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豎直面內(nèi)的圓周運動巧理解
1.豎直面內(nèi)圓周運動的兩類模型的動力學(xué)條件
在豎直平面內(nèi)做圓周運動的物體,按運動至軌道最高點時的受力情況可分為兩類.一是無支撐(如球與繩連結(jié),沿內(nèi)軌道的"過山車"等),稱為"繩(環(huán))約束模型",二是有支撐(如球與桿連接,在彎管內(nèi)的運動等),稱為"桿(管道)約束模型".
(1)對于"繩約束模型",在圓軌道最高點,當(dāng)彈力為零時,物體的向心力最小,僅由重力提供, 由mg= ,得臨界速度 .當(dāng)物體運動速度v
(2)對于"桿約束模型",在圓軌道最高點,因有支撐,故最小速度可為零,不存在脫離軌道的情況.物體除受向下的重力外,還受相關(guān)彈力作用,其方向可向下,也可向上.當(dāng)物體速度 產(chǎn)生離心運動,彈力應(yīng)向下;當(dāng) 彈力向上.
2.解答豎直面內(nèi)圓周運動的基本思路和解題方法.
"兩點一過程"是解決豎直面內(nèi)圓周運動問題的基本思路."兩點",即最高點和最低點.在最高點和最低點對物體進(jìn)行受力分析,找出向心力的來源,列牛頓第二定律的方程;"一過程",即從最高點到最低點,用動能定理將這兩點的動能(速度)聯(lián)系起來.
豎直面內(nèi)的圓周運動巧理解
1.豎直面內(nèi)圓周運動的兩類模型的動力學(xué)條件
在豎直平面內(nèi)做圓周運動的物體,按運動至軌道最高點時的受力情況可分為兩類.一是無支撐(如球與繩連結(jié),沿內(nèi)軌道的"過山車"等),稱為"繩(環(huán))約束模型",二是有支撐(如球與桿連接,在彎管內(nèi)的運動等),稱為"桿(管道)約束模型".
(1)對于"繩約束模型",在圓軌道最高點,當(dāng)彈力為零時,物體的向心力最小,僅由重力提供, 由mg= ,得臨界速度 .當(dāng)物體運動速度v
(2)對于"桿約束模型",在圓軌道最高點,因有支撐,故最小速度可為零,不存在脫離軌道的情況.物體除受向下的重力外,還受相關(guān)彈力作用,其方向可向下,也可向上.當(dāng)物體速度 產(chǎn)生離心運動,彈力應(yīng)向下;當(dāng) 彈力向上.
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"兩點一過程"是解決豎直面內(nèi)圓周運動問題的基本思路."兩點",即最高點和最低點.在最高點和最低點對物體進(jìn)行受力分析,找出向心力的來源,列牛頓第二定律的方程;"一過程",即從最高點到最低點,用動能定理將這兩點的動能(速度)聯(lián)系起來.
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