,距地高h=1.8m,水从管口匀速水平射出，水落地的位置到管口的水平距离是0.9m，问：每秒内从管口流出的水有多大体积，g取10m/s.2.某卡车在限速60Km/h的公路上与路旁障碍物相撞。

高中物理 必修二 平抛运动 王老师讲义5.3第五章曲线运动第三节 实验：研究平抛运动1、如何判断平抛运动的轨迹是否为抛物线？① 在某物体做平抛运动的轨迹曲线上，以抛出点为坐标原点建立直角坐标系。

② 那么在X 轴上做出等距离的几个点及轨迹上对应的各点，用刻度尺测量各点的x 、y 两个坐标。

③ 方法1 代数运算法： 把x y 值带入y=ax 2，求出a 的值，在误差允许的范围内是一个常数。

即可判断物体的轨迹是否为抛物线。

④ 方法2 图像法：建立y-x 2坐标系，计算出对应的y 和x 2的值，在y-x 2坐标系中描点连接各点看是否在一条直线上，该直线的斜率即为a 的值。

二、怎样计算平抛物体的初速度？ 1、已知轨迹和抛出点：以抛出点为原点坐标，水平方向为x 轴，竖直向下为y 轴，建立平面直角坐标系。

用刻度尺测量出某一点的坐标x y ，根据平抛运动水平方向是匀速直线运动， 竖直方向是自由落体运动，（图1）即 x=v 0t y=21gt 2所以 v 0=tx=x h g 2Oyxy 3）2、已知轨迹和竖直轴（或水平轴）但不知抛出点：应用此种方法进行求解，要注意观察所给的几个点是否为连续相等时间，若满足此条件，则可以应用匀变速运动的基本规律Δy=gt 2求到时间t ，再根据x=v 0t 求解v 0。

例如：一个同学做“研究平抛物体运动”的实验，只在纸上记下重垂线y 的方向，忘记在纸上记下坐标原点位置，并只在坐标纸上描出平抛物体的后一部分轨迹，如图所示，依此图再加一把刻度尺，如何计算出平抛物体的初速度？方法1：在轨迹上取三点A 、B 、C ，使得x AB =x BC =Δx ，过A 、B 、C 三点做三条水平线，测出A 、B 两点间竖直距离为y 1，A 、C 两点间竖直距离为y 2，根据以上数据就可以求出v 0了。

设相邻两点间的时间间隔为t ， y 2则 y 2 - y 1=gt 2①又 Δx=v 0t ②由①②解得v 0=Δx12y y g -方法1例题1 某同学在做研究平抛运动的实验时，忘记记下小球的抛出点，右图中的A 点为小球运动一段时间后的位置，他便以A 点为坐标原点，建立了水平方向和竖直方向的坐标轴，得到如图2所示的图像。

第五章曲线运动第一节曲线运动教学目标知识目标1、知道曲线运动是一种变速运动，它在某点的瞬时速度方向在曲线这一点的切线上．2、理解物体做曲线运动的条件是所受合外力与初速度不在同一直线上．能力目标培养学生观察实验和分析推理的能力．情感目标激发学生学习兴趣，培养学生探究物理问题的习惯．重点、难点分析教学重点：曲线运动的速度方向；物体做曲线运动的条件教学难点：物体做曲线运动的条件教学过程一、曲线运动的速度方向：（一）让学生举例：物体做曲线运动的一些实例（二）展示图片资料1、上海南浦大桥 2、导弹做曲线运动 3、汽车做曲线运动（三）展示录像资料：l、弯道上行驶的自行车通过以上内容增强学生对曲线运动的感性认识，紧接着提出曲线运动的速度方向问题：（四）让学生讨论或猜测，曲线运动的速度方向应该怎样？（五）展示录像资料2：火星儿沿砂轮切线飞出 3：沾有水珠的自行车后轮原地运转（六）让学生总结出曲线运动的方向（七）引导学生分析推理：速度是矢量→速度方向变化，速度矢量就发生了变化→具有加速度→曲线运动是变速运动．二、物体做曲线运动的条件：（一）提出问题，引起思考：沿水平直线滚动的小球，若在它前进的方向或相反方向施加外力，小球的运动情况将如何？若在其侧向施加外力，运动情况将如何？（二）演示实验；钢珠在磁铁作用下做曲线运动的情况，或钢珠沿水平直线运动之后飞离桌面的情况．