20xx教科版高中物理必修二23《圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)例分析》(文件)
【正文】 (3)v＝ gr時(shí) ， 小球除重力之外不受其他力 ． (4)v gr時(shí) ， 小球受向下的拉力或壓力 ， 并且隨速度的增大而 ______． 即桿類的臨界速度為 v 臨 ＝ ____. 3． 軌道問題 (1)內(nèi)軌 ： 類似于繩拉物體 ． ① v≥ rg才能過最高點(diǎn) ． ② v rg時(shí) ， 因不能過最高點(diǎn)而脫離軌道 ． (2)外軌 ： 物體能通過最高點(diǎn)的條件是 0v rg. ① 當(dāng) 0v rg時(shí) ， 對(duì)軌道有壓力 ． ② 當(dāng) v rg時(shí) ， 在到達(dá)最高點(diǎn)以前就飛離軌道 ． ③ 當(dāng) v＝ rg時(shí) ， 在最高點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)而離開軌道 ， 若地面通過圓心 ， 則落地點(diǎn) s＝ 2rr. 例 1 某人用一根細(xì)繩系著盛水的杯子 ， 掄起繩子 ， 讓杯子在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng) ． 杯內(nèi)水的質(zhì)量 m＝ kg， 繩長(zhǎng) l＝ 60 ： (1)在最高點(diǎn)水不流出的最小速率 ． (2)水在最高點(diǎn)速率 v＝ 3 m/s 時(shí) ， 水對(duì)杯底的壓力大小 ． 圖 6 例 2 長(zhǎng) L＝ m 的輕桿 ， 其一端連接著一個(gè)零件 A， A的質(zhì)量 m＝ 2 A在豎直平面內(nèi)繞 O 點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng) ， 如圖 6 所示 ． 在 A 通過最高點(diǎn)時(shí) ， 求下列兩種情況下 A對(duì)桿的作用力 ： (1)A的速率為 1 m/s； (2)A的速率為 4 m/s.(g取 10 m/s2) . 四、離心運(yùn)動(dòng) [問題情境 ] 圖 7 如圖 7 所示，小球 A 在做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，細(xì)繩突然斷了，小球會(huì)出現(xiàn)什么情況呢？洗衣機(jī)脫水筒里的衣服上的水為什么能脫離衣服而 “ 飛走 ” 呢？摩托車越野比賽時(shí)，經(jīng)?？吹侥ν熊囋谵D(zhuǎn)彎處出現(xiàn)翻車現(xiàn)象，這種現(xiàn)象是怎樣產(chǎn)生的呢？ [要點(diǎn)提煉 ] 1． 離心運(yùn)動(dòng) ： 做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體 ， 在合外力突然消失或者 _______________________的情況下 ， 就做遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng) ， 這種運(yùn)動(dòng)叫做離心運(yùn)動(dòng) ． 2． 討論 (1)當(dāng) F＝ mrω2時(shí) ， 物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng) ． 當(dāng) Fmrω2時(shí) ， 物體沿切線方向和圓周之間的某條曲線運(yùn)動(dòng) ， 離圓心越來(lái)越遠(yuǎn) ； 當(dāng) F＝ 0 時(shí) ， 物體沿切線方向飛出 ； 當(dāng) Fmrω2時(shí) ， 物體將做離圓心越來(lái)越近的曲線運(yùn)動(dòng) ， 稱為近心運(yùn)動(dòng) ． (2)離心運(yùn)動(dòng)的原因是合力突然消失或不足以提供向心力 ， 而不是物體又受到了什么“ 離心力 ” ． 3． 離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用和防止 (1)應(yīng)用 ： 離心干燥器 ； 洗衣機(jī)脫水筒 ； 離心制管技術(shù) ． (2)防止 ： 汽車在公路轉(zhuǎn)彎處必須限
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