第03节离心现象及其应用 (2).pptx

《第03节离心现象及其应用 (2).pptx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、圆周运动的应用轻杆模型和水流星模型乳源高级中学物理教师郑春华复习引入匀速圆周运动的向心力公式匀速圆周运动的向心加速度公式生活中的圆周运动如图1所示，甲图中小球受绳拉力和重力作用，乙图中小球受轨道的弹力和重力作用，二者运动规律相同，现以甲图为例.一、竖直面内圆周运动的轻绳(过山车)模型图1分别对球在最高点和最低点受力分析例1一细绳与水桶相连，水桶中装有水，水桶与细绳一起在竖直平面内做圆周运动，如图所示，水和水桶的总质量m＝0.4kg，水的重心到转轴的距离l＝2m.(g取10m/s2)(1)当水和水桶在圆周最高点的速度为5时，细绳的拉力是多少？（2）若水桶恰好通过最高点，

2、求桶的最小速率（3）若水和水桶恰好能通过最高点，为了使水和水桶在竖直面内做圆周运动，求细绳至少要承受多大的拉力？解析　（1）以水和水桶为研究对象，对其受力分析：解得（2）以水和水桶为研究对象，水桶恰好通过最高点，说明水和水桶的重力提供向心力解得3）水桶从最高点运动到最低点的过程中机械能守恒定律得：对水和水桶在最低点受力分析如图所示，由牛顿第二定律得mgT解得如图4所示，细杆上固定的小球和管形轨道内运动的小球在重力和杆(管)的弹力作用下做圆周运动.(1)最高点的最小速度二、竖直面内圆周运动的轻杆(管)模型图4由于杆和管在最高处能对小球产生向上的支持力，故小球恰能到达最高点

3、的最小速度v＝0，此时小球受到的支持力FN＝mg.(2)小球通过最高点时，轨道对小球的弹力情况例2长L＝1m的轻杆，其一端连接着一个零件A，A的质量m＝2kg.现让A在竖直平面内绕O点做匀速圆周运动，如图5所示.在A通过最高点时，求下列两种情况下A对杆的作用力大小(g＝10m/s2).(1)A的速率为2m/s；图5(2)A的速率为5m/s.变式训练：如图所示，质量为m的小球固定在杆的一端，在竖直面内绕杆的另一端O做圆周运动.当小球运动到最低点时，瞬时速度为L是球心到O点的距离，求：1)小球在最低点时小球对杆的作用力2）小球在最高点时小球对杆的作用力