教科版必修二21描述圓周運(yùn)動(dòng)03(完整版)
【正文】 離軌道做平拋運(yùn)動(dòng)．因?yàn)檐壍缹?duì)小球 不能產(chǎn)生拉力． 注意： 如果小球帶電，且空間存在電場(chǎng)或磁場(chǎng)時(shí)，臨界條件應(yīng)是小球所受重力、電場(chǎng)力和洛侖茲力的合力等于向心力，此時(shí)臨界速度 gRV ?0 ?，F(xiàn)使圓盤從靜止開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，并使轉(zhuǎn)速ω逐漸增大，物塊 A 相對(duì)圓盤始終未惰動(dòng)。由于軌道光滑，列車機(jī)械能守恒，設(shè)單位長(zhǎng)列車的質(zhì)量為 m，則有： 22020 .2 .22m LV m LV m R gR??? 要使列車能通過(guò)圓形軌道，則必有 V0,解得LgRV ?20 ?。找出其中的聯(lián)系就能很好地解決問(wèn)題。 sin600=mω 22Lgt12，Φ =ω t2，由幾何關(guān)系 LBC= 22 aL ? ， LcosΦ =a，所以 LBC＝ 189。 【解析】桿開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)后，兩物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分別為： A做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)， B做 自由落體運(yùn)動(dòng)。上述過(guò)程所用的總時(shí)間為 t2=t 減速 ＋ t 圓弧 ＋ t 加速 =avvm 2?＋222vr? ＋ avvm 2? = gvm?2 －（ 2－ 2? ） gr?2 同樣的道理可以推得車走內(nèi)車道所用的總時(shí)間為 t1=gvm?2－（ 2－2?）gr?1[來(lái)源 :] 另一方面，對(duì)內(nèi)車道和外車道所歷路程的直線部分進(jìn)行比較，由圖可見(jiàn)，車往內(nèi)車道多走了長(zhǎng)度 Δ L＝ r2－ rl 同時(shí)，在直線道上車用于加速和減速的行程中，車往內(nèi)道也多走了 長(zhǎng)度 Δ x=2x1－ 2x2= r2－ rl 由于上述的Δ L和Δ x剛好相等，可見(jiàn)車在直道上以 vm勻速行駛的路程長(zhǎng)度對(duì)于內(nèi)外兩道來(lái)說(shuō)是相等的．這樣，為決定對(duì)內(nèi)外道的選擇，只需比較上述的 t1和 t2即可由于 t2＜ t1，顯然，車手應(yīng)選擇走外道，由此贏得的時(shí)間為 [來(lái)源 :] Δ t=t1一 t2=21(2 )2 rrg? ??? ，應(yīng)注意分析兩個(gè)極端狀態(tài)，以確定變化范圍 【例 6】如圖，直桿上 0102 兩點(diǎn)間距為 L，細(xì)線 O1A 長(zhǎng)為 3L ， O2A 長(zhǎng)為 L,A 端小球質(zhì)量為 m，要使兩根細(xì)線均被拉直，桿應(yīng)以多大的角速度 ω 轉(zhuǎn)動(dòng)？ 解析 :當(dāng) ω 較小時(shí)線 O1A拉直， O2A松弛，而當(dāng) ω 太大時(shí) O2A拉直 , O1A將松弛． 設(shè) O2A剛好拉直 ,但 FO2A仍為零時(shí)角速度為 ω 1，此時(shí) ∠ O2O1A =300,對(duì)小球： 在豎直方向 FO1A設(shè) A 球運(yùn)動(dòng)到V0 R E m， q L 可見(jiàn)物塊所受靜摩擦力指向圓
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