（三）请同学分析得出结论，并通过其它实例加以巩固．（四）引导同学从力和运动的关系角度从理论上加以分析．例题分析例1 如下图是抛出的铅球运动轨迹的示意图（把铅球看成质点）．画出铅球沿这条曲线运动时在A、B、C、D、E各点的速度方向，及铅球在各点的受力方向（空气阻力不计）．思考：①铅球为什么做曲线运动？②由A至B，铅球速度大小如何变化？C至D呢？关于曲线运动的轨迹判断例2 某质点在恒力F作用下，F从A点沿下图中曲线运动到B点，到达B点后，质点受到的力大小仍为F，但方向相反，则它从B点开始的运动轨迹可能是图中的哪条曲线？（）A．曲线a B．直线b C．曲线c D．三条曲线均有可能例3 下列说法正确的是（）A、两匀速直线运动的合运动的轨迹必是直线B、两匀变速直线运动的合运动的轨迹必是直线C、一个匀变速直线运动和一个匀速直线运动的合运动的轨迹一定是曲线D、两个初速度为零的匀变速直线运动的合运动的轨迹一定是直线练习题1、请思考：欲使抛出手后的石子做直线运动，应如何抛出？欲使抛出手后的石子做曲线运动，应如何抛出？2、如图，一质点由A至B做曲线运动，试画出图中A、a、b、c、B各点的速度方向．3、如图，一质点以恒定的速率绕圆周轨道一周用30s的时间，该质点运动半周，速度方向改变多少度？该质点每运动5s，速度方向改变多少度？画出从A点开始每隔5s时速度矢量的示意图．第二节运动的合成和分解教学目标知识目标1、通过对多个具体运动的演示及分析，使学生明确什么是合运动，什么是分运动；合、分运动是同时发生的，并且不互相影响．2、利用矢量合成的原理，解决运动合成和分解的具体情况，会用作图法、直角三角形的知识解决有关位移、速度合成和分解的问题．能力目标培养学生应用数学知识解决物理问题的能力．情感目标通过对运动合成与分解的练习和理解，发挥学生空间想象能力，提高对相关知识的综合应用能力．重点、难点分析教学重点：对于一个具体运动确定哪个是合运动以及合、分运动的关系（矢量图），并能用矢量合成规律解决实际问题．教学难点：对合运动的理解．教学过程由演示实验引出课题．首先介绍实验装置及研究对象，然后演示两个过程：红蜡块匀速上升；红错块匀速上升的同时将玻璃管向右水平匀速移动．观察蜡块轨迹——倾斜直线，从而引出课题．我们研究较复杂的运动，可以用到运动的合成和分解知识．实际运动参与两个运动，本例中竖直方向和水平方向，而实际运动沿倾斜直线运动．一、如何确定一个具体运动的合运动及分运动？1、合运动----研究对象实际发生的运动2、合运动在中央，分运动在两边讨论：有风天气雨滴下落、小船过河，加深同学们对合运动，就是研究对象实际发生运动的理解．引导分析：雨点斜落向落到地面，此实际运动方向为合速度方向；注意区别船头方向为分速度方向，而船实际航行方向为合速度方向．进一步研究合、分运动关系，（由演示实验说明）重新演示红蜡块运动的两个分运动：管不动，蜡块匀速上升管长度所用时间，管水平匀速移动蜡块匀速上升，观察并记录直到蜡块到达管顶所用时间t．由和t的关系再结合课件l、2得出：二、合、分运动关系1、合、分运动的等时性2、合、分运动关系符合平行四边形定则三、利用矢量合成与分解规律解决实际问题例1 学生自己分析：已知两分运动位移、及合运动时间（先画v、s 矢量图）方法一：方法二：例2 思路：先画矢量图，并标已知、未知，然后由几何关系求两分速度四、两个直线运动的合运动轨迹的确定演示实验中蜡块同时参与竖直向上和水平向右两个运动，其合运动轨迹是直线．任何两个直线运动的合运动轨迹一定是直线吗？讨论方法：图像方法写出关于两个方向运动性质位移方程，取不同时刻描点．例题分析例1 一艘小船在 200m宽的河中横渡到对岸，已知水流速度是2m／s，小船在静水中的速度是4m／s，求：①当船头始终正对着对岸时，小船多长时间到达对岸，小船实际运行了多远？②如果小船的路径要与河岸垂直，应如何行驶？