高三物理圓周運動(文件)
【正文】 4314 【 名師支招 】 b繩拉直前， a繩拉力的水平分力提供向心力，且 ω增大時 θ增大，直到 b繩拉直有力作用時， θ不再變化，兩繩拉力在水平方向分力的合力提供向心力。 b繩被拉直但無張力時，小球所受的重力 mg與 a繩拉力 FTa的合力 F提供向心力，其受力分析如圖 4314所示，由圖可知小球的向心力為 F=mgtanθ 根據(jù)牛頓第二定律得 F=mgtanθ=mrω2 解得直桿和球的角速度為 rad/s= 當直桿和球的角速度 ω rad/s時， b中才有張力。 小球做圓周運動的軌道半徑 r=OC=AC 由牛頓第二定律得 mg+FN=mv2/R 物體 A剛好過 Q點時有 FN=0 解得 v= =4 m/s 對物體從 L到 Q的全過程，由動能定理得 FxLM2mgR=1/2mv2 解得 F=8 N 圖 4311 gR 3 【 答案 】 3/5 L 一質量為 m的金屬小球拴在長為 L的細線下端，細線上端固定在 O點處，在懸點 O的正下方 P處釘有一光滑釘子，如圖 4312所示。小球沿圓弧 M→ P→ Q通過最高點 Q時，應從圓周運動的規(guī)律，即應從向心力與線速度的關系求解小球經(jīng)過 Q點的臨界速度。分析該部分題目時要注意考慮周期性，把要求的解回答全面，避免出現(xiàn)漏解。 (2)熟練應用關系 v=ωr， a=v2/r=ω2r=ωv是解決此類問題的關鍵。 【 答案 】 (1) (2) ＊體驗應用＊ 圖 435 22RmgHR?22HmgHR?2gHR 【 解析 】 a、 c兩點為同皮帶上的兩點，速率一樣， 它們的線速度大小相等，選項 C正確； c和 b為同一輪 軸上兩點，它們的角速度相同，由線速度公式 v=ωr可知， c點與 b點線速度大小不同，故 a點與 b點線速度不同，選項 A不正確；由 va=vc得 ωa=2ωc， ωb=ωc，選項B不正確；由于 ωd=ωc， d點向心加速度為 ad=ω2d 由于鐵軌建成后 h、 L、 R各量是確定的，故火車轉彎時的車速應是一個定值，否則將對鐵軌有不利影響，如： 要點二 水平面內的圓周運動
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