圓周運(yùn)動(dòng)繩桿模型_第1頁
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圓周運(yùn)動(dòng)繩桿模型_第3頁
圓周運(yùn)動(dòng)繩桿模型_第4頁
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文檔簡介

1、豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)的臨界問題:對于物體在豎直平面內(nèi)做變速圓周運(yùn)動(dòng),中學(xué)階段只研究最高點(diǎn)和最低點(diǎn),并且經(jīng)常出 現(xiàn)臨界問題?,F(xiàn)分析如下:一、繩:用輕繩系一小球,在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)過最高點(diǎn),如圖(在軌道內(nèi)側(cè)圓周運(yùn)動(dòng) 的小球也屬于這種情況)1)臨界條件:球在最高點(diǎn)的拉力(或軌道的彈力)剛好等于零,小球的重力充當(dāng)圓周運(yùn)動(dòng) 的向心力,設(shè) V0是球能通過最高點(diǎn)的最小速度,則:2)能過最高點(diǎn)的條件:V V0 ;3 )不能通過最高點(diǎn)的條件 V v V0 ,實(shí)際上球在達(dá)到最高點(diǎn)之前就脫離圓軌道。典型例題:1、繩系著裝有水的水桶,在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),水的質(zhì)量m=0.5kg ,繩長L=60cm ,求:(1)

2、在最高點(diǎn)水不流出的最小速率;(2 )水在最高點(diǎn)速率 V=3m/s時(shí),水對桶底的壓力。2、如圖,質(zhì)量為0.5kg杯子里盛有1kg的水,用繩子系住水杯在豎直面內(nèi)做“水流星”表演,轉(zhuǎn)動(dòng)半徑為 1m,水杯通過最高點(diǎn)的速度為4m/s,則此時(shí)繩子的拉力為N,水對杯底的壓力為N。 (g=10m/s2)A時(shí),對圓弧的壓力為3、在圖示光滑軌道上,球滑下經(jīng)平直部分沖上圓弧部分的最高點(diǎn)mg,已知圓弧半徑為只,則()A、最高點(diǎn)A時(shí),球受到重力和向心力B、最高點(diǎn)A時(shí),球受重力和圓弧的壓力C、最高點(diǎn)A時(shí),球的速度為D、最高點(diǎn)A時(shí),球的加速度為 2g二、桿:有物體支撐的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)情況,如圖(在管內(nèi)軌道上運(yùn)動(dòng)

3、的小球也屬于這種情況)1)臨界條件:由于硬桿或者管壁的支撐作用,球能到達(dá)最高點(diǎn)的臨界速度v=o,輕桿或軌道對小球有支持力:F支=mg ;(重點(diǎn))2 )當(dāng)時(shí),桿對球的力3 )當(dāng)時(shí),桿對球的力4 )當(dāng)時(shí),桿對球的力桿:由于桿既可以提供拉力也既可以提供支持力,故求作用力時(shí)先利用臨界條件判斷力的方 向,或先假設(shè)力朝某一方向,然后再根據(jù)所求結(jié)果判斷其實(shí)際方向。1、如圖,長為 L的輕桿,一端固定小球,另一端固定在光滑的水平軸上,使小球在豎直平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng),球經(jīng)過最高點(diǎn)時(shí)的速度為V,則下列敘述不正確的是(A、V的數(shù)值可以小于B、當(dāng)V由零逐漸增大時(shí),球在最高點(diǎn)所需要的向心力也逐漸增大逐漸增大時(shí),桿對小球的彈力

4、逐漸增大逐漸減小時(shí),桿對小球的彈力逐漸減小2、長度為L=0.5m 的輕桿OA,A端有一質(zhì)量為3kg的小球,球以 0點(diǎn)位圓心在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),通過最高點(diǎn)時(shí)球的速率為2m/s, ( g=10m/s2 )此時(shí)細(xì)桿受到()A、6N的拉力B、6N的壓力C、24N的拉力D、24N的壓力03、長L=0.5m 的輕桿,其一端連接一個(gè)零件A , A的質(zhì)量m為2kg,現(xiàn)讓A在 豎直平面內(nèi)繞 0點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng),如圖,在A通過最高點(diǎn)時(shí),求下列兩種情況下 A對桿的作用力:(1)A的速率為1m/s時(shí);(2)A的速率為4m/s時(shí)(g=10m/s2 )4、如圖,球在豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),則正確的是(A、球通過最高點(diǎn)的最小速率為B、球通過最高點(diǎn)的最小速率為零C、球在水平線ab以下管道

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