廣東省揭陽(yáng)市高中物理曲線運(yùn)動(dòng)5.7豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的臨界問(wèn)題課件新人教版_第1頁(yè)
廣東省揭陽(yáng)市高中物理曲線運(yùn)動(dòng)5.7豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的臨界問(wèn)題課件新人教版_第2頁(yè)
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水流星第一頁(yè)第二頁(yè),共15頁(yè)。翻滾過(guò)山車第二頁(yè)第三頁(yè),共15頁(yè)。O繩O桿O軌道O管道水流星模型簡(jiǎn)化把繩換成輕桿輕繩類過(guò)山車模型簡(jiǎn)化第三頁(yè)第四頁(yè),共15頁(yè)。如圖所示,一質(zhì)量為m的小球,用長(zhǎng)為L(zhǎng)細(xì)繩系住,使其在豎直面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)。若小球恰好能通過(guò)最高點(diǎn),則小球的受力情況如何?小球在最高點(diǎn)的速度是多少?模型一、輕繩類解:小球恰好過(guò)最高點(diǎn)時(shí)僅受重力作用,由牛頓第二定律有:O繩mgFT小球通過(guò)最高點(diǎn)的條件:小球在最低點(diǎn)受力情況呢?第四頁(yè)第五頁(yè),共15頁(yè)。練習(xí):如圖所示,一質(zhì)量為m的小球,在半徑為R光滑軌道上,使其在豎直面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng).若小球恰好能通過(guò)最高點(diǎn),則小球的受力情況如何?小球在最高點(diǎn)的速度是多少?mgO軌道m(xù)gFN0v0小球通過(guò)最高點(diǎn)的條件:v≥第五頁(yè)第六頁(yè),共15頁(yè)。練習(xí):繩系著裝有水的水桶,在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),水的質(zhì)量m=0.5kg,繩長(zhǎng)L=40cm,求:(g=10m/s2)(1)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(duì)桶底的壓力.第六頁(yè)第七頁(yè),共15頁(yè)。如圖所示,一質(zhì)量為m的小球,用長(zhǎng)為L(zhǎng)輕桿固定住,使其在豎直面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng).若小球恰好能通過(guò)最高點(diǎn),則小球的受力情況如何?小球在最高點(diǎn)的速度是多少?模型二、輕桿類桿mgO解:小球受重力和支持力作用,且二力平衡。小球在最高點(diǎn)的速度為0。mgFF速度大速度小mg第七頁(yè)第八頁(yè),共15頁(yè)。mgFFmg小球通過(guò)最高點(diǎn)的條件:當(dāng)F=0時(shí),小球速度為v≥0當(dāng)v>

小球受拉力(如左側(cè)),當(dāng)v<小球受支持力(如右側(cè)),v↓↑→F↓↑當(dāng)v=0時(shí),F(xiàn)=mg,所以有支撐力情況下小球能通過(guò)最高點(diǎn)的速度為v≥0v↓→F↑,小球在最低點(diǎn)受力情況呢?第八頁(yè)第九頁(yè),共15頁(yè)。練習(xí):如圖所示,一質(zhì)量為m=1kg的小球,用長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.4m的輕桿固定住,使其在豎直面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng).g=10N/kg.O(1)若小球經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí)速度為1m/s,求小球?qū)p桿的作用力。(2)若小球經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí)速度為3m/s,求小球?qū)p桿的作用力。第九頁(yè)第十頁(yè),共15頁(yè)。練習(xí):(雙)如圖所示,小球在豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),內(nèi)側(cè)壁半徑為R,小球半徑r,則下列說(shuō)法正確的是()A.小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的最小速度B.小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的最小速度vmin=0C.小球在水平線ab以下的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí),內(nèi)側(cè)管壁對(duì)小球一定無(wú)作用力D.小球在水平線ab以上的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí),外側(cè)管壁對(duì)小球一定有作用力OR管道ab第十頁(yè)第十一頁(yè),共15頁(yè)。mgON桿mgON管道v≥0小結(jié):小球通過(guò)最高點(diǎn)的條件:輕繩類輕桿類O繩O軌道第十一頁(yè)第十二頁(yè),共15頁(yè)。課后習(xí)題1、一光滑的半徑為R的半圓形軌道放在水平面上,一個(gè)質(zhì)量為m的小球以以某一速度沖上軌道然后從軌道B處飛出,最后落在水平面上,已知小球落地點(diǎn)c距B處的距離為3R。球小球?qū)壍繠處的壓力多大?第十二頁(yè)第十三頁(yè),共15頁(yè)。2、(雙)長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿一端固定一個(gè)小球,另一端固定在光滑水平軸上,使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),關(guān)于小球在過(guò)最高點(diǎn)的速度,下列敘述中正確的是A.v的極小值為B.v由零逐漸增大,向心力也逐漸增大C.當(dāng)由值逐漸增大時(shí),桿對(duì)小球的彈力

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