专题竖直面内圆周运动的临界问题.ppt

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1、FNmgFhLθθ较小时tanθ=sinθ为适应国民经济发展的需要，从2007年4月18日起，我国铁路正式实施第六次提速。火车转弯时可以看作是匀速圆周运动，火车提速后容易使外轨受损。为了使火车能以较高的速度转弯又使外轨侧向给火车的力很小，你认为理论上可行的措施是：（）A．仅减小弯道半径B．仅增大弯道半径C．仅适当减小内外轨道的高度差D．仅适当增大内外轨道的高度差专题:竖直面内圆周运动的临界问题mgO绳mgO轨道绳模型R绳v(1)小球在最高点的临界条件：向心力只由重力提供:小结:(临界速度,最小速度)V轻绳模型例题1：绳子系着装有水的木桶，在竖直面内做圆周运动，水的质量m

2、=0.5kg，绳子长度为l=60cm，求：A、最高点水不留出的最小速度？B、设水在最高点速度为V=3m/s，求水对桶底的压力？O杆O管道杆模型R②当0＜v＜①最高点v＝0时，③当v＝时，④当v＞，杆N为支持力,且N＝mgN为支持力，N随v的增大而减小N=0N为拉力,且N随v的增大而增大小结轻杆模型1.杂技演员在表演水流星节目时，盛水的杯子在竖直平面内做圆周运动，当杯子到最高点时，里面水也不流出来，这是因为()A.水处于失重状态，不受重力的作用了B.水受平衡力作用，合力为0C.水受的合力提供向心力，使水做圆周运动D.杯子特殊，杯底对水有吸力C2.乘坐游乐园的翻滚过山车时，

3、质量为m的人随车在竖直平面内旋转，下列说法正确的是()A.车在最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，没有保险带，人就会掉下来B.人在最高点时对座仍可能产生压力，但压力一定小于mgC.人在最低点时对座位的压力等于mgD.人在最低点时对座位的压力大于mgD3.如图4-4-3所示，长为L的杆，一端固定着一个小球，另一端可绕光滑的水平轴转使小球在竖直平面内运动，设小球在最高点的速度为v,则()图4-4-3A.v的最小值为B.v若增大，向心力也增大C.当v由逐渐增大时，杆对球的弹力也增大D.当v由逐渐减小时，杆对球的弹力也逐渐减小BC课堂练习:1.用一轻杆栓着质量为m的物体,在

4、竖直平面内做圆周运动,则下列说法正确的是()A.小球过最高点时,杆子对小球的作用力可以为零B.小球过最高点时的最小速度为零C.小球刚好过最高点是的速度是D.小球过最高点时,杆子对小球的作用力可以与球所受的重力方向相反RABD【例1】如图4-4-4所示，细杆的一端与小球相连，可绕O点的水平轴自由转动，现给小球一初速度，使它做圆周运动，图中a、b分别表示小球轨道的最低点和最高点，则杆对球的作用力可能是()图4-4-4A.a处为拉力，b处为拉力B.a处为拉力，b处为推力C.a处为推力，b处为拉力C.a处为推力，b处为推力AB2.长为0.6m的轻杆OA(不计质量),A端插个质量

5、为2.0kg的物体,在竖直平面内绕O点做圆周运动,当球达到最高点的速度分别为3m/s,m/s,2m/s时,求杆对球的作用力各为多少?OAL【解析】小球以O点为圆心在竖直面内做圆周运动，在最低点时，小球除受重力外，还有杆的作用力，由于合外力提供向心力且指向圆心，杆对小球的作用力只能向上，所以在最低点，杆对小球只能是拉力在最高点时，杆对小球可以向下拉，也可以向上推.当小球速度小于时，杆对小球向上推，当小球的速度大于时，杆对小球向下拉.【解题回顾】杆对球既可能推力又可能是拉力、而如果杆变成线，即线对球就只能是拉力了。