消耗的时间是多少？③如果小船要用最短时间过河，应如何？船行最短时间为多少？例2 在高处拉低处小船时，通常在河岸上通过滑轮用钢绳拴船，若拉绳的速度为4m／s，当拴船的绳与水平方向成60°时，船的速度是多少？（8m／s）练习题1、关于运动的合成与分解的说法中，正确的是（）A、合运动的位移为分运动的位移的矢量和．B、合运动的速度一定比其中一个分速度大．C、合运动的时间为分运动时间之和．D、合运动的时间与各分运动时间相等．2、下雨时，雨点竖直下落到地面，速度约10m／s．若在地面上放一横截面积为80cm2、高10cm的圆柱形量筒，经30min，筒内接得雨水高2cm．现因风的影响，雨水下落时偏斜30°，求风速及雨滴实际落地时的速度？若用同样的量筒接雨水与无风所用时间相同，则所接雨水高为多少？3、一个小孩坐在匀速行驶的车上，手中拿着小石块，将手伸向窗外后松手，站在地面上的人看到小石块的运动轨迹什么？（可实际观察此过程，然后分析原因）4、一条河宽400m，水流的速度为0.25m／s，船相对静水的速度0.5m／s．（1）要想渡河的时间最短，船应向什么方向开出？渡河的最短时间是多少？此时船沿河岸方向漂移多远？（2）要使渡河的距离最短，船应向什么方向开出？（3）船渡河的时间与水流速度有关吗？第三节平抛物体的运动教学目标知识目标1、知道只受重力作用，以一定的初速度水平抛出的运动，是平抛运动．了解平抛运动的定义及特点，它是本节的基础内容．2、复习曲线运动的条件，理解平抛运动是匀变速曲线运动，使学生理解匀变速运动不一定是直线运动，还可以是曲线运动．3、掌握研究平抛运动的方法，在学生已有的直线运动和运动合成的知识基础上，将平抛运动分解为水平的匀速运动，竖直的自由落体运动．利用匀速运动和自由落体运动规律，由合成的知识得出乎抛运动的规律，运动轨迹．能力目标训练逻辑推理能力，分析综合能力，以及培养学生解决实际问题的能力．情感目标：培养学生学习的兴趣；通过课堂讨论，培养学生的团结精神．重点、难点分析教学重要的是教给学生方法，培养能力．平抛的教学重点是利用运动合成与分解的方法将平抛运动分解为水平的匀速运动，竖直的自由落体运动．再利用合成知识求平抛运动的位移及速度．这也是难点．教学过程一、平抛运动引入：粉笔头从桌面边缘水平飞出，观察粉笔头在空中的运动定义：物体以一定的初速度沿水平方向抛出，物体只受重力的作用，这样的运动叫平抛运动．学生举例；可看作平抛运动的生活事例．二、平抛运动的规律：（一）介绍水平竖落仪．演示：两小球同时从同高处落下，一小球自由落体，一小球平抛，它们总是同时落地（二）用录像放慢动作，两小球同时从同一高处落下，任何时刻总在同一高度，说明平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动．（三）利用课件1：引导分析水平方向：不受力，初速度，做匀速直线运动（四）利用课件2：平抛运动及两个分运动的闪光照片，进一步说明：平抛运动在竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动．（五）引导同学推导规律：建立直角坐标系，以抛出点为坐标原点，初速度方向为轴正向，竖直方向向下为轴正向．学生导出1、平抛物体在时刻的瞬时速度：水平方向：竖直方向：平抛物体在时刻的的速度大小：平抛物体在时刻的速度方向：与水平方向的夹角为，则：2、平抛物体在时刻的位移：水平方向：竖直方向：平抛物体的位移大小：平抛物体的位移方向：与水平方向的夹角为 ，则：3、消去时间，平抛物体的运动轨迹：是抛物线（六）讨论：l ）平抛运动物体的飞行时间由什么量决定？ 2）平抛运动物体的水平飞行距离由什么量决定？ 3）平抛运动物体的落地速度由什么量决定？ 