高中物理必修2勻速圓周運動”的典型例題2(專業(yè)版)
【正文】 ) ⑥由⑤、⑥兩代并代入數(shù)值，得v2=[說明]光點在水平方向的掃描速度是變化的，它是沿經向速度和切向速度的合速度。則對a受力分析得f1cosθf2sinθmg=0 ④f1sinθ+f2cosθ= mrω22 ⑤由式（4）（5）得【說明】向心力是一種效果力，在本題中o2a受力與否決定于物體a做圓周運動時角速度的臨界值．在這種題目中找好臨界值是關鍵．[例9]一輛實驗小車可沿水平地面（圖中紙面）上的長直軌道勻速向右運動，有一臺發(fā)出細光束的激光器裝在小轉臺m上，到軌道的距離mn為d=10m，如圖所示。由此根據(jù)牛頓第二定律列方程，即可求得解答。當水杯在最低點時，水做圓周運動的向心力由杯底的支持力提供，當水杯在最高點時，水做圓周運動的向心力由重力和杯底的壓力共同提供。變?yōu)?0176。用心 愛心 專心。時，光照在小車上，此時v掃＞v車時，此后光點將照到車前但v掃↓v車不變，當v車＞v掃時，它們的距離在縮小。cosθg=0 ⑤【說明】本題是屬于二維的牛頓第二定律問題，解題時，一般可以物體為坐標原點，建立xoy直角坐標，然后沿x軸和y軸兩個方向，列出牛頓第二定律的方程，其中一個方程是向心力和向心加速度的關系，最后解聯(lián)立方程即可。sinθn當光束與mn的夾角為45176。這一點速度的合成與分解應理解正確。小車走過l2速度為由圖可知l2=d(tg60176。則f1cosθ=mg ①f1sinθ=mrω12 ②由幾何知識知∴r= θ=37176。 【例1】如圖所示的傳動裝置中，a、b兩輪同軸轉動．a、b、c三輪的半徑大小的關系是ra=rc=2rb．當皮帶不打滑時，三輪的角速度之比、三輪邊緣的線速度大小之比、三輪邊緣的向心加速度大小之比分別為多少？【分析】皮帶不打滑，表示輪子邊緣在某段時間內轉過的弧長總是跟皮帶移動的距離相等，也就是說，用皮帶直接相連的兩輪邊緣各處的線速度大小相等．根據(jù)這個特點，結合線速度、角速度、向心加速度的公式即可得解．【解】由于皮帶不打滑，因此，b、c兩輪邊緣線速度大小相等，設vb=vc=v．由v=ωr得兩輪角速度大小的關系ωb∶ωc=rc∶rb=2∶1．因a、b兩輪同軸轉動，角速度相等，即ωa=ωb，所以a、b、c三輪角速度之比ωa∶ωb∶ωc=2∶2∶1．因a輪邊緣的線速度va
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