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正文內(nèi)容

人教版必修二51曲線運(yùn)動(dòng)同步試題8(編輯修改稿)

2025-01-04 08:28 本頁(yè)面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 上面的方法求解嗎? 三、豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng) 在豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn) 動(dòng)一般不是勻速圓周運(yùn)動(dòng),但物體經(jīng)最高點(diǎn)或最低點(diǎn)時(shí),所受的重力與其它力的合力指向圓心,提供向心力。 ( 1)用繩子系物體或物體沿軌道內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng) 此種情況下,如果物體恰能通過(guò)最高點(diǎn)時(shí),即繩子的拉力或軌道對(duì)物體的支持力等于零,只有重力提供向心力,即 mg= m v02/R 得臨界速度 v0= gR 當(dāng)物體的速度大于 v0時(shí),才能經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)。 (2)用桿固定物體在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng) 此種情況下,由于物體所受的重力可以由桿給它的向上的支持力來(lái)平衡,所以在最高點(diǎn)時(shí)的速度可以為零 。當(dāng)物體在最高點(diǎn)的速度 v≥ 0 時(shí),就可以完成一個(gè)完整的圓周運(yùn)動(dòng)。 ( 3)物體在圓軌道外側(cè)經(jīng)最高點(diǎn) 此時(shí),如果物體的速度過(guò)大,將會(huì)脫離圓軌道而做平拋運(yùn)動(dòng),同樣的,當(dāng)和軌道的支持力等于零時(shí),是物體圓周運(yùn)動(dòng)的臨界情況,即 v0= gR 為v 臨界速度。為不使物體做平拋運(yùn)動(dòng),所以只有當(dāng)小球的速度小于 gR 是,才能沿軌道外側(cè)做圓周運(yùn)動(dòng)。 例題 2: 如圖,質(zhì)量為 kg的小杯里盛有 1 kg的水,用繩子系住 小杯在豎直平面內(nèi)做“水流星”表演,轉(zhuǎn)動(dòng)半徑為 1 m,小杯通過(guò)最高點(diǎn)的速度為 4 m/s, g取 10 m/s2,求: (1) 在最高點(diǎn)時(shí),繩的拉力? (2) 在最高點(diǎn)時(shí)水對(duì)小杯底的壓力? (3) 為使小杯經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí)水不流出 , 在最高點(diǎn)時(shí)最小速率是多少 ? 解析: 不論取杯子和杯子里的水為研究對(duì)象,還是只研究杯子里的水,這兩種情況都屬于線拉物體的模型,而這種模型中在最高點(diǎn)的研究是一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn)。 (1) 求繩的拉力時(shí),選杯子和杯子里的水這個(gè)整體為研究對(duì)象,它們做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是重力和繩子的拉力 T 的
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