高一物理竖直面内的圆周运动.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,高一物理竖直面内的圆周运动,1、处理有关圆周运动问题的步骤：,确定研究对象；,确定做圆运动物体的轨道平面及圆心位置；,对研究对象进行受力分析；,在向心加速度方向和垂直于向心加速度方向上建立直角坐标系，若需要可对物体所受力进行适当的正交分解；,依据牛顿运动定律和向心加速度的公式列方程，解方程，并讨论解的合理性.,2一般竖直面内的圆周运动，物体所受的合外力除了具有与速度垂直的法向力以外，还有与速度平行的切向力，那么物体的速度不仅方向变化，大小也会变化.对此，高考只要求解决在最高点和最低点这两个特殊位置上的动力学问题.关系式依然适用，只是不同位置对应不同的,v,或,而已.,mg,O,mg,O,N,3竖直平面内圆周运动的临界问题：由于物体在竖直平面内做圆周运动的依托物（绳、轻杆、轨道、管道等）不同，所以物体在通过最高点时临界条件不同.,mg,O,N,绳,杆,mg,O,轨道,管道,可见，物体在最高点的最小速度决定于物体在最高点受的最小合外力，不同情况下的最小合外力决定了不同情况下的最小速度.,例题1：,如图所示，一质量为m的小球，用长为,L,细绳系住，使其在竖直面内作圆周运动.(1)若过小球恰好能通过最高点，则小球在最高点速度 多少？小球的受力情况分别如何？(2)若小球在最低点受到绳子的拉力为10,mg,，则小球在最低点的速度 拉力是多少？,mg,O,(1)若过小球恰好能通过最高点，则小球在最高点 的速度 是多少？小球的受力情况分别如何？(2)若小球在最低点受到管道的力为6mg，则小球在最低点的速度 是多少？,(1)若过小球恰好能通过最高点，则小球在最高点 的速度 是多少？小球的受力情况分别如何？(2)若小球在最低点受到管道的力为6mg，则小球在最低点的速度 是多少？,练习1：如图所示，一质量为m的小球，在半径为R 光滑轨道上，使其在竖直面内作圆周运动.,1、处理有关圆周运动问题的步骤：确定研究对象；,在向心加速度方向和垂直于向心加速度方向上建立直角坐标系，若需要可对物体所受力进行适当的正交分解；,例题3、如图所示，支架的质量为M，转轴O处用长为L的轻绳悬挂一质量为mM=3m.,依据牛顿运动定律和向心加速度的公式列方程，解方程，并讨论解的合理性.,今给它一个水平初速度 ,则物体将（）,例题4:如图中圆弧轨道AB是在竖直平面内的1/4圆周，在BA点从静止开始下滑，不计滑块与轨道间的摩擦和空气阻力，则在质点刚要到达B点时的加速度大小为_，刚滑过B点时的加速度大小为_.,若小球在竖直平面内做圆周运动，到达最高点时，恰好支架对地面的压力mg.,练习5：如图所示，半径为R的光滑半圆球固定在水平面上，顶部有一小物体A。,(1)若过小球恰好能通过最高点，则小球在最高点 的速度 是多少？小球的受力情况分别如何？(2)若小球在最低点受到管道的力为6mg，则小球在最低点的速度 是多少？,(1)若过小球恰好能通过最高点，则小球在最高点速度 多少？小球的受力情况分别如何？(2)若小球在最低点受到绳子的拉力为10mg，则小球在最低点的速度 拉力是多少？,例题3、如图所示，支架的质量为M，转轴O处用长为L的轻绳悬挂一质量为mM=3m.,今给它一个水平初速度 ,则物体将（）,练习1：,如图所示，一质量为m的小球，在半径为,R,光滑轨道上，使其在竖直面内作圆周运动.(1)若过小球恰好能通过最高点，则小球在最高点 速度 是多少？小球的受力情况分别如何？(2)若小球在最低点受到轨道的弹力为8,mg,，则小球在最低点的速度 受 是多少？,mg,O,轨道,例题2：,如图所示，一质量为m的小球，用长为,L,mg,，则小球在最低点的速度 是多少？,mg,O,N,练习2：,如图所示，一质量为m的小球，放在一个内壁光滑的封闭管内，使其在竖直面内作圆周运动.(1)若过小球恰好能通过最高点，则小球在最高点 的速度 是多少？