圆周运动的应用（一）水平面上的圆周运动.doc

5.7圆周运动的应用（一）水平面上的圆周运动例1.一种叫做“魔盘”的娱乐设施.“魔盘”转动时,盘上的人都可以随盘一起转动,而不至于被甩开。当盘的转速逐渐增大时,盘上的人便逐渐向边缘滑去,离转动中心越远的人,这种滑动的趋势越厉害.设“魔盘”的转速为6 r/min,一个体重为30 kg的小孩坐在距轴心1 m处(盘半径大于1 m)随盘一起转动(没有滑动).这个小孩需要的向心力有多大?这个向心力是什么力提供的?针对练习：一个水平的圆盘上放一个木块，木块随圆盘绕通过圆盘中心的竖直轴匀速转动。1.确定圆心位置及半径2.分析受力并画在图上3.木块做圆周运动所需的向心力由 提供4.若木块质量为0.1kg，圆盘转动角速度为2rad/s，木块到圆盘 中心的距离是10cm，求木块受到的各力大小和方向。例2：如图，一根不可伸长的细绳一端固定，另一端栓一只的小球，小球在光滑的平台上做匀速圆周运动。1.确定圆心位置及半径2.分析受力并画在图上3.小球做圆周运动所需的向心力由 提供针对练习如图所示，在绕竖直轴匀速转动的水平圆盘盘面上，离轴心r=20cm处放置一小物块A，其质量为m2kg，A与盘面间相互作用的静摩擦力的最大值为其重力的k倍（k0.5），试求：（1）当圆盘转动的角速度2rad/s时，物块与圆盘间的摩擦力大小多大？方向如何？（2）欲使A与盘面间不发生相对滑动，则圆盘转动的最大角速度多大？（取g=10m/s2）（3）现用长为20cm，不可伸长的绳子将小物块水平系在转轴上，使物块随盘转动，当1rad/s时和6rad/s时绳的拉力？（4）现用原长为15cm，劲度系数k=400N/m弹簧，将小物块水平系在转轴上，使物块随盘转动，已知物块离轴心r=20cm，要使物块稳定运动，求的范围？例3：如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体一起运动1.试画出圆周运动的轨迹，确定圆心位置及半径2.分析受力并画在图上3.物体做圆周运动所需的向心力由 提供例4：如图所示，绳子一端固定，另一端拴一个小球在水平面内做匀速圆周运动，形成一个圆锥摆，1.确定圆心位置及半径2.分析受力并画在图上3.小球做圆周运动所需的向心力由 提供针对练习：火车转弯例5：把一个小球放在玻璃漏斗中，晃动漏斗，可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动。1.试画出圆周运动的轨迹，确定圆心位置及半径2.分析受力并画在图上3.小球做圆周运动所需的向心力由 提供课后作业1.如图所示，小球套在光滑轻杆上，绕着竖直轴00匀速转动，下列关于小球的说法中正确的是 ( ) A小球受到重力、弹力和静摩擦力 B小球受到重力、弹力 C小球受到一个水平指向圆心的向心力D小球受到重力、弹力的合力是恒力2.如图所示，水平转盘上放一小木块。转速为60r/ min时，木块离轴8cm恰好与转盘无相对滑动，当转速增加到120r/min时，为使小木块刚好与转盘保持相对静止，那么木块应放在离轴多远的地方3.若小球质量为1kg，稳定后小球的速度为0.4m/s。绳长0.2m，求（1）小球的角速度为多少？（2）小球的周期为多少？（3）绳子的拉力多大？4.汽车与水平路面的动摩擦因数为0.2，当汽车在半径R=200m的弯道上转变时，（1）行驶的最大速率为多少？2