竖直面圆周运动(绳杆模型).ppt
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1、中中 的的活活动动圆圆 周周 运运5.7高中物理必修二高中物理必修二生生1竖直面圆周运动最高点的临界问题竖直面圆周运动最高点的临界问题n一、细绳模型一、细绳模型n二、细杆模型二、细杆模型21)对下图四副图小球在最高点和最低点进行受力分)对下图四副图小球在最高点和最低点进行受力分析析DCABFEGK(1)(2)(3)(4)绳子模型绳子模型杆子模型杆子模型小球在竖直平面内做圆周小球在竖直平面内做圆周运动时,物体不能被支持运动时,物体不能被支持小球在竖直平面内做圆周运动小球在竖直平面内做圆周运动时,物体能被支持时,物体能被支持3 一、细一、细绳和内轨模型理论研究理论研究2.2.能过最高点的临界条件:
2、能过最高点的临界条件:mOrv4物体不能做完整的圆周运动,即还物体不能做完整的圆周运动,即还未到达最高点就已经脱离了轨道未到达最高点就已经脱离了轨道 一、细绳模型一、细绳模型mOrv【问题探讨】小球以不同速度通过最高点时细绳对小球拉力的情况小球以不同速度通过最高点时细绳对小球拉力的情况.物体恰能做完整的圆周运动物体恰能做完整的圆周运动物体能做完整的圆周运动物体能做完整的圆周运动5【演示】【演示】水流星水流星6例例1:1:绳系着装有水的水桶,在竖直平面内做圆周运动绳系着装有水的水桶,在竖直平面内做圆周运动,成为,成为“水流星水流星”,水的质量,水的质量m=0.5kg,m=0.5kg,绳长绳长L=
3、0.4m,L=0.4m,求:求:(g=10m/s(g=10m/s2 2)求水桶经过最高点时水不流出的最小速率?求水桶经过最高点时水不流出的最小速率?水在最高点速率水在最高点速率V=4m/sV=4m/s时,时,桶底对水的压力?桶底对水的压力?O学以致用学以致用72)质量为质量为m的小球在竖直平面内的圆轨道的内的小球在竖直平面内的圆轨道的内则运动,经过最高点而不脱离轨道的临界速度为则运动,经过最高点而不脱离轨道的临界速度为V,当小球以,当小球以2V的速度经过最高点时,对轨道的的速度经过最高点时,对轨道的压力是多大?压力是多大?(N=3mg)8理论研究理论研究 二、细杆模型二、细杆模型1.1.能过最
4、高点的临界条件:能过最高点的临界条件:mOrv1)能否到达最高点的)能否到达最高点的:2)拉力还是支持力的临界条件:拉力还是支持力的临界条件:9 二、细杆模型二、细杆模型细杆对小球有细杆对小球有拉力拉力.细杆对小球有细杆对小球有支持力支持力.细杆对小球细杆对小球无作用力无作用力.细杆对物体可以施加细杆对物体可以施加拉力拉力或者施加或者施加支持力支持力。vmor【问题探讨】2.2.小球以不同速度小球以不同速度通过最高点时细杆对小球的作用情况通过最高点时细杆对小球的作用情况.FN=010重力、绳的拉力AOmBL重力、杆的拉力或支持力AOmBR重力、外管壁的支持力或内管壁的支持力竖直平面内的变速圆周
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