圓周運(yùn)動中的繩桿模型(文件)
【正文】 B運(yùn)動到最高點(diǎn)時(shí)，球 B對桿恰好無作用力，即重力恰好提供向心力，有： 得： 兩球的角速度相等，故球 A的速度為： 再以 A為研究對象由向心力公式得： B球轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí)，設(shè)當(dāng)球 B運(yùn)動到最低點(diǎn)時(shí)球的速度 vB′，則球 A的速度為： 由系統(tǒng)的動能定理得： 解得： 故 AC正確， BD錯(cuò)誤； 故選： AC。 最高點(diǎn)情況分類討論 （拉力） 最低點(diǎn)： （支持力） （只有重力） 25 豎直平面內(nèi)圓周運(yùn)動的臨界問題 物理情景 圖示 在最高點(diǎn)的臨界特點(diǎn) 做圓周運(yùn)動條件 細(xì)繩拉著小球在豎直平面內(nèi)運(yùn)動 T=0 在最高點(diǎn)時(shí)速度應(yīng)丌小于 小球在豎直放置的光滑圓環(huán)內(nèi)側(cè)運(yùn)動 N=0 在最高點(diǎn)時(shí)速度應(yīng)丌小于 小球固定在輕桿上在豎直面內(nèi)運(yùn)動 V0 F向 0 F向 =FT+mg 戒 F向 =mgFn 在最高點(diǎn)速度應(yīng)大于 0 小球在豎直放置的光滑管中運(yùn)動 V0 F向 0 F向 =FT+mg 戒 F向 =mgFn 在最高點(diǎn)速度應(yīng)大于 0 rvmmg2? grv?rvmmg2? grv?grgr練 如圖甲，小球用丌可伸長的輕繩連接后繞固定點(diǎn) O在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動，小球經(jīng)過最高點(diǎn)時(shí)的速度大小為 v，此時(shí)繩子的拉力大小為 FT，拉力 FT不速度的平方 v2的關(guān)系如圖乙所示，圖象中的數(shù)據(jù) a和 b包括重力加速度 g都為已知量，以下說法正確的是（ ） A．?dāng)?shù)據(jù) a不小球的質(zhì)量無關(guān) B．?dāng)?shù)據(jù) b不小球的質(zhì)量無關(guān) C．比值 D．利用數(shù)據(jù) a、 b和 g能夠求出小球的質(zhì)量 和圓周軌道半徑 只不小球的質(zhì)量有關(guān) ， 不圓周軌道半徑無關(guān) 27 練 如圖所示，質(zhì)量為 M＝ 1kg的薄壁細(xì)圓管豎直放置在固定的底座上，圓管內(nèi)部光滑，圓半徑比細(xì)管的內(nèi)徑大得多．已知圓的半徑 R＝ ，一質(zhì)量 m＝ ，在管內(nèi)最低點(diǎn) A的速度大小為 m/s， g取 10m/s2，則以下說法正確的是（ ） A．小球恰能做完整的圓周運(yùn)動 B．小球沿圓軌道上升的最大高度為 C．圓管對底座的最大壓力為 15N D．圓管對底座的最大壓力等于 25N 本堂小結(jié) ?區(qū)分輕繩模型和輕桿模型 ?臨界狀態(tài)的判斷 ?物理受力分析 ?對應(yīng)速度的計(jì)算 ?對 應(yīng)力的計(jì)算 ?對應(yīng)能量的計(jì)算 。 = , v grr（ ）21mvm g T = , v
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