粵教版必修二21勻速圓周運動04(專業(yè)版)
【正文】 桿上距 O 為 a 處放有一個小物體 B（可視為質(zhì)點）。 A 球的質(zhì)量為 m1， BV0 R E m， q L 要具體問題具體分析，但分析方法是相同的。試問：列車在水平軌道上應(yīng)具有多大初速度 V0，才能使列車通過圓形軌道？ 分析與解：列車開上圓軌道時速度開始減慢，當(dāng)整個圓軌道上都擠滿了一節(jié)節(jié)車廂時，列車速度達到最小值 V，此最小速度一直保持到最后一節(jié)車廂進入圓軌道，然后列車開始加速。 cos600=mg……③ FO2A若 B能與桿相碰，只可能在 B 下落的豎直線上，那么，桿轉(zhuǎn)動的高度范圍就被確定了，即如圖所示的轉(zhuǎn)角范圍。設(shè) A球運動到最低點時，球恰好運動到最高點，若要此時兩球作用于圓管的合力為零，那么 m1， m2， R與 v0 應(yīng)滿足怎樣的關(guān)系式 ? 解析：首先畫出小球運動達到 最高點和最低點的受力圖，如圖所示。對于物體上不在轉(zhuǎn)動軸上的任意微小質(zhì)量團（可說成 質(zhì)點），則均在做勻速圓周運動。可見物 塊所受靜摩擦力指向圓心。上述過程所用的總時間為 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)車道所用的總時間為 t1=gvm?2－（ 2－2?）gr?1 另一方面，對內(nèi)車道和外車道所歷路程的直線部分進行比較，由圖可見，車往內(nèi)車道多走了長度 Δ L＝ r2－ rl 同時，在直線道上車用于加速和減速的行程中，車往內(nèi)道也多走了長度 Δ x=2x1－ 2x2= r2－ rl 由于上述的Δ L和Δ x剛好相等，可見車在直道上以 vm勻速行駛的路程長度對于內(nèi)外兩道來說是相等的．這樣，為決定對內(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，由此贏得的時間為 Δ t=t1一 t2=21(2 )2 rrg? ??? ，應(yīng)注意分析兩個極端狀態(tài)，以確定變化范圍 【例 6】如圖，直桿上 0102 兩點間距為 L，細線 O1A 長為 3L ， O2A 長為 L,A 端小球質(zhì)量為 m，要使兩根細線均被拉直，桿應(yīng)以多 大的角速度 ω 轉(zhuǎn)動？ 解析 :當(dāng) ω 較小時線 O1A拉直， O2A松弛，而當(dāng) ω 太大時 O2A拉直 , O1A將松弛． 設(shè) O2A剛好拉直 ,但 FO2A仍為零時角速度為 ω 1，此時 ∠ O2O1A =300,對小球： 在豎直
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1