抛体运动与圆周运动圆周运动.PPT

变式3：如图所示，一块足够大的光滑平板放置在水平面上，能绕水平固定轴MN调节其与水平面所成的倾角．板上一根长为 l =0.60m的轻细绳，它的一端系住一质量为m的小球P ，另一端固定在板上的O点．当平板的倾角固定为α时，先将轻绳平行于水平轴MN拉直，然后给小球一沿着平板并与轻绳垂直的初速度v0＝3.0m/s ．若小球能保持在板面内作圆周运动，倾角的值应在什么范围内？（取重力加速度g=10m/s2） 变式：如图所示，水平传送带顺时针转动，转速v=2m/s，左右两端长L=6m．传送带左端有一顶端高为h=1.8m的光滑斜面轨道，斜面底端有一小段圆弧与传送带平滑连接．传送带右端有一竖直放置的光滑圆弧轨道MNP，半径为R，M、O、N在同一竖直线上，P点到传送带顶端的竖直距离也为R．一质量为m=0.6kg的物块自斜面的顶端由静止释放，之后从传送带右端水平抛出，并恰好由P点沿切线落入圆轨道，已知物块与传送带之间的滑动摩擦因数μ=0.4，OP连线与竖直方向夹角θ=60°．（g=10m/s2）求： （1）竖直圆弧轨道的半径R； （2）物块运动到N点时对轨道的压力； （3）试判断物块能否到达最高点M，若不能，请说明理由；若能，求出物块在M点对轨道的压力． 案例：如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，用钉子靠着线的左侧，沿与水平方向成30°的斜面向右以速度v匀速运动，运动中始终保持悬线竖直，则橡皮运动的速度（ ） 变式：某研究性学习小组进行如下实验：如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡做成的小圆柱体R.将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，在R从坐标原点以速度v0＝3 cm/s匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做初速为零的匀加速直线运动．同学们测出某时刻R的坐标为(4,6)，此时R的速度大小为________cm/s.R在上升过程中运动轨迹的示意图是________．(R视为质点) * * 第3讲　抛体运动与圆周运动 4．竖直面内圆周运动的两种模型的比较 案例：(2014·浙江高考冲刺卷)有一绝缘的、半径为R的光滑圆轨道固定在竖直平面内，在其圆心处固定一带正电的点电荷，现有一质量为m，带电量也为正电(其电量远小于圆心处的电荷，对圆心处电荷产生的电场影响很小，可忽略)的小球A，圆心处电荷对小球A的库仑力大小为F.开始小球A处在圆轨道内侧的最低处，如图所示．现给小球A一个足够大的水平初速度，小球A能在竖直圆轨道里做完整的圆周运动． (1)小球A运动到何处时其速度最小？为什么？ (2)要使小球A在运动中始终不脱离圆轨道而做完整的圆周运动，小球A在圆轨道的最低处的初速度应满足什么条件？ 变式:(2014·浙东北联盟测试卷)如图甲所示,竖直平面内的光滑轨道由倾斜直轨道AB和圆轨道BCD组成，AB和BCD相切于B点，CD连线是圆轨道竖直方向的直径(C、D为圆轨道的最低点和最高点)，已知∠BOC＝30°.可视为质点的小滑块从轨道AB上高H处的某点由静止滑下，用力传感器测出滑块经过圆轨道最高点D时对轨道的压力为F,并得到如图乙所示的压力F与高度H的关系图象，取g＝10 m/s2.求： (1)滑块的质量和圆轨道的半径； (2)是否存在某个H值，使得滑块经过最高点D后能直接落到直轨道AB上与圆心等高的点.若存在,请求出H值;若不存在,请说明理由． 题型3:平抛运动与圆周运动的组合问题 案例3：如图为某游乐场内水上滑梯轨道示意图，整个轨道在同一竖直平面内，表面粗糙的AB段轨道与四分之一光滑圆弧轨道BC在B点水平相切。点A距水面的高度为H，圆弧轨道BC的半径为R，圆心O恰在水面。一质量为m的游客（视为质点）可从轨道AB的任意位置滑下，不计空气阻力。 （1）若游客从A点由静止开始滑下，到B点时沿切线方向滑离轨道落在水面D点，OD=2R，求游客滑到的速度VB大小及运动过程轨道摩擦力对其所做的功Wf； （2）若游客从AB段某处滑下，恰好停在B点，又因为受到微小扰动，继续沿圆弧轨道滑到P点后滑离轨道，求P点离水面的高度h。（提示：在圆周运动过程中任一点，质点所受的向心力与其速率的关系为 ） 思考： 物体在传送带上做什么运动？ A．大小为v，方向不变和水平方向成60° B．大小为 ，方向不变和水平方向成60° C．大小为2v，方向不变和水平方向成60° D．大小和方向都会改变 题型4:运动的合成与分解问题 【答案】B 思考： 1.橡皮水平方向和沿绳的方向（竖直方向）分别做什么运动？ 2.橡皮的合运动做什么运动？是实际的运动吗？ 思考： 蜡块的运动可以分解为哪两个方向的运动？合运动是直线运动还是曲线运动？ 5 【答案】D *