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竖直平面内的圆周运动和临界问题市公开课一等奖百校联赛获奖课件.pptx
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1、专题:竖直平面内圆专题:竖直平面内圆周运动与临界问题周运动与临界问题第1页问题问题1:绳球模型:绳球模型 长为长为L细绳拴着质量为细绳拴着质量为m小球在竖直平面内做小球在竖直平面内做圆周运动。圆周运动。oALv1Bv2试分析:试分析:(1)当小球在最低点)当小球在最低点A速度为速度为v1时,绳拉力与速度关系怎样时,绳拉力与速度关系怎样?(2)当小球在最高点)当小球在最高点B速度为速度为v2 时,绳拉力与速度关系又怎时,绳拉力与速度关系又怎样?样?第2页v1omgT1思索:思索:小球小球过最高点最小速度过最高点最小速度是多少是多少?最低点:最低点:最高点:最高点:v2当当v=v0,小球刚好能够经
2、过最高点;,小球刚好能够经过最高点;当当vv0,小球能够经过最高点。,小球能够经过最高点。mgT2第3页在在“水流星水流星”演出中,杯子在竖直平面做圆周演出中,杯子在竖直平面做圆周运动,在最高点时,杯口朝下,但杯中水却不运动,在最高点时,杯口朝下,但杯中水却不会流下来,为何?会流下来,为何?对杯中水:对杯中水:GFNFN=0水恰好不流出水恰好不流出演出演出“水流星水流星”,需要确保杯,需要确保杯子在圆周运动最高点线速度不得子在圆周运动最高点线速度不得小于小于即:即:实例一:水流星实例一:水流星第4页思索:过山车为何在最高点也不会掉下来?思索:过山车为何在最高点也不会掉下来?实例二:过山车实例二
3、:过山车第5页拓展:物体沿竖直内轨运动拓展:物体沿竖直内轨运动 有一竖直放置、内壁有一竖直放置、内壁光滑光滑圆环,其半径为圆环,其半径为r,质量为,质量为m小球沿它内表面做圆周运动,分析小球沿它内表面做圆周运动,分析小球在最高点小球在最高点A速度应满足什么条件?速度应满足什么条件?A思索:思索:小球小球过最高点最小速度是过最高点最小速度是多少多少?当当v=v0,小球刚好能够经过最高点;,小球刚好能够经过最高点;当当vv0,小球能够经过最高点。,小球能够经过最高点。mgFN第6页 要确保过山车在最高点不掉下来,此时速度必要确保过山车在最高点不掉下来,此时速度必须满足:须满足:第7页问题问题2:杆
4、球模型:杆球模型:长为长为L轻杆一端固定着一质量为轻杆一端固定着一质量为m小球,使小球小球,使小球在竖直平面内做圆周运动。在竖直平面内做圆周运动。试分析:试分析:(1)当小球在最低点)当小球在最低点A速度为速度为v2时,杆受力与速度关系怎样时,杆受力与速度关系怎样?(2)当小球在最高点)当小球在最高点B速度为速度为v1时,杆受力与速度关系怎样时,杆受力与速度关系怎样?AB第8页v1o思索思索:最高点最小速度是多少最高点最小速度是多少?问题问题2:杆球模型:杆球模型:AB最低点:最低点:最高点:最高点:拉力拉力支持力支持力最小速度最小速度v=0,此时,此时mg=F3v2mgF2F3mgF1第9页
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