小球的受力情况分别如何？(2)若小球在最低点受到管道的力为6,mg,，则小球在最低点的速度 是多少？,mg,O,N,R,M,m,O,例题3,、,如图所示，支架的质量为,M,，转轴,O,处用长为,L,的轻绳悬挂一质量为,mM,=3,m,.求：（1）小球在最高点时的速度大小是多少？（2）支架对地面的最大压力是多少？,例题4:如图中圆弧轨道AB是在竖直平面内的1/4圆周，在BA点从静止开始下滑，不计滑块与轨道间的摩擦和空气阻力，则在质点刚要到达B点时的加速度大小为_，刚滑过B点时的加速度大小为_.,练习3、如图所示，支架的质量为M，转轴O处用长为L的轻绳悬挂一质量为m 的小球.,练习4:如图中圆弧轨道AB是在竖直平面内的1/4圆周，在BA点上方高h处从静止开始下落，不计滑块与轨道间的摩擦和空气阻力，则在质点刚要到达B点时的加速度大小为_，刚滑过B点时的加速度大小为_.,今给它一个水平初速度 ,则物体将（）,确定做圆运动物体的轨道平面及圆心位置；,(1)若过小球恰好能通过最高点，则小球在最高点速度 多少？小球的受力情况分别如何？(2)若小球在最低点受到绳子的拉力为10mg，则小球在最低点的速度 拉力是多少？,例题3、如图所示，支架的质量为M，转轴O处用长为L的轻绳悬挂一质量为mM=3m.,确定做圆运动物体的轨道平面及圆心位置；,2一般竖直面内的圆周运动，物体所受的合外力除了具有与速度垂直的法向力以外，还有与速度平行的切向力，那么物体的速度不仅方向变化，大小也会变化.,依据牛顿运动定律和向心加速度的公式列方程，解方程，并讨论解的合理性.,练习3、如图所示，支架的质量为M，转轴O处用长为L的轻绳悬挂一质量为m 的小球.,(1)若过小球恰好能通过最高点，则小球在最高点 的速度 是多少？小球的受力情况分别如何？(2)若小球在最低点受到管道的力为6mg，则小球在最低点的速度 是多少？,练习5：如图所示，半径为R的光滑半圆球固定在水平面上，顶部有一小物体A。,B、沿球面下滑至某一点N，便离开球面做斜下抛运动,1、处理有关圆周运动问题的步骤：确定研究对象；,B、沿球面下滑至某一点N，便离开球面做斜下抛运动,可见，物体在最高点的最小速度决定于物体在最高点受的最小合外力，不同情况下的最小合外力决定了不同情况下的最小速度.,M,m,O,练习3,、,如图所示，支架的质量为,M,，转轴,O,处用长为,L,的轻绳悬挂一质量为,m,的小球.若小球在竖直平面内做圆周运动，到达最高点时，恰好支架对地面的压力,mg,.设,M,=3,m,.求：（1）小球在最高点时的速度大小是多少？（2）改变小球的速度，在保证小球仍能作圆周运动的前提下，当小球运动到最低点时，支架对地面的最小压力是多少？,例题4:,如图中圆弧轨道,AB,是在竖直平面内的1/4圆周，在,BA,点从静止开始下滑，不计滑块与轨道间的摩擦和空气阻力，则在质点刚要到达,B,点时的加速度大小为_，刚滑过,B,点时的加速度大小为_.,A,B,练习4:,如图中圆弧轨道,AB,是在竖直平面内的1/4圆周，在,BA,点上方高,h,处从静止开始下落，不计滑块与轨道间的摩擦和空气阻力，则在质点刚要到达,B,点时的加速度大小为_，刚滑过,B,点时的加速度大小为_.,A,B,h,M,m,O,R,v,0,例题5：,如图所示，半径为,R,的光滑半圆球固定在水平面上，顶部有一小物体,A,。今给它一个水平初速度 ,则物体将（）,A、沿球面下滑至,M,点,B、沿球面下滑至某一点,N,，便离开球面做斜下抛运动,C、立即离开半球面做平抛运动,D、以上说法都不正确,N,M,m,O,R,练习5：,如图所示，半径为,R,的光滑半圆球固定在水平面上，顶部有一小物体,A,。今使无初速度放置在球的最高点,现在给其一扰动，则物体将（）,A、沿球面下滑至,M,点,B、沿球面下滑至某一点,N,，便离开球面做斜下抛运动,C、立即离开半球面做平抛运动,D、以上说法都不正确,N,精品课件,！,精品课件,！,