下载此文档

圆周运动临界问题专题.ppt


文档分类:中学教育 | 页数:约16页 举报非法文档有奖
1/16
下载提示
  • 1.该资料是网友上传的,本站提供全文预览,预览什么样,下载就什么样。
  • 2.下载该文档所得收入归上传者、原创者。
  • 3.下载的文档,不会出现我们的网址水印。
1/16 下载此文档
文档列表 文档介绍
专题:
圆周运动中的临界问题
一、竖直平面内的圆周运动
竖直面内圆周运动的临界问题分析
对于物体在竖直面内做的圆周运动是一种典型的变速曲线运动,该类运动常有临界问题,并伴有“最大”“最小”“刚好”等词语,常分析两种模型——轻绳模型专题:
圆周运动中的临界问题
一、竖直平面内的圆周运动
竖直面内圆周运动的临界问题分析
对于物体在竖直面内做的圆周运动是一种典型的变速曲线运动,该类运动常有临界问题,并伴有“最大”“最小”“刚好”等词语,常分析两种模型——轻绳模型和轻杆模型,分析比较如下:
轻绳模型
轻杆模型
常见类型
特点
一、竖直平面内的圆周运动
在最高点时,没有物体支撑,只能产生拉力
轻杆对小球既能产生拉力,又能产生支持力
圆周运动的临界问题
1.竖直平面内的圆周运动
①轻绳模型 :
能过最高点的临界条件:
小球在最高点时绳子的拉力刚好等于0,小球的重力充当圆周运动所需的向心力。
1、轻绳模型
(1)小球能过最高点的临界条件:绳子和轨道对小球刚好没有力的作用:
(2)小球能过最高点条件:

(3)不能过最高点条件:
(实际上球还没有到最高点时,就脱离了轨道)
(当 时,绳对球产生拉力,轨道对球产生压力)
圆周运动的临界问题
1.竖直平面内的圆周运动
②轻杆模型 :
能过最高点的临界条件:
1、轻杆模型
杆与绳不同,它既能产生拉力,也能产生压力
①能过最高点v临界=0,此时支持力N=mg;
②当 时,N为支持力,有0<N<mg,且N随v的增大而减小;
③当 时,N=0;
④当 ,N为拉力,有N>0,N随v的增大而增大
结论:
物体在没有支撑物时:
在竖直平面内做圆周运动过最高点的临界条件是:
物体的重力提供向心力即
临界速度是:
在其它位置要能做圆周运动,也必须满足F供=F需。
物体在有支撑物时,物体恰能达到最高点的v临界=0
例1 (99年高考题)如图4所示,细杆的一端与一小球相连,可绕过O的水平轴自由转动。现给小球一初速度,使它做圆周运动。图中a、b分别表示小球轨道的最低点和最高点,则杆对球作用力可能是 (  )
A、a处为拉力,b处为拉力
B、a处为拉力,b处为推力
C、a处为推力,b处为拉力
D、a处为推力,b处为推力
a
b
A、B
例2  长度为L=0.5m的轻质细杆OA,A端有一质量为m=3.0kg的小球,如图5所示,小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动,通过最高点时小球的速率是2.0m/s,g取10m/s2,则此时细杆OA受到    (  )
A、6.0N的拉力 B、6.0N的压力
C、24N的拉力 D、24N的压力
B
例3:长L=0.5m,质量可以忽略的的杆,其下端固定于O点,上端连接着一个质量m=2kg的小球A,A绕O点做圆周运动(同图5),在A通过最高点,试讨论在下列两种情况下杆的受力:
①当A的速率v1=1m/s时:
②当A的速率v2=4m/s时:
如图6-11-9所示,固定在竖直平面内的光滑圆弧形轨道ABCD,其A点与圆心等高,D点为轨道最高点,DB为竖直线,AC为水平线,AE为水平面,今使小球自A点正上方某处由静止释放,且从A点进入圆形轨道运动,通过适当调整释放点的高度,总能保证小球最终通过最高点D,则小球在通过D点后( )
A.会落到水平面AE上
B.一定会再次落到圆轨道上
C.可能会落到水平面AE上
D.可能会再次落到圆轨道上
A
二、在水平面内作圆周运动的临界问题
在水平面上做圆周运动的物体,当角速度ω变化时,物体有远离或向着圆心运动的(半径有变化)趋势。这时,要根据物体的受力情况,判断物体受某个力是否存在以及这个力存在时方向朝哪(特别是一些接触力,如静摩擦力、绳的拉力等)。
例 如图6所示,两绳系一质量为m=0.1kg的小球,上面绳长L=2m,两端都拉直时与轴的夹角分别为30°与45°,问球的角速度在什么范围内,两绳始终张紧,当角速度为3 rad/s时,上、下两绳拉力分别为多大?

内容来自淘豆网www.taodocs.com转载请标明出处.

非法内容举报中心
文档信息
  • 页数16
  • 收藏数0 收藏
  • 顶次数0
  • 上传人2623466021
  • 文件大小2.95 MB
  • 时间2022-01-16