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(共18张PPT)
水平面内的圆周运动
高三复习《物理（必修2）》
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【视频】国产电影《欢天喜地》中，一群杂技演员在表演飞车走壁
这看起来不可思议，为什么能在较大倾角的圆锥面做圆周运动？
做圆周运动需要满足什么条件？
1.物体做圆周运动的条件：
2.理论需要的向心力
实际提供的向心力等于理论需要的向心力
一、理解做圆周运动的条件
3.实际提供的向心力
(1) 向心力的来源
向心力是按力的作用效果命名的，可以是重力、弹力、摩擦力等各种力，也可以是几个力的合力或某个力的分力.
(2) 向心力的确定
先确定圆轨迹所在平面与圆心，再找出沿半径方向的力或分力的合力，即为向心力.（注意：物体的合力不一定是向心力）
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一、理解做圆周运动的条件
衣物随滚筒壁转动
火车转弯(无侧滑)
飞车走壁(无侧滑)
空中飞椅
圆锥摆
旋转圆盘
汽车水平路面转弯
水平面内的圆周运动有哪些？请找出实际提供的向心力
带电粒子在磁场中做圆周运动
天体圆周运动
电子绕原子核做圆周运动
“r大T大其它小”
空中飞椅
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分析实际情境中的向心力来源，学会列方程
二、解决水平面内圆周运动问题
【例1】（2008广东卷）有一种叫“飞椅”的游乐项目，如图所示．长为L的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径为r的水平转盘边缘．转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动．当转盘以角速度ω匀速转动时，钢绳与转轴在同一竖直平面内，与竖直方向的夹角为θ．不计钢绳的重力，求转盘转动的角速度ω与夹角θ的关系．
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G
FN
解：对小球受力分析，如图
找出沿半径方向的(分)力的合力为
二、解决水平面内圆周运动问题
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二、解决水平面内圆周运动问题
思考：如果转盘的角速度保持不变，游客体验飞椅项目时，随身携带的水杯不慎漏水，每隔相同时间滴落一滴。则水滴将做何运动？掉落地面上的所有水滴将描绘什么样的图案？
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【例2】（2014·新课标全国Ⅰ卷 多选)如图所示，两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上，a与转轴OO′的距离为l，b与转轴的距离为2l，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g.若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是 （ ）
A.b一定比a先开始滑动
B.a、b所受的摩擦力始终相等
C.ω＝ 是b开始滑动的临界角速度
D.当ω＝ 时，a所受摩擦力的大小为kmg
二、解决水平面内圆周运动问题
最大静摩擦力相等
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解析：静摩擦力提供向心力
当静摩擦力达到最大值时，发生相对滑动。发生滑动时的角速度分别为
AC
讨论：物体发生滑动的角速度与什么有关？
体验：转动圆盘
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二、解决水平面内圆周运动问题
【变式】 如果在上题的基础上，用细线将木块a、b 连在一起，那么
（1）什么时候绳上开始有作用力？
（2）圆盘的角速度多大时，木块a、b 会发生滑动？
解析：（1）动态分析受力情况
当fb达到最大值
w继续增大
如果没有绳子，b将滑动，但b有了绳子——救命草
w继续增大，
当fa达到最大值
a与b同时滑动
w继续增大
由于fa、FT无法继续增大，
二、解决水平面内圆周运动问题
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体验：转动圆盘
二、解决水平面内圆周运动问题
【例3】如图所示，图(a)中甲汽车在水平路面上转弯行驶，图(b)中乙汽车在倾斜路面上转弯行驶.关于两辆汽车的情况，以下说法正确的是（ ）
A.两车都受到竖直向上的支持力
B.两车都完全由静摩擦提供向心力
C.甲车一定有向弯道外侧滑动的趋势
D.乙车可能受指向弯道外侧的摩擦力
CD
二、解决水平面内圆周运动问题
G
FN
f静
G
FN
小结
1.物体做圆周运动满足：
实际提供的向心力等于理论需要的向心力
找出沿半径方向的力或分力的合力
2.静摩擦力达到最大值时，两物体发生相对滑动
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【训练】如图所示，在双人花样滑冰运动中，有时会看到被男运动员拉着的女运动员离开地面在空中做圆锥摆运动的精彩场面。目测体重为G的女运动员做圆锥摆运动时和水平冰面的夹角约为30°，重力加速度为g，估算知该女运动员(　 　)
A．受到的拉力为G　 B．受到的拉力为2G
C．向心加速度为3g D．向心加速度为2g
　
B
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