人教版必修二57生活中的圓周運(yùn)動6-資料下載頁
2024-12-09 10:02本頁面
【導(dǎo)讀】理解公式的確切含義，并能用來進(jìn)行計算。明確向心力的意義、作用、公式及其變形。如何運(yùn)用向心力、向心加速度的知識解釋有關(guān)現(xiàn)象。這節(jié)課我們再來學(xué)習(xí)物體做圓周運(yùn)動的動力學(xué)特征――向心力。定律推導(dǎo)出勻速圓周運(yùn)動的向心力表達(dá)式。到的力并不嚴(yán)格相等。體A才能隨盤轉(zhuǎn)動.
【正文】 力和速度方向仍然垂直，球的速度大小不變，而繩的拉力隨半徑的突然減小而突然增大 . ［例 2］如圖所示，水平轉(zhuǎn)盤的中心有個豎直小圓筒，質(zhì)量為 m的物體 A放在轉(zhuǎn)盤上，A到豎直筒中心的距離為 A通過輕繩、無摩擦的滑輪與物體 B相連， B與 A質(zhì)量相同 .物體 A 與轉(zhuǎn)盤間的最大靜摩擦力是正壓力的μ倍，則轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的角速度在什么范圍內(nèi)，物體 A才能隨盤轉(zhuǎn)動 . 解析 由于 A在圓盤上隨盤做勻速圓周運(yùn)動，所以它所受的合外力必然指向圓心，而其中重力、支持力平衡，繩的拉力指向圓心，所以 A 所受的摩擦力的方向一定沿著半徑或指向圓心，或背離圓心 . 當(dāng) A將要沿盤向外滑時， A所受的最大靜摩擦力指向圓心， A的向心力為繩的拉力與最大靜摩擦力的合力 .即 F＋ Fm ′＝ mω 12r ① 由于 B靜止，故 F＝ mg ② 由于最大靜摩擦力是壓力的μ倍，即 Fm ′＝ μ FN＝ μ mg ③ 由①、②、③解得 ω 1＝ rg /)1( ?? ； 當(dāng) A將要沿盤向圓心滑時， A所受的最大靜摩擦力沿半徑向外，這時向心力為： F－ Fm ′＝ mω 22r ④ 由②、③、④得 ω 2＝ rg /)1( ?? . 要使 A隨盤一起轉(zhuǎn)動，其角速度 ω 應(yīng)滿足 rg /)1( ?? ≤ ω ≤ rg /)1( ?? 答案 rg /)1( ?? ≤ ω ≤ rg /)1( ?? 說明 根據(jù)向心力公式解題的關(guān)鍵是分析做勻速圓周運(yùn)動物體的受力情況；明確哪些力提供了它需要的向心力 .
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