匀速圆周运动的实例分析(高一物理).ppt

《匀速圆周运动的实例分析(高一物理).ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在PPT专区-天天文库。

1、六、匀速圆周运动实例分析匀速圆周运动的实例分析1、F向心力就是物体所受的合外力，分析方法如下：A、找圆心，定半径(找轨道面),即确定F向心力的方向B、分析物体的受力情况C、列方程和解方程。2：说明：a：向心力是按效果命名的力；b：任何一个力或几个力的合力只要它的作用效果是使物体产生向心加速度，它就是物体所受的向心力；c：不能认为做匀速圆周运动的物体除了受到另外物体的作用外，还要另外受到向心力。关于向心力：请分析以下圆周运动的向心力的来源。火车在平直轨道上匀速行驶时，所受的合力等于0，那么当火车转弯时，它做圆周运动，那么是什么力提供火车的向心力呢？火车转弯c：由于该弹力是由轮缘和外轨的挤

2、压产生的，且由于火车质量很大，故轮缘和外轨间的相互作用力很大，易损坏铁轨。1、内外轨道一样高时GFNFa：此时火车车轮受三个力：重力、支持力、外轨对轮缘的弹力。b：外轨对轮缘的弹力F提供向心力。2、转弯处--外轨略高于内轨。解：如图，F合=Gtanθ=Gsinθ(当θ很小时)=mg(h/L)F向=mv2/R∵F向=F合∴mv2/R=mg(h/L)则h=v2L/gR或v=根据转弯处的轨道半径R和规定的行驶速度v，适当选择内外轨的高度差h，使转弯时所需要的向心力完全由重力G和支持力N的合力来提供。设转弯处轨道与水平面夹角为θ。h是内外轨高度差，L是轨距当h、L一定，v0=时火车转弯所需的向心力

3、恰好由重力和支持力的合力提供，车轮对铁轨的侧压力正好为零。当v>v0时，由于火车有离心运动的趋势，对外轨有挤压作用，轨对车轮提供侧压力。当v

4、大汽车对桥的压力越大根据牛顿第二定律超重123N=G比较三种桥面受力的情况不管演员怎样抡，水都不会从杯里洒出，甚至杯子在竖直面内运动到最高点时，已经杯口朝下，水也不会从杯子里洒出。这是为什么？水流星①当时，Ｎ＝０，水在杯中刚好不流出②当时，Ｎ>０③当时，Ｎ<０，此时水将会流出杯子设水的质量为m，杯子运动到最高点时速率为v，绳长为r则有：N+mg=mv2/r∵N≥0∴v≥解:选物体为研究对象yxm例：圆锥顶点系一长度为L的轻绳，绳的另一端系一质量为m的物体，物体在光滑圆锥面上以作匀速圆周运动。求：(1)绳的张力与物体对圆锥面的压力。(2)为何值时物体离开锥面。将与沿x轴与y轴分解为分

5、量其中解出1.计算绳的张力与物体对圆锥面的压力2.计算为何值时物体离开锥面.则yxm例、细绳一端系着质量M=0.6千克的物体，静止在水平面，另一端通过光滑小孔吊着质量m=0.3千克的物体，M的中点与圆孔距离为0.2米，并知M和水平面的最大静摩擦力为2牛，现使此平面绕中心轴线转动，问角速度在什么范围m会处于静止状态？(g取10米/秒2)mMOr解：设物体M和水平面保持相对静止。当具有最小值时，M有向圆心运动趋势，故水平面对M的摩擦力方向和指向圆心方向相反，且等于最大静摩擦力2牛。隔离M有：T－fm=M12r1=2.9(弧度/秒)当具有最大值时，M有离开圆心趋势，水平面对M摩擦力方

6、向指向圆心，大小也为2牛。隔离M有：T＋fm=M22r2=6.5(弧度/秒)故范围是：2.9弧度/秒≤≤6.5弧度/秒。细绳系球在竖直平面内做圆周运动如图所示，用细绳拴着质量为m的物体，在竖直平面内做圆周运动，圆周半径为R则下列说法正确的是（）A．小球过最高点时，绳子张力可以为零B．小球过最高点时的最小速度为零D．小球过最高点时，绳子对小球的作用力可以与球所受的重力方向相反C．小球刚好过最高点时的速度是例：试分析质量为m，沿竖直平面作半径为R的圆周运动的小球,在下列四种情况中通过圆周最高点的最小速度。（1）用绳拴着的小球在竖直平面内作圆周运动；（2）小球沿竖直光滑轨道内壁做圆周运动

7、；（3）小球用轻杆支撑在竖直平面内作圆周运动；（4）小球在竖直放置的光滑圆管内作圆周运动。（1）（2）（3）（4）(1)临界条件：小球达最高点时绳子的拉力(或轨道的弹力)刚好等于0，小球在最高点的向心力全部由重力来提供，这时有mg=mv2min/r，式中的是小球通过最高点的最小速度，通常叫临界速度.(2)能通过最高点的条件：v＞.(3)不能通过最高点条件v﹤，注意的是这是假设到最高点而做出一个v，其实球没到最高点就脱离了