20xx年高考物理圓周運(yùn)動(dòng)復(fù)習(xí)-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 球在半徑為 R 的光滑半球內(nèi)做水平面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，試分析圖中的 θ （小球與半球球心連線跟豎直方向的夾角）與線速度 v、周期 T 的關(guān)系。如衛(wèi)星沿橢圓軌道運(yùn)行時(shí)，在遠(yuǎn)地點(diǎn)和近地點(diǎn)的情況。（假定摩擦小輪與自行車(chē)輪之間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)） 二、牛頓運(yùn)動(dòng)定律在圓周運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用（圓周運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題） 1．向心力 （參考教材） 2．處理方法： 一般地說(shuō)，當(dāng)做圓周運(yùn)動(dòng)物體所受的合力不指向圓心時(shí)，可以將它沿半徑方向和切線方向正交分解，其沿半徑方向的分力為向心力，只改變速度的方向，不 改變速度的大小；其沿切線方向的分力為切向力，只改變速度的大小，不改變速度的方向。 【 例 2】 如圖所示，一種向自行車(chē)車(chē)燈供電的小發(fā)電機(jī)的上端有一半徑 r0= 的摩擦 小輪，小輪與自行車(chē)車(chē)輪的邊緣接觸。 點(diǎn)評(píng)： 凡是直接用皮帶傳動(dòng)（包括鏈條傳動(dòng)、摩擦傳動(dòng)）的兩個(gè)輪子，兩輪邊緣上各點(diǎn)的線速度大小相等；凡是同一個(gè)輪軸上（各個(gè)輪都繞同一根軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)）的各點(diǎn)角速度相等（軸上的點(diǎn)除外）。求大齒輪的轉(zhuǎn)速 n1和摩擦小輪的轉(zhuǎn)速 n2之比。 如果沿半徑方向的合外力大于做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力，物體將做向心運(yùn)動(dòng)，半徑將減小；如果沿半徑方向的合外力小 于做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力，物體將做離心運(yùn)動(dòng)，半徑將增大。也可以說(shuō)是其中彈力的水平分力提供向心力（彈力的豎直分力和重力互為平衡力）。共同點(diǎn)是由重力和彈力的合力提供向心力，向心力方向水平。這種 情況下有mgRmvmgF ??? 2 即 gRv? ，否則不能通過(guò)最高點(diǎn)。這種情況下，速度大小 v 可以取任意值。 【 例 4】 如圖所示，桿長(zhǎng)為 L，球的質(zhì)量為 m，桿連球在豎直平面內(nèi)繞軸 O 自由轉(zhuǎn)動(dòng)，已知在最高點(diǎn)處，桿對(duì)球的彈力大小為 F= mg，求這時(shí)小球的瞬時(shí)速度大小。已知小球所受到電場(chǎng)力是其重力的 3／ 4，圓滑半徑為 R，斜面傾角為 θ ， sBC=2
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