圆周运动的实例

《圆周运动的实例》由会员分享，可在线阅读，更多相关《圆周运动的实例（5页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、圆周运动的实例11-工本课例题高考命题的4大力学考点：匀速圆周运动，匀变速直线运动，平抛运动题型一：随转盘转动问题【例题1】如图所示是一个水平转盘的示意图，盘上距转轴为r处，有一质量为m的小物体随盘做匀速圆周运动。 (1)若物体在转盘上无滑动，请画出小物体的受力示意图。(2)若物体和转盘之间的最大静摩擦力为fm问圆盘转动的角速度不能超过多少物体才不会滑出？1)重力，支持力，摩擦力(向心力)(2) mrwA2=fmW=根号下fm/mr题型二：汽车拐弯问题(水平)【例题2】如图，一辆质量为1000kg的赛车正以14m/s的速度 进入一个圆形赛道，已知赛道半径为50m，则(1) 此赛车转弯所需的向心

2、力是多大？(2) 当天气晴朗时，赛车和路面间的摩擦系数是0.60，问比赛过程中赛车是否能顺利通过弯道？(3) 在雨天时，赛车和路面间的摩擦系数是0.25，问 赛车是否能顺利通过弯道？(1)F=m*(g2/r)=3920N(2)Ff=p mg=5880N所以可以通过(3) Ff=p mg=2450N所以不可以通过，会做离心运动注意：水平面内的转弯问题向心力是摩擦力：斜面上的转弯问题向心力是合力，解题时要留心题型三：火车拐弯问题(斜面)【例题3】铁路转弯处的圆弧半径是300m,轨距是1435mm。规定火车通过这里的速度是 20m/s，内外轨的高度差应该是多大才能使外轨不受轮缘的挤压？保持内外轨的这

3、 个高度差，如果车的速度大于或小于20m/s，会分别发生什么现象？说明理由。Fn二mv2/r二sina mgsina =vA2/gr h/d= vA2/gr h=0.195大于：离心小于：近心【例题4】小球做圆锥摆时细绳长L,与竖直方向成a角，求小球做匀速圆周运动的角速度Fn=mgtanaR=LsinaF二ma二mrw2 易解得w的值【例题5】如图是双人花样滑冰运动中女运动员被男运动员拉着旋转的精彩场面,如果目测 女运动员做圆锥摆运动时和竖直方向的夹角为60,那么试估计她所受到的拉力 有多少？(设女运动员自身重力为G,所受支持力不计)F=G/cos60=2G【例题6】质量为1.5x104kg的

4、汽车，以不变的速率，先后驶过凹形路面和凸形路面，路面的曲 率半径为15m,如果路面所能承受的压力不得超过2x105N,汽车允许的最大速率为 多少?汽车若以此速率经过路面时，对路面的最小压力为多大?(g取10m/s2)V=7.1m/sF=2*10A5(重点题,第二问)【例题7】绳系着装有水的小木桶,在竖直平面内作圆周运动,水的质量m=0.5kg,绳长L=60cm，求(1)桶在最咼点而使水不流出的最小速率(2)水在最咼点速率v=3m/s时，水对桶底的压力(1) 根号下 gr(2) 2.5N注意用牛顿第三定律！规律总结1.水平平面内的圆周运动火车转弯：设火车弯道处内外轨高度差为h,内外轨间距L,转弯

5、半径R。由于外轨略高 于内轨，使得火车所受重力和支持力的合力F合提供向心力。外轨略高于内轨。口VohF = mg tan 0 mg sin 0 = mg 合L_ |Rgh V o -厂v0 为转弯时规定速度）gRan （是内外轨对火车都无摩擦力的临界条件）即当火车转弯时行驶速率不等于V。时，其向心力的变化可由内外轨道对轮缘侧压力自行调 节，但调节程度不宜过大，以免损坏轨道。2竖直平面内的圆周运动（1）绳、内轨模型：在竖直平面内作圆周运动过最高点情况 临界条件：由mg+T=mv2/L知，小球速度越小，绳拉力或环压力T越小，但T的最小值只v2能为零，此时小球以重力提供作向心力，恰能通过最高点。艮P

6、mg= m 临R结论：绳子和轨道对小球没有力的作用（可理解为恰好通过或恰好通不过的速度）， 只有重力提供作向心力，临界速度V,”=JgR临 能过最高点条件：V三V”（当V三V临时，绳、轨道对球分别产生拉力、压力）临临 不能过最高点条件：vv,实际上球还未到最高点就脱离了轨道）临最高点状态：mg+T= 高（临界条件T=0，临界速度*=莎,V三V临才能通过）ili临临最低点状态：T - mg = m2L（ 2）杆、管道模型v2临界条件：杆和管道对小球有支持力的作用（由 m - N = m 知）当V=0时, RN=mg （可理解为小球恰好转过或恰好转不过最高点） 当0 v N 0 当v = gR时，N = 0 当v 、： gR时，N向下（即拉力）随v增大而增大，方向指向圆心。当小球运动到最高点时，速度v 、gR时，受到杆的作用力N （支持） 但N ：gR时，小球受到杆的拉力N作用 会判断是受拉力还是支持力！（3）汽车过桥问题。详细讲解见中学教材全解必修二物理注意四种分析:过程分析（轨道平面在哪，圆心在哪，半径多少）状态分析（用 角速度描述的还是线速度描述的；受力分析（提供向心力的，由供需关系列出 方程）；条件分析（隐含条件，临界条件）注意四种步骤：明确对象，找到圆心和半径受力分析，找向心力；列出方程求解；解方程，注意取舍。