竖直面圆周运动(绳杆模型).pptVIP

轻杆模型 1、小球在最高点的速度由零逐减增大的过程中，下列说法正确的是（ ） A 向心力逐减增大 B 杆对球的弹力逐渐增大 C杆对球的弹力逐减减小 D杆对球的弹力先减小后增大 轻杆模型变式——圆管轨道 中 的 活 动 圆 周 运 5.7 高中物理必修二 生 竖直面圆周运动最高点的临界问题 一、细绳模型 二、细杆模型 1）对下图四副图小球在最高点和最低点进行受力分析 D C A B F E G K （1） （2） （3） （4） } 绳子模型 } 杆子模型 小球在竖直平面内做圆周运动时，物体不能被支持 小球在竖直平面内做圆周运动时，物体能被支持 一、细绳和内轨模型 理论研究 2.能过最高点的临界条件： m O r v 物体不能做完整的圆周运动，即还未到达最高点就已经脱离了轨道 一、细绳模型 m O r v 【问题探讨】 小球以不同速度通过最高点时细绳对小球拉力的情况. 物体恰能做完整的圆周运动 物体能做完整的圆周运动 【演示】水流星 例1:绳系着装有水的水桶，在竖直平面内做圆周运动，成为“水流星”，水的质量m=0.5kg,绳长L=0.4m,求：(g=10m/s2) ⑴求水桶经过最高点时水不流出的最小速率？ ⑵水在最高点速率V=4m/s时， 桶底对水的压力？ O 学以致用 2）质量为m的小球在竖直平面内的圆轨道的内则运动，经过最高点而不脱离轨道的临界速度为V，当小球以2V的速度经过最高点时，对轨道的压力是多大？ （N′=3mg） 理论研究 二、细杆模型 1.能过最高点的临界条件： m O r v 1）能否到达最高点的: 2)拉力还是支持力的临界条件： 二、细杆模型 细杆对小球有拉力. 细杆对小球有支持力. 细杆对小球无作用力. 细杆对物体可以施加拉力或者施加支持力。 v m o r 【问题探讨】 2.小球以不同速度通过最高点时细杆对小球的作用情况. FN=0 绳 杆 圆管 模型图 m的受力情况 最高点A的速度 重力、 绳的拉力 A O m B L 重力、杆的拉力或支持力 A O m B R 重力、外管壁的支持力或内管壁的支持力 竖直平面内的变速圆周运动 A O m B L v m o 例2:如图所示，细杆的一端与小球相连，可绕过O点自由转动，细杆长0.5m，小球质量为0.5kg，现给小球一初速度使它做竖直面圆周运动，求:小球通过最高点时,下列两种情况下杆对球作用力的大小。(g=10m/s2) （1）过最高点时小球的速率为1.0m/s; （2）过最高点时小球的速率为4.0m/s. 　　 学以致用 O 答案：D 2、小球m在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，下列说法正确的是（ ） A 小球通过最高点时的最小速度为 B 小球通过最高点的最小速度为零 C 小球在水平线ab以下的管道中运动时外侧管壁对小球一定无作用力 D 小球在水平线ab以下 的管道中运动时外侧管壁对 小球一定有作用力 BD a b R