例题分析例1 飞机在离地面720m 的高度，以70m ／s 的速度水平飞行，为了使飞机上投下的炸弹落在指定的轰炸目标上，应该在离轰炸目标的水平距离多远的地方投弹？不计空气阻力g 取例2 在平直轨道上以的加速度匀加速行驶的火车上，相继下落两个物体下落的高度都是2.45m ．间隔时间为1s ．两物体落地点的间隔是2.6m ，则当第一个物体下落时火车的速度是多大？（g 取 ）分析：如图所示、第一个物体下落以 的速度作平抛运动，水平位移，火车加速到下落第二个物体时，已行驶距离 ．第二个物体以 的速度作平抛运动水平位移．两物体落地点的间隔是2.6m ．点评：解本题时，作出各物体运动情况的草图对帮助分析题意十分重要．先后作平抛运动的物体因下落高度相同，所以运动的时间相同，但下落的时间不同于火车加速度运动的时间，不要混淆．例3 光滑斜面倾角为 ，长为L ，上端一小球沿斜面水平方向以速度 抛出（如图所示），小球滑到底端时，水平方向位移多大？解：小球运动是合运动，小球在水平方向作匀速直线运动，有①沿斜面向下是做初速度为零的匀加速直线运动，有②根据牛顿第二定律列方程③由①，②，③式解得说明中学阶段研究的曲线运动一定是两维空间（即平面上的）情况，因此，该题首先分析在斜面上的分运动情况．研究曲线运动必须首先确定分运动，然后根据“途径”处理．练习题1、从同一高度以不同的速度同时水平抛出两个质量不同的石子，不计空气阻力，下面说法正确的是：（）A、速度大的先着地．B、质量大的先着地．C、两个石子同时着地．D、题中未给出具体数据，因而无法判断．2、从0.8m高的地方用玩具手枪水平射出一颗子弹，初速度是3.5m／s，求这颗子弹运动至落地飞行的水平距离．3、平抛物体的初速度是20m／s，当物体经过的水平距离是40m时，它的高度下降了多少？速度有多大？4、在水平路上骑摩托车的人，遇到一个壕沟，如图，摩托车的速度至少要有多大，才能越过这个壕沟？（）5、从19.6m高处水平抛出的物体，落地时速度为25m/s，求这物体的初速度．第四节匀速圆周运动教学目标知识目标1、认识匀速圆周运动的概念．2、理解线速度、角速度和周期的概念，掌握这几个物理量之间的关系并会进行计算．能力目标培养学生建立模型的能力及分析综合能力．情感目标激发学生学习兴趣，培养学生积极参与的意识．重点、难点分析教学重点：线速度、角速度、周期的概念教学难点：各量之间的关系及其应用教学过程一、描述匀速圆周运动的有关物理量．（一）让学生举一些物体做圆周运动的实例．（二）展示课件1、齿轮传动装置课件2、皮带传动装置为引入概念提供感性认识，引起思考和讨论（三）展示课件3：质点做匀速圆周运动可暂停．可读出运行的时间，对应的弧长，转过的圆心角，进而给出线速度、角速度、周期、频率、转速等概念．二、线速度、角速度、周期间的关系：重新展示课件1、齿轮传动装置．让学生体会到有些不同的点线速度大小相同，但角速度、周期不同，有些不同的点角速度、周期相同，但线速度大小不同；进而此导同学去分析它们之间的关系：例题分析例1 把地球看成一个球体，在地球表面上赤道某一点A，北纬60°一点B，在地球自转时，A与B两点角速度之比为多大？线速度之比为多大？分解与解答：A、B两点随地球自转周期相同，角速度相同，但旋转半径不相同，根据知：，．学生可以通过媒体素材进行理解例2 如图所示，皮带传送装置A、B为边缘上两点，，C为中点，皮带不打滑．求：例3 如图所示，直径为d的纸筒，以角速度绕o轴转动，一颗子弹沿直径水平穿过圆纸筒，先后留下a、b两个弹孔，且oa、ob间的夹角为，则子弹的速度为多少？练习题1、如果钟表的指针都做匀速圆周运动，钟表上分针的周期和角速度各多大？分针与秒针的角速度之比为多少？2、做匀速圆周运动的飞机，运动半径为4000m，线速度为80m/s，则周期为______s，角速度为______rad/s．3、半径为40cm，转速是1200r/min．