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
