圆周运动中的临界问题..ppt

专题：圆周运动的临界问题，即垂直面内的圆周运动，垂直面内圆周运动的临界问题分析对于垂直面内物体的圆周运动，它是一种典型的变速曲线运动。这种运动经常伴随着诸如“最大”、“最小”和“恰到好处”这样的词语而出现严重问题。轻绳模型和轻杆模型两种模型，通常分析比较如下：一、垂直面内的圆周运动，在最高点没有物体支撑，只能产生拉力。光杆可以对球产生拉力和支撑力。圆周运动的临界问题。垂直面内的圆周运动，轻绳模型：通过最高点的临界条件：当球在最高点时，绳的拉力正好等于0，球的重力作为圆周运动所需的向心力。轻绳模型，(1)球通过最高点的临界条件：绳和轨道对球没有作用力，(2)球通过最高点的条件，(3)球不通过最高点的条件：(事实上，球在到达最高点之前离开轨道)，(那时， 绳索对球施加拉力，轨道对球施加压力)，如图所示，固定在垂直面上的光滑弧形轨道ABCD具有等于圆心的点a，点d是轨道的最高点，点DB是垂直线，点AC是水平线，点AE是水平面。 现在，球从a点正上方的一个地方从静止状态释放，并从a点进入圆形轨道。通过适当调整释放点的高度，球最终总是可以通过最高点d。然后球将在通过点d后落在水平面上。它肯定会再次落在圆形轨道上。它可能会落在水平面上。它可能再次落在圆形轨道上。a。圆形运动的关键问题，垂直平面中的圆形运动，(2)光杆模型：能够通过最高点的临界条件：光杆模型， 这种杆不同于绳索，它不仅能产生拉力，而且能产生压力(1)它能通过临界点v=0，此时支撑力n=mg (2)此时，n为支撑力，0 n 0时，n随v的增加而增加。结论：物体在超过最高点的垂直面内做圆周运动的临界条件是物体的重力提供向心力，即临界速度为：为了在其他位置做圆周运动，还必须满足F供给=F的要求。当一个物体有支撑时，该物体只能达到v-临界点的最高点=0。例1如图4所示，细棒的一端与一个小球连接，并能绕o的水平轴自由旋转。现在给球一个初始速度，使它在圆周上运动。在图中，A和b分别代表球轨道的最低点和最高点，因此杆对球的力可以是()A和A作为拉力，b作为拉力b和A作为拉力，b作为推力c和A，b作为拉力d和A作为推力，b作为推力、A、b、A、b，实施例2作为长度l=0.5m的轻质细杆OA，以及在A端质量m=3.0kg的球，如图5所示。当球通过最高点时，球的速度为2.0m/s，g为10 m/S2，然后细棒OA受到()a，6.0N拉力b，6.0N压力c，24N拉力d，24N压力b，实施例3:长度l=0.5m且质量可忽略不计的棒， 其下端固定在o点，上端与质量m=2 kg的球a相连。 a绕o点做圆周运动(与图5相同)。在一次通过的最高点，试着讨论在以下两种情况下作用在杆上的力：当a的速度v1=1m/s时为： :当a的速度v2=4m/s时，光杆的下端固定有一个质量为m的球，上端与轴相连，它可以绕轴在垂直平面内移动，而不受轴和空气阻力的影响。当球的水平速度v0在最低点时，它刚好可以到达最高点。如果球在最低点的瞬时速度从v0开始持续增加，可以看出()a .球在最高点作用在杆上的力持续增加；b .球在最高点作用在杆上的力先减小后增大；c .球在最高点作用在杆上的力持续减小；d .球在最高点作用在杆上的力先增大后减小；b .半径为0.5m(管径比R小得多)的光滑环由钢管制成，并垂直放置；一个小球(可视为一个粒子，直径略小于管道直径)质量为m=0.2kg千克，并在环中做圆周运动。当：个小球通过最高点a时，球对管壁的作用力在以下两种情况下计算。取g=10m/s2A，速率为1.0m/sA，速率为4.0m/s，如图所示，由长度L=0.1m的细线连接的两个小物体a和b沿半径方向放置在匀速旋转的水平圆盘上。已知a与o轴之间的距离r为0.2 m，a和b的质量为m=1kg，它们与磁盘表面之间的最大静摩擦力为其重力的0.3倍，取g=10m/s2，并求出：(1)当细线将要拉动时，磁盘旋转的角速度0？(2)当A将要相对于磁盘表面滑动时，螺纹上的张力是多少？(3)当滑动即将发生时，细线被烧坏。甲州和乙州是什么？滑动与否的关键问题：滑动与否的关键问题：示例：如图所示，绳子的一端系有一个质量为M=2kg的物体，并固定在水平粗糙的圆盘上，另一端通过一个光滑的小孔挂有一个质量为M的物体。m的重心和圆孔之间的距离为0.5m。已知当圆盘旋转的角速度满足1弧度/秒 3弧度/秒时，物体m将保持静止。找出最大静摩擦力和质量m？这两个物体，A和B，被放置在一个旋转的锥台上。动摩擦系数为，质量为m，质量为2m，离轴为R/2，离轴为R。当锥台旋转时：(假设A和B不滑动， 如下图所示)向心加速度是向心加速度的两倍，静摩擦力是静摩擦力的两倍，当锥台转速增加时，A滑动d，当锥台转速增加时，B在A，mg，n，f A之前滑动。 如图所示，三个物体A、B和C放置在旋转平台上。最大静摩擦系数为。众所周知，A的质量是2m，B和C的质量是m，A和B的离轴距离是r，