專題-豎直平面內(nèi)的圓周運動

1、專題專題 豎直面內(nèi)圓周運動分析豎直面內(nèi)圓周運動分析o二二、小球在豎直圓軌內(nèi)側(cè)做圓周運動小球在豎直圓軌內(nèi)側(cè)做圓周運動o三三、輕桿拉小球在豎直面內(nèi)做圓周運動輕桿拉小球在豎直面內(nèi)做圓周運動o四四、小球在豎直光滑圓管內(nèi)做圓周運動小球在豎直光滑圓管內(nèi)做圓周運動o一一、繩拉小球在豎直面內(nèi)做圓周運動繩拉小球在豎直面內(nèi)做圓周運動一、繩拉小球在豎直面內(nèi)做圓周運動一、繩拉小球在豎直面內(nèi)做圓周運動 1、最高點：、最高點：RvmmgT2提問：提問：小球在最高點向心小球在最高點向心 力由什么力提供？力由什么力提供？ 臨界條件：臨界條件：T=0，只有重力充當(dāng)向心力，只有重力充當(dāng)向心力 gRvRvmmg2即即：根據(jù)牛頓定律

2、：根據(jù)牛頓定律：gRv （2）當(dāng)）當(dāng) 小球不能通過最高點。小球不能通過最高點。說明說明： （1）當(dāng)當(dāng) 小球能通過最高點小球能通過最高點gRv 2、最低點：、最低點：RvmmgT2重力和拉力共同提供向心力重力和拉力共同提供向心力說明：說明：如果小球通過最低點的速如果小球通過最低點的速 度過大細(xì)線可能被拉斷度過大細(xì)線可能被拉斷二二、小球在豎直圓軌內(nèi)側(cè)做圓周運動小球在豎直圓軌內(nèi)側(cè)做圓周運動1、最高點：、最高點：RvmmgN2臨界條件：臨界條件： N=0gRvRvmmg22、最低點：、最低點：RvmmgN2三、輕桿拉小球在豎直面內(nèi)做圓周運動三、輕桿拉小球在豎直面內(nèi)做圓周運動gRvRvmmg2RvmTm

3、g21、最高點：、最高點： 2、最低點：、最低點：與輕繩拉小球過最低點一樣。與輕繩拉小球過最低點一樣。（1）當(dāng)當(dāng)v=0時，時，F(xiàn)N=mg（二力平衡（二力平衡）臨界條件：恰好重力完全充當(dāng)向心力臨界條件：恰好重力完全充當(dāng)向心力RvmFmgN2（2）當(dāng)）當(dāng)gRv （3）當(dāng)）當(dāng) gRv說明說明:小球通過最高點時的速度可以為零小球通過最高點時的速度可以為零四、小球在豎直光滑圓管內(nèi)做圓周運動四、小球在豎直光滑圓管內(nèi)做圓周運動gRvRvmmg2RvmNmg2外管1、最高點：、最高點：（1）當(dāng)當(dāng)v=0時，時，N內(nèi)管內(nèi)管=mg（二力平衡）（二力平衡）（2）臨界條件：恰好重力完全充當(dāng)向心力）臨界條件：恰好重力完全

4、充當(dāng)向心力RvmNmg2內(nèi)管（3）當(dāng)）當(dāng)gRv （4）當(dāng)）當(dāng) gRv 說明說明:小球通過最高點時的速度可以為零小球通過最高點時的速度可以為零 2、最低點：、最低點：與輕繩拉小球過最低點一樣。與輕繩拉小球過最低點一樣。RvmmgN2外管例題例題:如圖所示如圖所示,細(xì)桿的一端與一小球相連細(xì)桿的一端與一小球相連,可繞過可繞過O點的水平軸自由轉(zhuǎn)動點的水平軸自由轉(zhuǎn)動,現(xiàn)給小球現(xiàn)給小球一初速度一初速度,使它做圓周運動使它做圓周運動,圓中圓中a、b點分點分別表示小球軌道的最低點和最高點，則桿別表示小球軌道的最低點和最高點，則桿對的球的作用力可能是對的球的作用力可能是（）、a處為拉力，處為拉力，b處為拉力處為

5、拉力、 a處為拉力，處為拉力，b處為推力處為推力、 a處為推力，處為推力，b處為拉力處為拉力、 a處為推力，處為推力，b處為推力處為推力例題：例題：長度為長度為0.50m的輕質(zhì)細(xì)桿，的輕質(zhì)細(xì)桿，端有一質(zhì)量為端有一質(zhì)量為m=3.0kg，通過最高點時，通過最高點時小球的速率為小球的速率為2.0m/s，取，取g=10m/s2,則此則此時細(xì)桿受到：時細(xì)桿受到：、6.0N的拉力的拉力、6.0N的壓力的壓力、的拉力、的拉力、的壓力、的壓力例題：例題：質(zhì)量為質(zhì)量為m的物塊沿豎直平面上的圓形的物塊沿豎直平面上的圓形軌道內(nèi)側(cè)運動，經(jīng)最高點而不脫離軌道的最軌道內(nèi)側(cè)運動，經(jīng)最高點而不脫離軌道的最小速度是小速度是v0,則物塊以則物塊以v0的速度經(jīng)過軌道最的速度經(jīng)過軌道最高點時對軌道的壓力大小為：高點時對軌道的壓力大小為：、mg、3mg、5mgC1222gRgRvvmRgR3作業(yè)：作業(yè)：如圖所示，質(zhì)量如圖所示，質(zhì)量m=0.2kg的小球固定在的小球固定在長為長為0.9m的輕桿的一端，桿可繞點的水的輕桿的一端，桿可繞點的水平軸在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，平軸在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，g=10m/s2，求：，求：（）當(dāng)小球在最高點的速度為多大（）當(dāng)小球在最高點的速度為多大 時，小球?qū)U的作用力為零？時，小球?qū)U的作用力為零？（）當(dāng)小球在最高點的速度分別為