专题09 竖直面内的圆周运动模型--2024届新课标高中物理模型与方法.pdfVIP

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2024版新课标高中物理模型与方法

专题09竖直面内的圆周运动模型

目录

一．一般圆周运动的动力学分析

二．竖直面内“绳、杆（单、双轨道）”模型对比分析1

三．竖直面内圆周运动常见问题与二级结论

三.过拱凹形桥模型29

一．一般圆周运动的动力学分析

如图所示，做圆周运动的物体，所受合外力与速度成一般夹角时，可将合外力沿速度和垂直速度分解，则

由牛顿第二定律，有：

F

τ

Fv

n

F

Fma，a改变速度v的大小

τ

ττ

v2

Fma，a改变速度v的方向，a

n

nnnr

作一般曲线运动的物体，处理轨迹线上某一点的动力学时，可先以该点附近的一小段曲线为圆周的一部分

作曲率圆，然后即可按一般圆周运动动力学处理。

F

τ

Fv

n

F

Fma，a改变速度v的大小

τ

ττ

v2

Fma，a改变速度v的方向，a，ρ为曲率圆半径。

n

nnn



“”

二．竖直面内绳、杆（单、双轨道）模型对比分析

轻绳模型（没有支撑）轻杆模型（有支撑）

常见

类型

v2

过最高点的临由mg＝m得v＝gr由小球能运动即可得v＝0

r临临

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界条件对应最低点速度v≥对应最低点速度v≥

低低

绳不松不脱轨

v≥或v≤不脱轨

条件低低

F-mg=mv2/rF-mg=mv2/r

最低点弹力