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竖直面上的圆周运动之绳模型杆模型

   2017/10/10 17:48:00     发布者:学校管理员


竖直平面内的绳模型、杆模型导学案

一、学习目标:

1、加深对向心力的认识,会在绳、杆两类问题中分析向心力的来源。

2、知道两类问题的“最高点”临界条件。

二、脑洞大开:

1、  汽车能不能倒挂着开                           2、 开口杯里的水能不能不流出来

 

 

三、分组讨论:

1、 绳子提供的力有多少种可能性

2、 轻杆提供的力有多少种可能性

3、 在轻绳模型和轻杆模型中,小球在最高点的受力情况

 

 

四、分享成果:

结论:1、轻绳模型中,小球能过最高点的临界条件:

 

 

 

2、轻杆模型中,小球在最高点的受力情况:

 

小球做圆周运动需要的向心力由谁提供?其中哪种情况是向心力最小的情况,最小是多少?

 

小球能过最高点的临界条件:

 五、实验验证:

1、将无线向心力实验仪器连接到电脑上,在专用软件上就可以显示砝码做圆周运动过程中的向心力的变化情况

2、明确观察的内容:

(1)这个实验主要研究砝码在哪个点的受力情况____________

(2)注意观察砝码在最高点对应图像的哪些点

(3)注意观察砝码最后一次做一个完整的圆周运动对应图像的位置

3、进行实验

4、分析图像

 六、学以致用:

1、如图 乙(1)所示为没有物体支撑的小球在竖直平面内做圆周运动,此模型与绳模型跟杆模型中哪个模型相似?求小球能过最高点的最小速度

 

(1)

2、图乙(2)所示的小球过最高点时,光滑硬管对小球的弹力情况?此模型与绳模型跟杆模型中哪个模型相似?

 

(2)

 

七、课后作业:

1、绳系着装有水的小木桶,在竖直平面内做圆周运动,水的质量m=0.5kg,绳长l=60 cm.(取 g=10 m/s2,不计空气阻力)求:

(1)若在最高点水不流出来,求桶的最小速率;

(2)若在最高点水桶的速率 v=3 m/s,求水对桶底的压力.

 2、如图 2-3 所示,长度为 L=0.5 m 的轻质杆 OA,A 端固定一个质量为 m=3 kg 的小球,小球以 O 点为圆心在竖直平面内做圆周运动,通过最高点时小球的速率是 2 m/s,取 g=10 m/s2,则此时轻杆 OA(    )

A.受到 6 N 的拉力

B.受到 6 N 的压力

C.受到 24 N 的拉力

D.受到 54 N 的压力

 

 图2-3

3、如图甲所示,轻杆一端固定在O点,另一端固定一小球,现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动.小球运动到最高点时,杆与小球间弹力大小为F,小球在最高点的速度大小为v,其F-v2图象如乙图所示.则(  )

 

A.小球的质量为b(aR)

B.当地的重力加速度大小为b(R)

C.v2=c时,杆对小球的弹力方向向上

D.v2=2b时,小球受到的弹力与重力大小相等

 附件下载:(201710101747474-lhwy)竖直面上的圆周运动之绳模型杆模型.pptx




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