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竖直面内的变速圆周运动及临界状态

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1 / 5 高一物理习题课: 竖直面内的变速圆周运动及临界状态(2014-3-12)【学习目标】对竖直面内变速圆周运动能正确分析受力,明确其临界状态【发展目标】通过实例体会物理在生活中的应用,培养学生学习物理的兴趣【重、难点】根据牛顿第二定律利用向心力公式解决实际问题【学习过程】对于物体在竖直平面内做变速圆周运动的问题,中学物理中只研究物体通过最高点和最低点的情况,并且经常出现临界状态,下面对这类问题进行分析:一、没有物体支撑的小球1、如图所示,没有物体支撑的小球,在竖直平面内做圆周运动在最高点的情况(1)球在最高点向心力是由什么力提供的?(2)若绳长为r,小球质量为m,小球运动到最高点时的速度为v,求绳对球的拉力?(3)由( 2)的结果分析当小球速度减小,绳中拉力如何变化?2、若小球在光滑轨道内侧做圆周运动,轨道对小球的弹力情况与上述情况类似,同学们试试自己分析一下。〖归纳总结〗“绳模型”如图所示,小球在竖直平面内做圆周运动过最高点情况。注意: a 中绳对小球只能提供拉力,方向向下。(b 中轨道对小球只能提供弹力,方向向下)( 1)小球能过最高点的临界条件:绳子的拉力(或轨道的弹力)刚好等于零mg =2vmrv临界 =gr(2)小球能过最高点条件:v ≥gr当 v >gr 时,绳对球有拉力(轨道对球有支持力)(3)不能过最高点条件:v

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