高中物理----圆周运动典型例题详解

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1、高中物理圆周运动的典型例题【例1】用绳系着的小球在竖直平面内作圆周运动，小球的质量为m，半径为R。求：①当小球在最低点的速度为v时，小球受到绳子的作用力？小球处于什么状态？②当小球在最高点的速度为v时，小球受到绳子的作用力？小球处于什么状态？存在临界速度吗？（1）一、绳球模型（2）绳球模型：绳只能拉不能压（2）【例2】小球沿竖直光滑轨道内壁做圆周运动，小球的质量为m，半径为R。求：①当小球在最低点的速度为v时，小球受到轨道的力？小球处于什么状态？②当小球在最高点的速度为v时，小球受到轨道的力？小球处于什么状态？

2、存在临界速度吗？轨球模型：轨只能压不能拉二、轨球模型（1）【例3】小球用轻杆连着在竖直平面内作圆周运动，小球的质量为m，半径为R。求：①当小球在最低点的速度为v时，小球受到杆的力？小球处于什么状态？②当小球在最高点的速度为v时，小球受到杆的力？小球处于什么状态？存在临界速度吗？（2）杆球模型：杆能压也能拉三、杆球模型（1）【例4】小球在竖直放置的光滑圆管内作圆周运动，小球的质量为m，半径为R。求：①当小球在最低点的速度为v时，小球受到管的力？小球处于什么状态？②当小球在最高点的速度为v时，小球受到管的力？小球处

3、于什么状态？存在临界速度吗？（2）管球模型：管能外压也能内压四、管球模型（1）【例5】如图5-7-11所示，质量m=2.0×104kg的汽车以不变的速率先后驶过凹形桥面和凸形桥面，两桥面的圆弧半径均为20m.如果桥面承受的压力不得超过3.0×105N，则：（1）汽车允许的最大速率是多少？（2）若以所求速度行驶，汽车对桥面的最小压力是多少？（g取10m/s2）【例6】.如图所示，一个人用长为l=1m，只能承受Tm=46N拉力的绳子，拴着一质量为m=1kg的小球，在竖直平面内做圆周运动。已知圆心O离地面高h=6m，

4、转动中小球在最低点时绳子断了。（1）绳子断时小球运动的角速度多大？（2）绳子断后，小球落点到抛出点的水平距离是多大？hvR圆周运动与其它运动组合运动7种圆周模型：1.(类）行星模型2.（类）圆锥摆模型3.绳球模型4.轨球模型5.杆球模型6.管球模型7.n、Z模型注意：1.实验演示2.恰好圆运动、拉着、压着、推着、静平衡、向心平抛（离心平抛）【例5】一个光滑的圆锥体固定在水平桌面上，其轴线沿竖直方向，母线与轴间的夹角θ=300，如图所示。一长为l的轻绳，一端固定在圆锥体的定点O处，另一端拴一质量为m的小球，小球以

5、速率v绕锥体做水平的匀速圆周运动。求：300O四、n、z模型解题感悟解决竖直平面内的变速圆周运动问题的关键是掌握两个圆周运动模型和两个圆周运动临界问题：1.两种圆周运动模型：（三）考点应用，精讲精析典型问题三：曲线运动中的动力学问题（四）------竖直平面内的变速圆周运动第四章曲线运动和万有引力→3圆周运动v0v0最低点圆周运动模型最高点圆周运动模型解题感悟2.两个圆周运动临界问题（三）考点应用，精讲精析典型问题三：曲线运动中的动力学问题（四）------竖直平面内的变速圆周运动第四章曲线运动和万有引力→3圆

6、周运动v0v0小球速度运动情况拉力的方向拉力的大小v=0自由落体FT=0向心运动FT=0恰好圆周运动FT=0圆周运动竖直向下指向圆心绳拉球（轨压球）模型的临界问题解题感悟2.两个圆周运动临界问题（三）考点应用，精讲精析典型问题三：曲线运动中的动力学问题（四）------竖直平面内的变速圆周运动第四章曲线运动和万有引力→3圆周运动v0v0小球速度运动情况弹力的方向弹力的大小v=0平衡状态竖直向上的支持力FN=mg圆周运动竖直向上的支持力圆周运动FN=0圆周运动指向圆心的拉力杆连球（管通球）模型的临界问题【例1】为

7、了防止汽车在水平路面上转弯时出现“打滑”的现象，可以：()A、增大汽车转弯时的速度B、减小汽车转弯时的速度C、增大汽车与路面间的摩擦D、减小汽车与路面间的摩擦BD【例2】路基略倾斜,火车在拐弯时,具有向心力的作用,对于向心力的分析,正确的是（）A.由于火车本身作用而产生了向心力B.主要是由于内外轨的高度差的作用,车身略有倾斜,车身所受重力的分力产生了向心力C.火车在拐弯时的速率小于规定速率时,内轨将给火车侧压力,侧压力就是向心力D.火车在拐弯时的速率大于规定速率时,外轨将给火车侧压力,侧压力作为火车拐弯时向心力

8、的一部分CD【例3】下列说法正确的是()A、作匀速圆周运动的物体，在所受合外力突然消失时，将沿圆周半径方向离开圆心B、作匀速圆周运动的物体，在所受合外力突然消失时，将沿圆周切线方向离开圆心C、作匀速圆周运动的物体，它自己会产生一个向心力，维持其作圆周运动D、作离心运动的物体，是因为受到离心力作用的缘故B【例4】以下属于离心现象应用的是（）A、水平抛出去的物体，做平抛运动B、链球运动员加