圓周運(yùn)動(dòng)中的繩桿模型(編輯修改稿)
2024-09-11 22:11 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 由圖象知， T＝ 0時(shí)， v2＝ b．圖象的斜率 k＝ ，則得： ＝ 得繩長 L＝ 當(dāng) v2＝ 0時(shí)， T＝ ﹣a ，由①得： ﹣a ＝ ﹣mg ，得 g＝ C、只要 v2≥b，繩子的拉力大于 0，根據(jù)牛頓第二定律得： 最高點(diǎn)： T1+mg＝ m ② 最低點(diǎn)： T2﹣mg ＝ m 從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)的過程中，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得： 聯(lián)立②③④解得： T2﹣T 1＝ 6mg，即小球在最低點(diǎn)和最高點(diǎn)時(shí)繩的拉力差均為 6a，故 C錯(cuò)誤； D、若把輕繩換成輕桿，則從最高點(diǎn)由靜止轉(zhuǎn)過 90176。的過程中開始時(shí)桿對(duì)小球的作用力為支持力；當(dāng)轉(zhuǎn)過 90176。后，小球的向心力必定由桿的拉力提供，所以可知，在小球從最高點(diǎn)由靜止轉(zhuǎn)過90176。的過程中，桿對(duì)小球的作用力開始時(shí)是支持力，然后是拉力。故 D錯(cuò)誤。 故選： AB。 mg…① ；故 A正確， B正確； ＝ 2mgL…④ ③ 二、桿 球模型 ： 長為 L的輕桿一端固定著一質(zhì)量為 m的小球，使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。 試分析： （ 1）當(dāng)小球在最低點(diǎn) A的速度為 v2時(shí)，桿的受力與速度的關(guān)系怎樣？ （ 2）當(dāng)小球在最高點(diǎn) B的速度為 v1時(shí)，桿的受力與速度的關(guān)系怎樣？ A B 16 v1 o 思考 :最高點(diǎn)的最小速度是多少 ? 桿 球模型： A B LvmF 211 mg ??最低點(diǎn)： LvmF 222 mg ??最高點(diǎn)： 拉力 Lvm 223Fmg ?支持力 v2 mg F2 F3 mg F1 17 0?v mgF N ?grv ? 0?NFgrv ?grv ??0 運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)在一輕桿的作用下，繞中心點(diǎn)作變速圓周運(yùn)動(dòng)，由于輕桿能對(duì)質(zhì)點(diǎn)提供支持力和拉力，所以質(zhì)點(diǎn)過最高點(diǎn)時(shí)受的 合力可以為零 ，質(zhì)點(diǎn)在最高點(diǎn)可以處于平衡狀態(tài)。所以質(zhì)點(diǎn)過最高點(diǎn)的 最小速度為零 。 （ 1）當(dāng) 時(shí)，輕桿對(duì)質(zhì)點(diǎn)有豎直向上的支持力，其大小等于質(zhì)點(diǎn)的重力，即 （ 2）當(dāng) 時(shí)， （ 3）當(dāng) （ 4）當(dāng) 時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的重力大于其所需的向心力，輕桿對(duì)質(zhì)點(diǎn)的豎直向上的支持 的增大而減小。 力 ，支持 力隨 ，質(zhì)點(diǎn)的重力丌足以提供向心力，桿對(duì)質(zhì)點(diǎn)有指向圓心的拉力，且拉力 隨 速度的增大而增大； 例 一輕桿一端固定質(zhì)量為 m的小球，以另一端 O為圓心，使小球做半徑為 R的圓周運(yùn)動(dòng)，以下說法正確的是（ ） A．球過最高點(diǎn)時(shí)，桿所受的彈力可以等于零 B．球過最高點(diǎn)時(shí)，最小速度為 C．球過最高點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)球的彈力一定不球的重力方向
職業(yè)教育相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1