圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析老師

1、圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析1.物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件是什么？勻速圓周運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng)嗎？是勻變速運(yùn)動(dòng)嗎？ 其合外力方向與速度方向始終垂直嗎？圓周運(yùn)動(dòng)呢？ 一切圓周運(yùn)動(dòng)的向心力都指向圓心嗎？2.處理勻速圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的一般思路？（1）對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析 （2）明確圓心、半徑及什么力提供向心力 （3）列牛頓第二定律方程 一、汽車過(guò)橋例1：質(zhì)量為m的汽車以速度v通過(guò)拱形橋最高點(diǎn)時(shí)，若橋面的圓弧半徑為R，則此時(shí)汽車對(duì)橋面的壓力多大？提示：合外力提供向心力。即有G-N=mv2/R,失重例2、求質(zhì)量為m的汽車以速度v通過(guò)半徑為R的凹形橋最低點(diǎn)時(shí)對(duì)橋的壓力多大？提示：合外力提供向心力。即有N-G=mv2/R。超重水

2、流星分析：他們各自將處在超重還是失重例3：如圖3，物體做水流星運(yùn)動(dòng)，它的速度應(yīng)當(dāng)滿足什么條件？繩子的拉力提供向心力，即有：F拉= mv2/RNmg例4：質(zhì)量為m的小球,固定在長(zhǎng)為L(zhǎng)輕桿上在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),在最高點(diǎn),試討論：小球的速度在什么范圍內(nèi),桿對(duì)小球有支持力? 在什么范圍內(nèi),桿對(duì)小球有向下的拉力?速度為何值時(shí),桿對(duì)小球無(wú)作用力?提示：在最高點(diǎn)的速度必須大于0，其他臨界條件為 合外力提供向心力變式: 質(zhì)量為m的光滑小球,在半徑為R的圓管內(nèi)滾動(dòng),請(qǐng)討論：小球能做完整圓周運(yùn)動(dòng)，最高點(diǎn)速度滿足什么條件？ALOB練習(xí)：如圖所示，在傾角=300 的光滑斜面上，有一根長(zhǎng)L=0.8m的細(xì)繩，其一端固定在O

3、點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量m=0.2kg的小球，沿斜面做圓周運(yùn)動(dòng)，試計(jì)算通過(guò)最高點(diǎn)A的最小速度。（g取10m/s2）OO二：旋轉(zhuǎn)秋千例5: 小球做圓錐擺時(shí)細(xì)繩長(zhǎng)L，與豎直方向成角，求小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度。提示：向心力是什么？三：火車轉(zhuǎn)彎（1）內(nèi)外軌道一樣高時(shí)：外軌對(duì)輪緣的彈力F就是使火車轉(zhuǎn)彎的向心力, 根據(jù)牛頓第二定律F=m 可知當(dāng)火車質(zhì)量很大,外軌對(duì)輪緣的彈力很大時(shí)外軌和外輪之間的磨損大， 鐵軌容易受到損壞例6：設(shè)內(nèi)外軌平面與水平面的傾角為a,的火車轉(zhuǎn)彎的半徑為R，則火車轉(zhuǎn)彎速度為多少時(shí)，對(duì)內(nèi)外軌均無(wú)壓力？四：其他=？例7：如圖，當(dāng)圓筒高速勻速旋轉(zhuǎn)時(shí)，滑塊能在圓筒內(nèi)壁上和接觸點(diǎn)保持相對(duì)靜止試分

4、析滑塊的受力情況筒轉(zhuǎn)動(dòng)角速度應(yīng)當(dāng)滿足什么條件?在水平轉(zhuǎn)盤上距轉(zhuǎn)軸r/2處放置材料相同質(zhì)量為2m的物體，則隨著轉(zhuǎn)盤角速度緩慢的增大，哪個(gè)物體先相對(duì)圓盤滑動(dòng)？O例8：如圖所示，一個(gè)光滑的圓錐體固定在水平桌面上，其軸線沿豎直方向，母線與軸線之間的夾角=300 ，一條長(zhǎng)為L(zhǎng)的繩（質(zhì)量不計(jì)），一端固定在圓錐體的頂點(diǎn)O處,另一端拴著一個(gè)質(zhì)量為m的小物體（物體可看作質(zhì)點(diǎn)），物體以速率v繞圓錐體的軸線做水平勻速圓周運(yùn)動(dòng)。（1）當(dāng) 時(shí)，求繩對(duì)物體的拉力。（2）當(dāng) 時(shí)，求繩對(duì)物體的拉力OAB例9: 如圖所示的兩段輕桿OA和AB長(zhǎng)分別為2L和L,在A和B兩點(diǎn)分別固定有質(zhì)量均為M的光滑小球, 當(dāng)整個(gè)裝置繞O點(diǎn)以做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí), 求OA和AB桿的張力各為多大?例10:質(zhì)量為m物體A用線通過(guò)光滑的水平板上的小孔與質(zhì)量為M砝碼B相連，并且正在做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示如果減小M的質(zhì)量，則物體的軌道半徑r，角