圆周运动过程中向心力的变化.pdf

2011年1月 V01．29No．01 中学物理 又因为T7rag (3) 综上可得：小球的初速度可。的取值范围为 根据上面的三个式子可得口。／-f-29a． 2／g口≤口o~／79a． 当小球从C7运动到D’的过程中(如图 结论 竖直平面内做圆周运动的绳模型，如果圆周运 5)，对小球： 动的半径保持不变，则在速度最大的地方，即最低点最容易 mgoosO+T=研孚 断；如果半径发生变化，则应对每个半径突变位置进行分析， 找出最容易断的地方． 其中角度0在减小，速度7．1在减小，所以绳子 从上述问题的解决过程中可以发现，如果忽略对物理过 图5 中的拉力在减小． 程进行分析，仅仅是将模型进行简单迁移，很容易发生错误． 选P到D’点为研究过程，对小球利用动能定理 如果将上面的例1改变一下数据，结果就又发生了变 一mga=lm竹j一吉m钉3 (1) 化，小球在什么位置时绳子中的拉力最大呢? 例3 如图7所示，水平放置的木桩，横截面为长方形 在小球过D7点瞬间，对小球利用牛顿第二定律 T+mg=m警 (2) A点(如图所示)，开始时质量为优的摆球处在与A等高的P 又因为 |r7rag (3) 点，这时摆线沿水平方向伸直；已知摆线能承受的最大拉力 根据上面的三个式子可得矶／虿鬲． 为6rag；若以初速度口。鳖直向下将摆球从P点抛出，为使摆 球能始终沿圆弧运动，并最后击中∞边，求口。的取值范围 当小球在D7到A运动过程中(如图6)， 对小球： (不计空气阻力)． (提示：通过计算可知在C处时绳中拉力最大) mgoosO+T=m芝Iv 其中角度0在增加，速度口在增加，所以绳子 幽6 ，， 中的拉力在增大．当小球运动到A点肘，绳中 P ～ 拉力最大， ／ ， ＼ |I ～ ＼ T7rag=研iVO ～ }厶 而 得到 饥行瓦． 圆周运动过程中向心力的变化 魏永政於恒永