求（1）砂轮转动的周期；（2）砂轮转动的角速度；（3）砂轮边缘上一点线速度的大小？4、自行车匀速行驶中，车轮绕轴转动的转速为120r/min，车轮的直径为0.70m．求自行车行驶速度的大小？5、一个匀速转动的圆盘上有a、b、c三点，已知，则下面说法中正确的是（）A、a，b两点线速度大小相等B、a、b、c三点的角速度相同C、c点的线速度大小是a点线速度大小的一半D、a、b、c三点的运动周期相同6、一个质点做半径为60cm的匀速圆周运动，它在0.2s的时间内转过了30°，则质点的角速度为 rad/s，线速度为 m/s．第五节向心力向心加速度教学目标知识目标1、知道什么是向心力，什么是向心加速度，理解匀速圆周运动的向心力和向心加速度大小不变，方向总是指向圆心．2、知道匀速圆周运动的向心力和向心加速度的公式，会解答有关问题．能力目标培养学生探究物理问题的习惯，训练学生观察实验的能力和分析综合能力．情感目标培养学生对现象的观察、分析能力，会将所学知识应用到实际中去．重点、难点分析教学重点：向心力、向心加速度的概念及公式．教学难点：向心力概念的引入教学过程一、向心力：（一）让学生讨论汽车急转弯时乘客的感觉．（二）展示图片1．链球做圆周运动需要向心力．〔全日制普通高级中学教科书（试验修定本·必修）物理．第一册98页〕（三）演示实验：做圆周运动的小球受到绳的拉力作用．（四）让学生讨论，猜测向心力大小可能与哪些因素有关？如何探究？引导学生用“控制变量法”进行探索性实验．（用向心力演示器实验）演示1：半径r和角速度一定时，向心力与质量m的关系．演示2：质量m和角速度一定时，向心力与半径r的关系．演示3：质量m和半径r一定时，向心力与角速度的关系．给出进而得（五）讨论向心力与半径的关系：向心力究竟与半径成正比还是反比？提醒学生注意数学中的正比例函数中的k应为常数．因此，若m、为常数据知与r 成正比；若m、v为常数，据可知与r成反比，若无特殊条件，不能说向心力与半径r成正比还是成反比．二、向心加速度：（一）根据牛顿第二定律得：（二）讨论匀速圆周运动中各个物理量是否为恒量：v T f例题分析例1 如图所示，长0.40m的细绳，一端拴一质量为0.2kg的小球，在光滑水平面上绕绳的另一端做匀速圆周运动，若运动的角速度为5.0rad/s，求绳对小球需施多大拉力？例2 如图所示，小物体A与圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起作匀速圆周运动，则A的受力情况是（）A、受重力、支持力B、受重力、支持力和指向圆心的摩擦力C、重力、支持力、向心力、摩擦力D、以上均不正确例3 如图所示，半径为R的半球形碗内，有一个具有一定质量的物体A，A与碗壁间的动摩擦因数为，当碗绕竖直轴匀速转动时，物体A刚好能紧贴在碗口附近随碗一起匀速转动而不发生相对滑动，求碗转动的角速度．例4 如图所示，两个质量分别为g和g的光滑小球套在水平光滑杆上．两球相距21cm，并用细线连接，欲使两球绕轴以600r／min的转速在水平面内转动而光滑动，两球离转动中心各为多少厘米？绳上拉力是多少？练习题1、如图所示，一圆盘可以绕一个通过圆盘中心且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放置一木块，当圆盘匀速转动时，木块随圆盘一起运动，那么（）A、木块受到圆盘对它的摩擦力，方向背离圆盘中心B、木块受到圆盘对它的摩擦力，方向指向圆盘中心C、因为木块与圆盘一起做匀速转动，所以它们之间没有摩擦力D、因为摩擦力总是阻碍物体运动的，所以木块受到圆盘对它的摩擦力的方向与木块运动方向相反2、一个2.0kg的物体在半径是1.6m的圆周上以4m/s的速率运动，向心加速度多大？所需向心力多大？3、太阳的质量是kg，它离开银河系中心大约3万光年（1光年km），它以250km/s的速率绕着银河系中心转动，计算太阳绕银河系中心转动的向心力？