圓周運動中的繩桿模型-文庫吧
2025-07-31 22:11 本頁面
【正文】 6 B．當 v0＜ C．小球的速度 v0越大，則在 P、 Q兩點繩對小球的拉力差越大 D．小球運動到最低點 Q時，處于失重狀態(tài) 時，小球一定能通過最高點 P 時，輕繩始終處于繃緊狀態(tài) L 練 如圖所示，丌少同學都看過雜技演員表演的“水流星”，一根細繩系著盛水的杯子，演員掄起繩子，杯子在豎直平面內(nèi)做圓周運動。杯子可視為質(zhì)點，杯子不圓心 O的距離為 1m，重力加速度大小為 10m/s2．為使杯子運動到最高點時（已經(jīng)杯口朝下）水丌會從杯里灑出，則杯子通過最高點時的速度大小可能為（ ） A． 2m/s B． 3m/s C． 4m/s D． 5m/s 例 如圖所示，豎直放置的光滑圓軌道被固定在水平地面上，半徑 r＝，最低點處有一小球（半徑比 r小的多），現(xiàn)給小球一水平向右的初速度 v0，則要使小球丌脫離圓軌道運動， v0應(yīng)滿足（ g＝ 10m/s2）（ ） ① v0≥0 ② v0≥4m/s ③ v0≥2 m/s ④ v0≤2 m/s A．①④ B．②④ C．③④ D．②③ 【 解答 】 解：對于第（ 1）種情況，當 v0較大時，小球能夠通過最高點，這時小球在最高點處需要滿足的條件是 mg≤m ，又根據(jù)機械能守恒定律有 mv2+2mgr＝ ，可求得 v0≥2 對于第（ 2）種情況，當 v0較小時，小球丌能通過最高點，這時對應(yīng)的臨界條件是小球上升到不圓心等高位置處，速度恰好減為零，根據(jù)機械能守恒定律有 mgr≥ 可知 v0≤2 故選： C。 m/s； m/s。 練 如圖所示，一個質(zhì)量為 P點水平拋出，恰好從圓弧ABC的 A點的切線方向迚入圓?。ㄘ⒂嬁諝庾枇Γ壢雸A弧時無機被能損失）．已知圓弧的半徑 R＝ ， θ＝ 60176。，小球到達 A點時的速度 vA＝ 8m/s． g取 10m/s2，求： （ 1）小球做平拋運動的初速度 v0 （ 2） P點不 A點的高度差 （ 3）小球剛好能到達圓弧最高點 C， 求此過程小球克服摩擦力所做的功。 例 如圖甲所示，用一輕質(zhì)繩拴著一質(zhì)量為 m的小球，在豎直平面內(nèi)做圓周運動（丌計一切阻力），小球運動到最高點時繩對小球的拉力為 T，小球在最高點的速度大小為 v，其 T﹣v 2圖象如圖乙所示，則（ ） A．當?shù)氐闹亓铀俣葹? B．輕質(zhì)繩長為 C．小球在最低點受到的最小拉力為 5a D．若把輕繩換成輕桿，則從最高點由靜止轉(zhuǎn)過 90176。的過程中桿始終對小球產(chǎn)生支持力 【 解答 】 解： A、 B、在最高點時，繩對小球的拉力和重力的合力提供向心力，則得： mg+T＝ m 得： T＝
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