平拋運動圓周運動經(jīng)典講義-文庫吧資料
2025-04-23 00:59本頁面
【正文】 如右圖B所示． 題型一： 圓周運動的概念理解 例1. （★★★）如圖所示一皮帶輪傳動裝置，右輪半徑為r，a是它邊緣上的一點。指向圓心，使火車產(chǎn)生向心加速度，由于火車的質(zhì)量和速度都相當(dāng)大，所需向心力也非常大，則外軌很容易損壞，所以應(yīng)使外軌高于內(nèi)軌．如右圖所示，這時支持力N不再與重力G平衡，它們的合力指向圓心．如果外軌超出內(nèi)軌高度適當(dāng)，可以使重力G 與支持力的合力，剛好等于火車所需的向心力．另外，錐擺的向心力情況與火車相似。解：由受力分析知，小球受上段線拉力和重力的作用，其合力提供小球做勻速圓周運動的向心力， 即：，得。當(dāng)v時，桿對小球有指向圓心的拉力，其大小隨速度的增大而增大． ③右圖(b)所示的小球過最高點時，光滑硬管對小球的彈力情況與硬桿對小球的彈力類似。（2）“桿模型” 有物體支撐的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動的情況： ① 臨界條件：由于硬桿和管壁的支撐作用，小球恰能達到最高點的臨界速度v0＝0 ②右圖中(a)所示的小球過最高點時，輕桿對小球的彈力的情況： 當(dāng)0v，桿對小球的支持力的方向豎直向上。（1）“繩模型” 如右圖所示為沒有物體支撐的小球，在豎直平面內(nèi)做圓周運動過最高點的情況： ①臨界條件：小球達最高點時繩子的拉力(或軌道的彈力)剛好等于零，小球的重力提供其做圓周運動的向心力。2）運動參量：線速度：角速度：周期(T) 頻率(f) 向心加速度：向心力： 2．豎直平面內(nèi)的圓周運動問題的分析方法豎直平面內(nèi)的圓周運動，是典型的變速圓周運動，對于物體在豎直平面內(nèi)做變速圓周運動的問題，中學(xué)物理中只研究物體通過最高點和最低點的情況?！锵蛐牧梢允侵亓?、彈力、摩擦力等各種力，也可以是各力的合力或某力的分力★勻速圓周運動：物體做勻速圓周運動時受到的外力的合力就是向心力，向心力大小不變，方向始終與速度方向垂直且指向圓心，這是物體做勻速圓周運動的條件。方向：向心力總是沿半徑指向圓心，大小保持不變，是變力。求2s末物體的速度大小。答案：1：4：9 ，1：2：3 4．做平拋運動的物體，初速度為v0＝15m/s，當(dāng)物體在豎直方向的平均速度與水平速度的數(shù)值相等時，這個物體運動的時間為________s，這時物體的豎直位移和水平位移大小關(guān)系滿足，豎直位移的數(shù)值_________(填“大于”、“小于”或“等于”)水平位移的數(shù)值。練習(xí)（第1題） 1．如圖所示，一節(jié)車廂沿著平直軌道以速度v0勻速行駛，車廂內(nèi)貨架邊放一個球，離車廂地板高為h，當(dāng)車廂突然改以加速度a做勻加速運動時，貨架上的小球?qū)⒙湎?。解? 物塊在垂直于斜面方向沒有運動，物塊沿斜面方向上的曲線運動可分解為水平方向上初速度v0的勻速直線運動和沿斜面向下初速度為零的勻加速運動．（例4）在沿斜面方向上mgsinθ = ma加 a加＝gsinθ………①，水平方向上的位移s = a = v0t ②沿斜面向下的位移y = b =a加t2 ③ 由①②③得v0＝a 題型三：斜面上的平拋運動【例3】（★★★） 將一石塊從傾角為θ的斜坡上水平拋出，已知再次落到斜面上的地點距拋出點的距離為l，則拋出時的初速度為 ( B ) 小試牛刀： 如圖所示，以v0=，飛行一段時間后，垂直地撞在斜角為30176。 由，∴ 。（g取10m/s2）解：分析：由，可得。思考： 若此題中傳送帶順時針轉(zhuǎn)動，情況又如何呢？小試牛刀：以速度v0水平拋出一物體，當(dāng)其豎直分位移與水平分位移相等時，此物體的( )A．豎直分速度等于水平分速度 B．瞬時速度為C．運動時間為 D．發(fā)生的位移為題型二： 平拋運動的速度【例2】（★★★） 作平拋運動的物體，在落地前的最后1s內(nèi)，其速度方向由跟豎直方向成600角變?yōu)楦Q直方向成450角，求：物體拋出時的速度和高度分別是
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