圓周運(yùn)動(dòng)模型

關(guān)于圓周運(yùn)動(dòng)模型動(dòng)力學(xué)問(wèn)題解題步驟1、受力分析：順序：重力—接觸力（支持力、壓力、拉力）—摩擦力（靜摩擦力、滑動(dòng)摩擦力）2、求合力：平行四邊形、正交分解法3、根據(jù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)列方程：靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)：F合=0，x=vt勻變速直線運(yùn)動(dòng)：F合=ma，勻速圓周運(yùn)動(dòng)：F合=Fn=man=非勻速圓周運(yùn)動(dòng)：正交分解切向：F切合=ma切n法向：F法合=Fn=ma法n=第2頁(yè),共12頁(yè)，2024年2月25日，星期天c：由于該彈力是由輪緣和外軌的擠壓產(chǎn)生的，且由于火車質(zhì)量很大，故輪緣和外軌間的相互作用力很大，易損壞鐵軌。FNFGa：此時(shí)火車受三個(gè)力：重力、支持力、外軌對(duì)輪緣的彈力。b：外軌對(duì)輪緣的彈力F提供向心力。1、鐵路的彎道當(dāng)內(nèi)外軌高度相同軌道設(shè)計(jì)：轉(zhuǎn)彎處外軌高于內(nèi)軌，適當(dāng)選擇高度差，使車轉(zhuǎn)彎時(shí)，所需的向心力幾乎完全由重力和支持力的合力提供。得當(dāng)時(shí)，內(nèi)軌對(duì)輪緣有側(cè)向壓力當(dāng)時(shí)，外軌對(duì)輪緣有側(cè)向壓力FNmgFθh第3頁(yè),共12頁(yè)，2024年2月25日，星期天汽車在水平地面上轉(zhuǎn)彎是什么力提供向心力的呢?OmgFNFf2、汽車過(guò)彎道第4頁(yè),共12頁(yè)，2024年2月25日，星期天汽車在水平路面上轉(zhuǎn)彎所需要的向心力來(lái)源:汽車側(cè)向所受的靜摩擦力。OmgFNFf當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎的半徑一定時(shí),汽車的速度v越大,所需的向心力也越大,靜摩擦力也越大,當(dāng)靜摩擦力為最大靜摩擦力時(shí):第5頁(yè),共12頁(yè)，2024年2月25日，星期天3、比較三種橋面受力的情況FN=GGFNGGFNFN第6頁(yè),共12頁(yè)，2024年2月25日，星期天mgFNFN=Mg-FN=FN=0航天員處于完全失重狀態(tài)航天器中的失重現(xiàn)象當(dāng)時(shí)第7頁(yè),共12頁(yè)，2024年2月25日，星期天

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做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,由于慣性總有沿切線方向飛去的傾向,在合外力突然消失或者不足以提供圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力的情況下,做逐漸遠(yuǎn)離圓心的離心運(yùn)動(dòng);當(dāng)合外力大于物體做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力時(shí),物體做離圓心越來(lái)越近的向心運(yùn)動(dòng);只有當(dāng)合外力等于所需的向心力時(shí),物體才可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。F拉=mω2rF拉>mω2rF拉<mω2rF拉=03、合外力與向心力的關(guān)系"供""需"是否平衡決定物體做何種運(yùn)動(dòng)第8頁(yè),共12頁(yè)，2024年2月25日，星期天

把濕布?jí)K放在離心干燥器的金屬網(wǎng)籠里,網(wǎng)籠轉(zhuǎn)得比較慢時(shí),水滴跟物體的附著力F足以提供所需要的向心力,使水滴做圓周運(yùn)動(dòng),當(dāng)網(wǎng)籠轉(zhuǎn)的比較快時(shí),附著力

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不足以提供所需要的向心力,于是水滴做離心運(yùn)動(dòng),穿過(guò)網(wǎng)孔,飛到網(wǎng)籠外面。洗衣機(jī)的脫水筒也是利用離心運(yùn)動(dòng)把濕衣服甩干的。

離心干燥器oF<mω2rFv第9頁(yè),共12頁(yè)，2024年2月25日，星期天討論物做近心運(yùn)動(dòng)

①繩和內(nèi)軌模型mgFNv軌道提供支持力,繩子提供拉力。4、豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)第10頁(yè),共12頁(yè)，2024年2月25日，星期天v

②桿和雙軌模型能過(guò)最高點(diǎn)的臨界條件:當(dāng)速度v>時(shí),桿對(duì)小球是拉力;當(dāng)速度v<時(shí),桿對(duì)小球是支持力;當(dāng)速度v=時(shí),桿對(duì)小球無(wú)作用力。mg討論FN=0桿既可以提供拉力,也可以提供支