高中物理第五章曲线运动5.7竖直面内圆周运动的临界问题课件新人教版必修.ppt_第1页
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文档简介

专题：竖直平面内圆周运动的,临界问题,水流星,翻滚过山车,水流星模型简化,把绳换成轻杆,轻绳类,过山车模型简化,如图所示，一质量为m的小球，用长为L细绳系住，使其在竖直面内作圆周运动。若小球恰好能通过最高点，则小球的受力情况如何？小球在最高点的速度是多少？,模型一、轻绳类,解：小球恰好过最高点时仅受重力作用,由牛顿第二定律有：,小球通过最高点的条件：,小球在最低点受力情况呢？,练习：如图所示，一质量为m的小球，在半径为R光滑轨道上，使其在竖直面内作圆周运动.若小球恰好能通过最高点，则小球的受力情况如何？小球在最高点的速度是多少？,0,v0,小球通过最高点的条件：,练习：绳系着装有水的水桶，在竖直面内做圆周运动，水的质量m0.5kg，绳长L40cm，求：（g=10m/s2）（1）最高点水不流出的最小速率;（2）水在最高点速率v3m/s时，水对桶底的压力.,如图所示，一质量为m的小球，用长为L轻杆固定住，使其在竖直面内作圆周运动.若小球恰好能通过最高点，则小球的受力情况如何？小球在最高点的速度是多少？,模型二、轻杆类,速度大,速度小,mg,mg,小球通过最高点的条件：,当F=0时，小球速度为,v0,当v小球受拉力（如左侧），,当v小球受支持力（如右侧），,vF,当v=0时，F=mg，所以有支撑力情况下小球能通过最高点的速度为v0,vF，,小球在最低点受力情况呢？,练习：如图所示，一质量为m=1kg的小球，用长为L=0.4m的轻杆固定住，使其在竖直面内作圆周运动.g=10N/kg.,（1）若小球经过最高点时速度为1m/s，求小球对轻杆的作用力。（2）若小球经过最高点时速度为3m/s，求小球对轻杆的作用力。,练习：（双）如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，内侧壁半径为R，小球半径r,则下列说法正确的是()A.小球通过最高点时的最小速度B.小球通过最高点时的最小速度vmin=0C.小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力D.小球在水平线ab以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力,v0,小结：,小球通过最高点的条件：,轻绳类,轻杆类,课后习题,1、一光滑的半径为R的半圆形轨道放在水平面上，一个质量为m的小球以以某一速度冲上轨道然后从轨道B处飞出，最后落在水平面上，已知小球落地点c距B处的距离为3R。球小球对轨道B处的压力多大?,2、(双)长为L的轻杆一端固定一个小球，另一端固定在光滑水平轴上，使小球在竖直平面内做圆周运动，关于小球在过最高点的速度,下列叙述中正确的是Av的极小值为Bv由零逐渐增大，向心力也逐渐增大C当由值逐渐增大时，杆对小球的弹力也逐渐增大D当由值逐渐减小时，杆对小球的弹力也逐渐减小,O,杆,3、如图所示，在倾角为=30的光滑斜面上，有一根长为L=0.8m的细绳，一端固定在O点，另一端系一质量为m=0.2kg的小球，沿斜面作圆周运动，试计算：（重力加速度g=10m
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