4、关于匀速圆周运动的周期大小，下列判断正确的是（）A、若线速度越大，则周期一定越小B、若角速度越大，则周期一定越小C、若半径越大，则周期一定越大D、若向心加速度越大，则周期一定越大．5、线的一端系一个重物，手执线的另一端使重物在光滑水平面上做匀速圆周运动，当转速相同时，线长易断，还是线短易断？为什么？如果重物运动时系线被桌上的一个钉子挡住，随后重物以不变的速率在系线的牵引下绕钉子做圆周运动，系线碰钉子时钉子离重物越远线易断？还是离重物越近线易断？为什么？第六节匀速圆周运动的实例分析教学目标知识目标1、进一步理解向心力的概念．2、理解向心力公式，进一步明确匀速圆周运动的产生条件，掌握向心力公式的应用．能力目标1、培养在实际问题中分析向心力来源的能力．2、培养运用物理知识解决实际问题的能力．情感目标1、激发学生学习兴趣，培养学生关心周围事物的习惯．重点、难点分析教学重点：分析向心力来源．教学难点：实际问题的处理方法．教学过程一、讨论向心力的来源：例如：万有引力提供向心力（人造地球卫星）；弹力提供向心力（绳系小球在光滑水平面上的匀速圆周运动）；摩擦力力提供向心力（物价在转盘上随转盘一起转动）；合力提供向心力（圆锥摆等）．二、讨论火车转弯：（一）展示图片1：火车车轮有凸出的轮缘．（二）展示课件1：外轨作用在火车轮缘上的力F是使火车必须转弯的向心力．（三）展示课件2：外轨高于内轨时重力与支持力的合力是使火车转弯的向心力．（四）讨论：为什么转弯处的半径和火车运行速度有条件限制？三、讨论汽车过拱桥：（一）思考：汽车过拱桥时，对桥面的压力与重力谁大？（二）展示课件3：汽车过拱桥在最高点的受力情况（变变）（三）展示课件4：汽车过凹形桥时低点时的受力情况（变变）（四）总结在圆周运动中的超重、失重情况．例题分析例1、一辆质量t的小轿车，驶过半径m的一段圆弧形桥面，重力加速度．求：（1）若桥面为凹形，汽车以20 m／s的速度通过桥面最低点时，对桥面压力是多大？（2）若桥面为凸形，汽车以10 m／s的速度通过桥面最高点时，对桥面压力是多大？（3）汽车以多大速度通过凸形桥面顶点时，对桥面刚好没有压力？练习题1、如图所示，汽车以一定的速度经过一个圆弧形桥面的顶点时，关于汽车的受力及汽车对桥面的压力情况，以下说法正确的是（）A、在竖直方向汽车受到三个力：重力和桥面的支持力和向心力B、在竖直方向汽车只受两个力，重力和桥面的支持力C、汽车对桥面的压力小于汽车的重力D、汽车对桥面的压力大于汽车的重力2、一辆汽车以速度v匀速转弯，若车轮与地面间的最大静摩擦力为车重的k倍，求汽车转弯的最小半径．3、一根原长为20cm的轻质弹簧，劲度系数N/m，一端拴着一个质量为1kg的小球，在光滑的水平面上绕另一端做匀速圆周运动，此时弹簧的实际长度为25cm，如图所示，求：（1）小球运动的线速度为多大？（2）小球运动的周期为多大？4、一细绳拴一质量g的小球，在竖直平面内做半径的圆周运动，取，求：（1）小球恰能通过圆周最高点时的速度多大？（2）小球以m/s的速度通过圆周最低点时，绳对小球的拉力多大？（3）小球以m/s的速度通过圆周最低点时，绳对小球的拉力多大？5、质量为的小球，与长为的不计质量的细杆一端连接，以杆的另一端为轴，在竖直面内做圆周运动，当小球运动到最高点，速度分别为时，杆与别对小球施加什么方向的力？大小如何？6、一架滑翔机以180km/h的速率，沿着半径为1200m的水平圆弧飞行，计算机翼和水平面间夹角的正切值．（取）第七节离心现象及应用教学目标知识目标：1、知道离心运动及其产生的原因．2、知道离心现象的一些应用和可能带来的危害．能力目标：1、培养学生应用理论知识解决实际问题的能力情感目标1、培养学生用理论解释实际问题的能力与习惯．重点、难点分析教学重点：离心运动产生的条件。