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实验专题 必修2 实验六 杂技节目中的“水流星”表演-2018年物理高三一轮总复习课件(鲁教版)


辅助阅读 课堂演示实验 ? 1.全程解读 必修二: 6.杂技节目中 的“水流星”表演 ? 2.考点考法 ?1.全程解读 (1)实验过程 首先用一根细绳系住两个盛水的杯子, 演员抡起绳子,杯子做圆周运动,如 图所示。我们发现不论演员怎样抡, 只要速度足够大,水都不从杯里洒出, 甚至杯子在竖直面运动到最高点时, 杯口已经朝下,水也不会从杯里洒出 来。 (2)实验结论 只要保持杯子在圆周最高点的线速度 v≥ gr, 就有物体(水)做圆周运动的向心力 F≥mg,表 演就总会成功。 ?2. 考点考法 考法① 基础模型的考查 【例 1】(2015· 江苏南京金陵、南外、海安中学联考)如图所示, 杂技演员表演水流星节目。一根长为 L 的细绳两端系着盛水的 杯子,演员握住绳中间,随着演员的抡动,杯子在竖 直平面内做圆周运动,随杯子运动的水始终不会 从杯子洒出,设重力加速度为 g,则杯子运动到最 高点的角速度 ω 至少为( ) 2g 5g 10g g A. B. C. D. L L L L L 据题知,杯子做圆周运动的半径 r= ,杯子运动到最高点时, 2 水恰好不流出,即水的重力刚好提供其做圆周运动的向心力,根据牛 L 2g 2 顿第二定律得 mg=mω = ,解得 ω= ,选项 B 正确。 L 2 解析显隐 答案 B 解析 考法② 光拓展模型的考查 【例 2】(2014· 课标Ⅱ,17,6 分)如图,一质量为 M 的光滑大圆环, 用一细轻杆固定在竖直平面内; 套在大环上质量为 m 的小环(可视 为质点),从大环的最高处由静止滑下。重力加 速度大小为 g。当小环滑到大环的最低点时, 大环对轻杆拉力的大小为( ) A.Mg-5mg B.Mg+mg C.Mg+5mg D.Mg+10mg 解析 小圆环从大环的最高处到达大圆环底端时满足机械能守恒 ,则有 v2 1 2 mg· 2R= mv ,对小圆环在最低点,应用牛顿第二定律得 :FN-mg=m ; R 2 对大圆环,由平衡条件可知: FT= Mg+ FN′,由牛顿第三定律可得: FN′= FN 解得 FT= Mg+5mg,选项 C 正确. 解析显隐 答案 C


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