水平面内的匀速圆周运动

1、5-7 生活中的圆周运动生活中的圆周运动水平面内的匀速圆周运动水平面内的匀速圆周运动复习思考题：1.描述匀速圆周运动快慢的各个物理量及其相互关系。描述匀速圆周运动快慢的各个物理量及其相互关系。2.物体物体匀速匀速圆周运动时，受力有何共同点圆周运动时，受力有何共同点3.向心力的特点向心力的特点4.大小：大小：rvmFn2物体要受到指向圆心的物体要受到指向圆心的合合力力向心力向心力方向：总是指向圆心方向：总是指向圆心Frvm2“供需供需”平衡平衡 物体做匀速圆周运动提供物体做匀速圆周运动的力物体做匀速圆周运动所需的力进一步理解向心力的公式=从从“供供” “需需”两方面两方面研究做圆周运动的物体Om

2、gFNFf提供向心力受力分析Ff例例1、一个圆盘在水平面内匀速转动，盘面上距圆盘中心、一个圆盘在水平面内匀速转动，盘面上距圆盘中心0.20m的位置有一个的位置有一个质量为质量为0.50kg的小物体能够随圆盘一起运动，如图所示。的小物体能够随圆盘一起运动，如图所示。g=10m/s2，求：，求： （1）当圆盘转动的角速度为）当圆盘转动的角速度为=5rad/s时，物体所受静摩擦力的大小。时，物体所受静摩擦力的大小。（2）当圆盘的转速逐渐增大时，小物体所受的各个力如何变化？）当圆盘的转速逐渐增大时，小物体所受的各个力如何变化？ （3）若已知小物体与圆盘之间的最大静摩擦力为）若已知小物体与圆盘之间的最大

3、静摩擦力为4N，为保证物体与圆，为保证物体与圆盘间保持相对静止，则圆盘的盘间保持相对静止，则圆盘的角速度角速度最大为多少？最大为多少？ 1)Fn=m 2R=0.5.52.0.2=2.5N2）重力不变，支持力不变，）重力不变，支持力不变，指向圆心的静摩擦力变大指向圆心的静摩擦力变大3）Fn=m 2R=4 =2 10例例2、如图所示，半径为、如图所示，半径为r的圆形转筒绕其竖直中心轴的圆形转筒绕其竖直中心轴OO转动，小物块转动，小物块 a 靠在圆筒的内壁上，随圆筒一起转动，已靠在圆筒的内壁上，随圆筒一起转动，已知物块的质量为知物块的质量为m，圆筒转动的角速度为，圆筒转动的角速度为，试画出物体，试画

4、出物体的受力分析图，并求出各个力的大小？的受力分析图，并求出各个力的大小？1)2)G=f所以所以fmgN=Fn=m 2R例3、如图所示的圆锥摆，绳长为L，小球质量为m，当小球做匀速圆周运动时，绳子与竖直方向的夹角为，试分析：（1）此时绳子的拉力为多大？（2）此时小球做匀速圆周运动的角速度为多大？v水平面内的匀速圆周运动水平面内的匀速圆周运动1 1、物体做匀速圆周运动的条件：、物体做匀速圆周运动的条件：合外力大小不变，方向始终与速度方向垂直且指向圆心。合外力大小不变，方向始终与速度方向垂直且指向圆心。2 2、物体做匀速圆周运动的动力学特点：、物体做匀速圆周运动的动力学特点：F F向向 = F=

5、F合外合外= = m mv v2 2/r=m/r=m2 2r=m(2/T)r=m(2/T)2 2r r解题步骤：解题步骤：四确定：确定四确定：确定研究对象研究对象、确定、确定轨道平面轨道平面、确定、确定圆心位圆心位 置置、确定、确定向心力的方向向心力的方向。受力分析。受力分析。选定向心力方向列方程求解。选定向心力方向列方程求解。课堂训练课堂训练1.如图如图1所示，用细线吊着一个质量为所示，用细线吊着一个质量为m的小球，使小球在水的小球，使小球在水平面内做圆锥摆运动，关于小球受力，正确的是平面内做圆锥摆运动，关于小球受力，正确的是 A.受重力、拉力、向心力受重力、拉力、向心力B.受重力、拉力受重

6、力、拉力 C.受重力受重力 D.以上说法都不正确以上说法都不正确B2.一圆筒绕其中心轴一圆筒绕其中心轴OO1匀速转动，筒内壁上紧挨着一个物体与筒匀速转动，筒内壁上紧挨着一个物体与筒一起运动相对筒无滑动，如图一起运动相对筒无滑动，如图2所示，物体所受向心力是所示，物体所受向心力是 A.物体的重力物体的重力 B.筒壁对物体的静摩擦力筒壁对物体的静摩擦力C.筒壁对物体的弹力筒壁对物体的弹力 D.物体所受重力与弹力的合力物体所受重力与弹力的合力C3、如图所示，细绳一端系着质量、如图所示，细绳一端系着质量m=0.1kg的小物块的小物块A，置于光，置于光滑水平台面上；另一端通过光滑小孔滑水平台面上；另一端通过光滑小孔O与质量与质量M=0. 5kg的物体的物体B相连，相连，B静止于水平地面上，当静止于水平地面上，当A以以O为圆心做半径，为圆心做半径，R=0.2m的匀速圆周运动时，地面对的匀速圆周运动时，地面对B的支持力为的支持力为3N，求：，求：(g=10m/s2)（1）此