曲線運(yùn)動(dòng)知識(shí)歸納-閱讀頁(yè)
2025-07-11 16:55本頁(yè)面
【正文】 力既可能向上又可能向下，如管內(nèi)轉(zhuǎn)（或桿連球、環(huán)穿珠）。但可以進(jìn)一步討論：①當(dāng)=0時(shí)，桿對(duì)球的支持力FN = mg，此為過(guò)最高點(diǎn)的臨界條件。②當(dāng)彈力大小Fmg時(shí)，向心力有兩解：mg177。3）汽車(chē)過(guò)拱橋彈力只可能向上，如車(chē)過(guò)橋。 橋面問(wèn)題（1）汽車(chē)過(guò)拱橋時(shí)，車(chē)對(duì)橋的壓力小于其重力汽車(chē)在橋上運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，由汽車(chē)所受重力G及橋?qū)ζ渲С至μ峁┫蛐牧?。G－=所以=G－汽車(chē)對(duì)橋的壓力與橋?qū)ζ?chē)的支持力是一對(duì)作用力與反作用力，故汽車(chē)對(duì)橋的壓力小于其重力。則有：—G=，所以=G+由牛頓第三定律知，車(chē)對(duì)橋的壓力就為G+，大于車(chē)的重力。（2）離心現(xiàn)象條件分析①做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，由于本身具有慣性，總是想沿著切線方向運(yùn)動(dòng)，只是由于向心力作用，使它不能沿切線方向飛出，而被限制著沿圓周運(yùn)動(dòng)，如圖中B所示②當(dāng)產(chǎn)生向心力的合外力消失，F(xiàn)=0，物體便沿所在位置的切線方向飛出去，如圖中A所示。（3）離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用和危害利用離心運(yùn)動(dòng)制成離心機(jī)械，如：離心干燥器、洗衣機(jī)的脫水筒等。圓周運(yùn)動(dòng)習(xí)題練習(xí)例題解析 例1. 如圖所示，用細(xì)管彎成半徑為r的圓弧形軌道，并放置在豎直平面內(nèi)，現(xiàn)有一小球在細(xì)管內(nèi)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小球通過(guò)軌道最高點(diǎn)時(shí)，若小球速度____________時(shí)，會(huì)對(duì)細(xì)管上部產(chǎn)生壓力；若小球速度____________時(shí)，會(huì)對(duì)細(xì)管下部產(chǎn)生壓力。轉(zhuǎn)動(dòng)，兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球能夠沿桿無(wú)摩擦運(yùn)動(dòng)，兩球之間用勁度系數(shù)為k的彈簧連接，彈簧原長(zhǎng)為l0，靠近轉(zhuǎn)軸的球與軸之間也用同樣的彈簧與軸相連如圖所示，求每根彈簧的長(zhǎng)度。做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩球的受力情況如圖所示，分別用l、L表示A、B兩球左側(cè)彈簧在做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的長(zhǎng)度，再列出圓周運(yùn)動(dòng)方程： 由①、②聯(lián)解得 例3. 如圖所示是離心試驗(yàn)器的原理圖。角，求被測(cè)者對(duì)座位的壓力是他所受重力的多少倍？ 分析和解答：被試驗(yàn)者做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力由他所受重力和座位對(duì)他的支持力的合力提供，如圖所示。 例4. 如圖所示，輕桿長(zhǎng)1m，其兩端各連接質(zhì)量為1kg的小球，輕桿由水平從靜止轉(zhuǎn)至豎直方向，A球在最低點(diǎn)時(shí)的速度為4m/s。 例5. 內(nèi)壁光滑，兩端封閉的試管長(zhǎng)5cm，內(nèi)有質(zhì)量為1kg的小球，試管一端裝在水平轉(zhuǎn)軸O上，在豎直面上繞O做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。 分析和解答： 以試管中小球?yàn)檠芯繉?duì)象，受力分析如圖所示：由①、②兩式可得： 例6. 如圖所示，細(xì)繩一端系著質(zhì)量M＝，靜止在水平面，另一端通過(guò)光滑小孔吊質(zhì)量m＝，并知M和水平面的最大靜摩擦力為2N。為了研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)，可做下面的實(shí)驗(yàn)：如圖1所示，用小錘打擊彈性金屬片，A球就水平飛出，同時(shí)B球被松開(kāi)，做自由落體運(yùn)動(dòng)，兩球總是同時(shí)落到地面。每相隔1s先后從飛機(jī)上落下A、B、C三個(gè)物體，不計(jì)空氣阻力。當(dāng)角速度為ω時(shí)，繩子就要斷裂。當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，即時(shí)速度，L是球心到O點(diǎn)的距離，則球?qū)U的作用力是（ ）圖2 A. 的拉力 B. 的壓力 C. 零 D. 的壓力 9. 將小球以3m/s的速度平拋出去，它落地時(shí)的速度為5m/s，求球在空中運(yùn)行的時(shí)間和位移（g取10m/s2） 10. 如圖3所示，在傾角為37176。圖3 （） 11. 如圖4所示，一個(gè)向左勻速行駛的車(chē)廂，車(chē)廂內(nèi)有一高為h的架子，其邊緣處有一小球。圖4 12. 如圖5所示，在水平轉(zhuǎn)盤(pán)上，距轉(zhuǎn)動(dòng)軸20cm處有一個(gè)質(zhì)量是20g的小木塊，當(dāng)轉(zhuǎn)盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)周期為2s時(shí)，木塊與轉(zhuǎn)盤(pán)之間沒(méi)有相對(duì)滑動(dòng)，問(wèn)木塊受幾個(gè)力，每個(gè)力是多大？方向怎么？圖5 13. 一輛汽車(chē)以10m/s的速度在平直公路上勻速行駛，汽車(chē)對(duì)路面的壓力是4104N。 13. 14. 62N；XI
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