專題豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計(jì)學(xué)1專題豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)專題豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)第1頁/共20頁專題專題 豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)分析豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)分析o二二、小球在豎直圓軌內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動(dòng)小球在豎直圓軌內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動(dòng)o三三、輕桿拉小球在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)輕桿拉小球在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)o四四、小球在豎直光滑圓管內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)小球在豎直光滑圓管內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)o一一、繩拉小球在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)繩拉小球在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)第2頁/共20頁一、繩拉小球在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)一、繩拉小球在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng) 1、最高點(diǎn)：、最高點(diǎn)：RvmmgT2提問：提問：小球在最高點(diǎn)向心小球在最高點(diǎn)向心 力由什么力提供？力由什么力提供？第3頁/共20頁

2、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：根據(jù)牛頓定律：gRv （2）當(dāng)）當(dāng) 小球不能通過最高點(diǎn)。小球不能通過最高點(diǎn)。說明說明： （1）當(dāng)當(dāng) 小球能通過最高點(diǎn)小球能通過最高點(diǎn)gRv 第4頁/共20頁2、最低點(diǎn)：、最低點(diǎn)：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(diǎn)的速如果小球通過最低點(diǎn)的速 度過大細(xì)線可能被拉斷度過大細(xì)線可能被拉斷第5頁/共20頁二二、小球在豎直圓軌內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動(dòng)小球在豎直圓軌內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動(dòng)1、最高點(diǎn)：、最高點(diǎn)：RvmmgN2臨界條件：臨界條件： N=0gRvRvmm

3、g22、最低點(diǎn)：、最低點(diǎn)：RvmmgN2第6頁/共20頁gRvRvmmg2RvmTmg21、最高點(diǎn)：、最高點(diǎn)： 2、最低點(diǎn)：與輕繩拉小球過最低點(diǎn)、最低點(diǎn)：與輕繩拉小球過最低點(diǎn)一樣。一樣。（1）當(dāng)當(dāng)v=0時(shí)，時(shí)，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(diǎn)時(shí)的速度可以為零小球通過最高點(diǎn)時(shí)的速度可以為零第7頁/共20頁四、小球在豎直光滑圓管內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)四、小球在豎直光滑圓管內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)gRvRvmmg2RvmNmg2外管1、最高點(diǎn)：、最高點(diǎn)：（1）當(dāng)當(dāng)v=0時(shí)，時(shí)，N

4、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(diǎn)時(shí)的速度可以為零小球通過最高點(diǎn)時(shí)的速度可以為零第8頁/共20頁 2、最低點(diǎn)：、最低點(diǎn)：與輕繩拉小球過最低點(diǎn)一樣。與輕繩拉小球過最低點(diǎn)一樣。RvmmgN2外管第9頁/共20頁第10頁/共20頁例題例題: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(diǎn)的水平軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)的水平軸自由轉(zhuǎn)動(dòng),現(xiàn)給小球現(xiàn)給小球一初速度一初速度,使它做圓周運(yùn)動(dòng)使它做圓周運(yùn)動(dòng),圓中圓中a、b點(diǎn)分點(diǎn)分別表

5、示小球軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)，則別表示小球軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)，則桿對的球的作用力可能是桿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處為推力處為推力第11頁/共20頁例題：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(diǎn)，通過最高點(diǎn)時(shí)小球的速率為時(shí)小球的速率為2.0m/s，取，取g=10m/s2,則則此此時(shí)細(xì)桿受到：時(shí)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、的壓力第

6、12頁/共20頁例題：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(yùn)動(dòng)，經(jīng)最高點(diǎn)而不脫離軌道的最軌道內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)最高點(diǎn)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(diǎn)時(shí)對軌道的壓力大小為：高點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力大小為：、mg、3mg、5mgC第13頁/共20頁第14頁/共20頁第15頁/共20頁1222gRgRvvmR第16頁/共20頁gR3第17頁/共20頁作業(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(diǎn)的水的輕桿的一端，桿可繞點(diǎn)的水平軸在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，平軸在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，g=10m/s2，求：，求：（）當(dāng)小球在最高點(diǎn)的速度為多大（）當(dāng)小球在最高點(diǎn)的速度為多大 時(shí)，小球?qū)U的作用力為零時(shí)，小球?qū)U的作用力為零？（）當(dāng)小球在最高點(diǎn)的速度分別為（）當(dāng)小球在最高點(diǎn)的