物理框架模型研究(十二)

《物理框架模型研究(十二)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、物理框架模型研究（十二）——圆周运动框架一：圆周运动相关物理量的关系基本对应关系：解题思路：根据物理量关系,结合控制变量法（固定非主要变量）分析代数关系变化。［例1］关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A.线速度不变B.角速度不变C.加速度为零D.周期不变［例2］在绕竖直轴匀速转动的圆环上有人B两点，如图1所示，过入B的半径与竖直轴的夹角分别为30。和60°,则A、B两点的线速度之比为；向心加速度之比为.［例3］如图2所示，a、b两轮靠皮带传动，A、B分别为两轮边缘上的点，C与A同在a轮上，已知rA=

2、2rB,OC=rB,在传动时，皮带不打滑。求：（1）g）q:cob—；（2）比：％=；（3）:°B~o框架二：匀速圆周运动的动力学特征2=动力学特征：切向方程-平衡径向方程一F合=片旬=加d向=m—=mra）2=解题思路：运动的变化取决于外力（合力）的作用。有什么样的运动变化必然对应什么样的外力。而外力是由实际物体提供的（来源）”其解析重点在于受力分析的正确与否。［例4］如图3所示，质量相等的小球入B分别固定在轻杆的中点和端点，当杆在光滑水平面上绕O点匀速［例5］如图4所示，一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂

3、直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内作匀速圆周运动,则下列说法正确的是（）A.球A的线速度必定大于球B的线速度B.球A的角速度必定小于球B的角速度C.球A的运动周期必定小于球B的运动周期A.球A对筒壁的压力必定大于球B对筒壁的压力框架三：非匀速圆周运动的解题解题思路：把曲线运动中某位置（多为最高或最低点）看做圆周运动的一部分，用匀速圆周的动力学特征分析。［例7］司机开着汽车在一宽阔的马路上匀速行驶突然发现前方有一堵墙”他是刹车好还是转弯好？（设转弯时汽

4、车做匀速圆周运动，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。）课文中的圆周运动只有汽车过桥和火车转弯两个实例，而从这两个实例可以变化出很多模型。试分析如下:（_）汽车过桥原型：汽车过凸桥模型一:绳拉小球在竖直平面内过最高点的运动。/如图3所示：由于过山车在轨道最高点所受的力为重力和轨道的支持力z故分析方法与模型一类似。请同学们自己分析一下。模型二:一轻杆固定一小球在竖直平面内过最高点的运动。.V、、iG（二）火车转弯原型:火车转弯.如图5所示，火车在平直的轨道上转弯，将挤压外轨，由外轨给火车的弹力提;共火车转弯所

5、需的向心力，这样久而久之，将损坏外轨。故火车转弯处使外轨略高于内轨，火车驶过转弯处时，铁轨对火车的支持力Fn的方向不再是竖直的，而是斜向弯道的内侧，它与重力的合力指向圆心，提供火车转弯所需的向心力（如图6所示）。这就减轻了轮缘与外轨的挤压。模型一：圆锥摆小球所需的向心力由重力和绳的拉力的合力来提供（如图7所示）0,模型二：小球在漏斗中的转动小球所需的向心力由重力和漏斗的支持力的合力来提供（如图8所示）G