专题圆周运动界问题.ppt

力学是关于运动的科学,它的任务是以 完备而又简单的方式描述自然界中发生的运 动 基尔霍夫 第二章匀速圆周运动 专题圆周运动的临界问题 (2课时) step1.竖直面内的绳球、杆-球模型 情景创设:杂技演员表演“水流星”节目,我们发现 不管演员怎样抡,水都不会从杯里洒出,甚至杯子在 竖直面内运动到最高点时,已经杯口朝下,水也不会 从杯子里洒出。这是为什么? step1竖直面内的临界问题:绳-球、杆-球模型 模型:绳球模型(无内轨支撑) O 质点在细绳作用下在 质点沿竖直光滑轨道 竖直面内做圆周运动 内侧做圆周运动 step1.竖直面内的绳球、杆-球模型 模型:绳球模型(无内轨支撑) 最高点:mg+T=m 思考:过最高点的最小速度是多大? mg 当V=v=√gL时,T=0 当vv时,T=mr-mg 当vv时,物体离开圆面做曲线运动 mg 最低点:T-mg=m R step1.竖直面内的绳球、杆-球模型 应用:杂技演员表演“水流星”节目,我们发现不管 演员怎样抡,水都不会从杯里洒出,甚至杯子在竖直 面内运动到最高点时,已经杯口朝下,水也不会从杯 子里洒出。这是为什么? step1.竖直面内的绳球、杆-球模型 应用:如图所示,质量为0.5kg的杯子里盛有1kg的水, 用绳子系住水杯在竖直平面内做“水流星”表演,转动 半径为1皿,水杯通过最高点的速度为4m/s,求: (1)在最高点时,绳的拉力? (2)在最高点时水对杯底的压力? step1.竖直面内的绳球、杆-球模型 最高点Amg+N=N出界速度) y当N=0,V=√R(临 (2)=N0,vBR, N=mn-mg (3)当y√gR时物体离开圆轨道做曲线运动 最低点C:N-mg=m R 水平直径B点:N=m当B R step1.竖直面内的绳球、杆-球模型 质量为皿的小球在竖直平面内的圆形轨道内侧运动, 若经最高点不脱离轨道的临界速度为v,则当小球以2v 速度经过最高点时,小球对轨道的压力大小为(C) A、0 B、mg C、3mg D、5mg step1.竖直面内的绳球、杆-球模型 模型:杆球模型(有内外轨支撑) 质点被轻杆拉着在 质点沿竖直光滑细管 竖直面内做圆周运动 内做圆周运动 step1.竖直面内的绳球、杆-球模型 过最高点的最小速度是多大?V=0 当v=√L时,N=0 w时,杆对物有向上的支持力N=mg-m乙 当v时,杆对物有向下的拉力,N=m-mg L