3、圆周运动的案例分析.ppt

竖直平面内的圆周运动【自主学****质量为m的小球,在长为r的细绳约束下,在竖直平面内作圆周运动。经过圆周最低点时的速度为v1,经过圆周最高点时的速度为v2。讨论下列问题:(1)求出经过最低点时绳的拉力F1(2)求出经过最高点时绳的拉力F2一,“绳球”模型v1omgF1思考1:当经过最高点的速度v2逐渐减小时,绳的拉力F2将如何变化?最低点:最高点:v2F2mg当v2减小时,F2会逐渐变小一:“绳球”模型思考2:速度v2可以一直减小吗?为什么?最高点:v2F2mg不能,当速度减到一定的值时F2就减小到0,由于重力是不变的,如果v2继续减小,将会做离心运动。一:“绳球”模型思考3:小球通过最高点的速度V2最小是多少?最高点:v2F2mg当F2减小到0时,处于临界状态,F2=0,此时小球恰好不掉落能最高点的条件:一:“绳球”模型思考5:当速度分别大于小于临界值时小球将会如何运动?最高点临界状态:v2mg当速度大于时,小球能够通过最高点当速度小于时,小球不能够通过最高点,做向心运动。v2F2mg结论:当v>时,能过最高点的临界条件小球能够通过最高点。当v=时,小球能够通过最高点(恰好)。当v<时,小球偏离原运动轨迹,做向心运动,不能通过最高点;一,“绳球”模型N2mgN1mg思维变式:外侧轨道模型分析最低点和最高点受力情况和运动情况?质量为m的小球在光滑的圆轨道内,做竖直平面内的圆周运动与绳球模型进行比较,有相同点?v1omgF1v2F2mg如图,***,用绳子系住小杯在竖直平面内做“水流星”表演,转动半径为1m,g取10m/s2,求:GFN典型题:水流星(1)这是我们今天学****的哪种模型?(2)为使小杯经过最高点时水不流出,在最高点时最小速率是多少?(1)外侧轨道模型(2)1m/s【跟踪训练】(多选)如右图所示,质量为m的小球在竖直平面内的光滑圆轨道上做圆周运动。圆半径为R,小球经过圆环最高点时刚好不脱离圆环,则其通过最高点时()