豎直平面內(nèi)的圓周運動課件

1、豎直平面內(nèi)的圓周運動一、實例分析應(yīng)用：汽車過橋問題GN應(yīng)用：汽車過橋問題GN一、實例分析3、汽車以同一速率行駛，在何處容易爆胎？一、實例分析2.乘坐游樂園的翻滾過山車時，質(zhì)量為m的人隨車在豎直平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，下列說法正確的是( )A.車在最高點時人處于倒坐狀態(tài)，全靠保險帶拉住，沒有保險帶，人就會掉下來B.人在最高點時對座仍可能產(chǎn)生壓力，但壓力一定小于mgC.人在最低點時對座位的壓力等于mgD.人在最低點時對座位的壓力大于mg二、臨界問題討論（一）變速圓周運動的特點由于變速圓周運動的合力一般不指向圓心，所以變速圓周運動所受的合外力產(chǎn)生兩個效果.1.半徑方向的分力：產(chǎn)生向心加速度而改變速度方向.2.切

2、線方向的分力：產(chǎn)生切線方向加速度而改變速度大小.（二）豎直平面內(nèi)的圓周運動問題的分析豎直平面內(nèi)的圓周運動是典型的變速圓周運動，高考中經(jīng)常有這種模型，時常與能量及動量相結(jié)合中學(xué)物理中只研究物體在最高點與最低點的兩種情況.主要有以下兩種類型：1.如圖所示：無支撐物的小球在豎直平面內(nèi)最高點情況.二、臨界問題討論1.無支撐物的小球在豎直平面內(nèi)最高點情況(1)臨界條件：小球達最高點時繩子的拉力(或軌道的彈力)剛好等于0，小球在最高點的向心力全部由重力來提供，這時有mg=mv2min/r，式中的vmin是小球通過最高點的最小速度，通常叫臨界速度vmin= .(2)能通過最高點的條件：vvmin(3)不能通

3、過最高點條件vvmin，注意的是這是假設(shè)到最高點而做出一個v，其實球沒到最高點就脫離了軌道或是沿原軌道返回或是做斜拋運動了.2.有物體支撐的小球在豎地面最高點情況.(1)臨界條件：由于硬桿和管壁的支撐作用，小球恰好能到最高點的臨界速度vmin=0.有支撐物的小球在豎直平面內(nèi)最高點受彈力情況當(dāng)v=0時，輕桿對小球有豎直向上的支持力N，其大小等于小球的重力，即N=mg；當(dāng)0v 時，桿對小球的支持力的方向豎直向上，大小隨速度增大而減小，其取值范圍是:0Nmg；當(dāng)v= 時，N=0；當(dāng)v 時，桿對小球有指向圓心的拉力，其大小隨速度的增大而增大. 三、典型例題例題1、如圖所示，細桿的一端與小球相連，可繞O

4、點的水平軸自由轉(zhuǎn)動，現(xiàn)給小球一初速度，使它做圓周運動，圖中a、b分別表示小球軌道的最低點和最高點，則桿對球的作用力可能是( )A.a處為拉力，b處為拉力B.a處為拉力，b處為推力C.a處為推力，b處為拉力C.a處為推力，b處為推力三、典型例題例題2、輕繩長0.5m，繩的一端固定著質(zhì)量為2kg的小球。小球在豎直平面內(nèi)作圓周運動，小球運動到最低點時，小球?qū)K的作用力為36N，求（1）小球過最高點時的速度大小。g取10m/s2 （2）在最高點時繩子的彈力為多少？例題3、一宇航員抵達一半徑為R的星球表面后，為了測定該星球表面的重力加速度g，做如下實驗，取一根細線穿過光滑的細直管，細線一端拴一質(zhì)量為m的

5、砝碼，另一端連接在一固定的測力計上，手握細直管掄動砝碼，使它在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運動，停止掄動細直管，砝碼可繼續(xù)在同一豎直平面內(nèi)做完整的圓周運動，如圖所示此時觀察測力計得到當(dāng)砝碼運動到圓周的最低點和最高點兩位置時測力計的讀數(shù)差為F。試根據(jù)題中所提供的條件和測量結(jié)果，求出該星球表面的重力加速度g?！纠}4】如圖所示，一擺長為L的擺，擺球質(zhì)量為m，帶電量為q，如果在懸點A放一正電荷q，要使擺球能在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運動，則擺球在最低點的速度最小值應(yīng)為多少？四離心運動：（1）離心現(xiàn)象條件分析合外力忽然消失合外力小于所需的向心力離心運動是物體逐漸遠離圓心的一種物理現(xiàn)象。離心現(xiàn)象的本質(zhì)是物體慣性的表現(xiàn)離心運動的應(yīng)用和防止離心運動的應(yīng)用實例離心干燥器洗衣