高中物理必修2勻速圓周運(yùn)動(dòng)”的典型例題2(更新版)
【正文】 【分析】小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由繩子的張力和錐面的支持力兩者的合力提供向心力，在豎直方向則合外力為零。cosθg=0 ⑤【說(shuō)明】本題是屬于二維的牛頓第二定律問(wèn)題，解題時(shí)，一般可以物體為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立xoy直角坐標(biāo)，然后沿x軸和y軸兩個(gè)方向，列出牛頓第二定律的方程，其中一個(gè)方程是向心力和向心加速度的關(guān)系，最后解聯(lián)立方程即可。代入式③ω1=（rad/s）（2）當(dāng)o1a受力為100n時(shí)，由（1）式f1cosθ=100=80（n）＞mg由此知o2a受拉力f2。時(shí)，光照在小車上，此時(shí)v掃＞v車時(shí)，此后光點(diǎn)將照到車前但v掃↓v車不變，當(dāng)v車＞v掃時(shí)，它們的距離在縮小。 tg45176。用心 愛(ài)心 專心。很多人把它理解為切向速度的分速度，即則掃描速度不變化，就談不上與小車的“追趕”了，將不可能發(fā)生經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，再照射小車的問(wèn)題。變?yōu)?0176。轉(zhuǎn)臺(tái)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，使激光束在水平面內(nèi)掃描，掃描一周的時(shí)間為t=60s，光束轉(zhuǎn)動(dòng)方向如圖箭頭所示。當(dāng)水杯在最低點(diǎn)時(shí)，水做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由杯底的支持力提供，當(dāng)水杯在最高點(diǎn)時(shí)，水做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由重力和杯底的壓力共同提供。【解】對(duì)小球進(jìn)行受力分析如圖(b)所示，根據(jù)牛頓第二定律，向心方向上有t由此根據(jù)牛頓第二定律列方程，即可求得解答?！ 纠?】雜技節(jié)目中的“水流星”表演，用一根繩子兩端各拴一個(gè)盛水的杯子，演員掄起杯子在豎直面上做圓周運(yùn)動(dòng)，在最高點(diǎn)杯口朝下，但水不會(huì)流下，如下圖所示，這是為什么？【分析】水和杯子一起在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，需要提供一個(gè)向心力。則對(duì)a受力分析得f1cosθf(wàn)2sinθmg=0 ④f1sinθ+f2cosθ= mrω22 ⑤由式（4）（5）得【說(shuō)明】向心力是一種效果力，在本題中o2a受力與否決定于物體a做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)角速度的臨界值．在這種題目中找好臨界值是關(guān)鍵．[例9]一輛實(shí)驗(yàn)小車可沿水平地面（圖中紙面）上的長(zhǎng)直軌道勻速向右運(yùn)動(dòng)，有一臺(tái)發(fā)出細(xì)光束的激光器裝在小轉(zhuǎn)臺(tái)m上，到軌道的距離mn為d=10m，如圖所示。[解]在△t內(nèi)，光束轉(zhuǎn)過(guò)角度如圖，有兩種可能（1）光束照射小車時(shí)，小車正在接近n點(diǎn)，△t內(nèi)光束與mn的夾角從45176。) ⑥由⑤、⑥兩代并代入數(shù)值，得v2=[說(shuō)明]光點(diǎn)在水平方向的掃描速度是變化的，它是沿經(jīng)向速度和切向速度的合速
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