專題二：豎直平面內的圓周運動的綜合問題-wenkub
2023-04-08 05:53:25 本頁面
【正文】 大？解析：小球下滑過程中軌道對小球的彈力不做功，只有重力對小球做功，所以小球的機械能守恒． 例2．如圖6123所示，長為l的細繩一端固定在O點，另一端拴質量為m的小球，在O點正下方距離O點d處有一釘子．將細繩拉成水平無初速釋放小球，為使細繩碰到釘子后小球能在豎直平面內做完整的圓周運動，d應滿足什么條件？解析：為使小球能繞釘子做完整的圓周運動，小球必須能通過圓周的最高點，設小球運動的軌道半徑為R，則小球在最高點的速度應滿足：．由此可解得：R ≤ ．所以，d滿足的條件是： ≤ d l．例3．風洞實驗室中可產(chǎn)生大小、方向可調節(jié)的風力．用長為l的細線拴一小球將其放入風洞實驗室，調節(jié)風力方向為水平向右（如圖6124所示），當小球靜止在A點時，懸線與豎直方向夾角為α．試求：⑴ 水平風力的大??；⑵ 若將小球從豎直位置由靜止釋放，當懸線與豎直方向成多大角度時，小球的速度最大？最大速度是多少？解析： ⑴參照圖6125，根據(jù)平衡知識，可求得風力大小F = mgtanα，同時還可求得風力與重力的合力為mg/cosα．⑵當小球運動到細線與豎直方向夾角為β時，建立如圖6126所示的坐標系：在x軸方向，當Fcosβ mgsinβ時，小球速度在增大；當Fcosβ mgsinβ時，小球速度在減?。擣cosβ = mgsinβ時小球的速度達到最大，將第⑴問中的F代入即可解得：β = α．思考：⑴小球靜止在A點時，給小球多大的速度才能使它在豎直平面內做完整的圓周運動？如圖6127所示，小球必須能通過B點才能做完整的圓周運動，設通過B點時小球的最小速度為vmin，則此時繩上拉力恰好為零．⑵若將風力方向調節(jié)為豎直向上，并使風力大小恰好等于小球重力，那么，在最低點給小球水平方向的初速度，試分析小球的運動情況．分析：因為合力對小球始終不做功，故動能不變，所以小球做勻速圓周運動．【知識鏈接】飛行員在進行特技飛行表演時，會發(fā)生黑視現(xiàn)象．當飛行員從俯沖狀態(tài)
環(huán)評公示相關推薦
鄂ICP備17016276號-1