第四章 曲线运动 万有引力 第四讲 圆周运动的临界问题和双体问题 【学习目标】1
能正确分析非匀速圆周运动中向心力的来源;2
理解圆周运动中的临界问题,掌握圆周运动中临界问题的求解方法;3
能根据物理规律求解非匀速圆周运动及其综合问题
【重点难点】1、竖直平面轨道的”最高点”和”最低点”以及和带电粒子的磁场中的运动结合一、预习导引带着问题看书完成 p46《基础自主梳理》
如何解决竖直平面内的圆周运动问题
如何确定圆周运动中的临界条件
预习检测:1.如图,细杆的一端与一小球相连,可绕过 O 点的水平轴自由转动现给小球一初速度,使它做圆周运动,图中 a、b 分别表示小球轨道的最低点和最高点,则杆对球的作用力可能是( )A.a 处为拉力,b 处为拉力B.a 处为拉力,b 处为推力C.a 处为推力,b 处为拉力D.a 处为推力,b 处为推力二、合作探究问题 1:轻绳模型和轻杆模型在最高点的临界条件有何不同
最高点的速度分别是多少
1第 2 周F 1 三、典例剖析题型一:竖直平面内圆周运动中的临界问题例题 1:绳系着装有水的水桶,在竖直平面内做圆周运动,水的质量 m=0
5kg,绳长 l=60cm,求:(1)为了使水不流出的最高点最小速率和最低点最小速率分别是多少
(2)水在最高点速率 v=3m/s 时,水对桶底的压力
思维提升: 题型二:水平面内圆周运动的临界问题例题 2:如图所示,两绳系一个质量为 m=0
1 kg 的小球,两绳的另一端分别固定于轴的 A、B两处,上面绳长 L=2 m,两绳都拉直时与轴夹角分别为 30°和 45°
问球的角速度在什么范围内,两绳始终张紧
思维点拨: ①什么情况下绳子 AC 拉力恰好为零
什么情况下绳子 BC 拉力恰好为零
② 分析小球在临界条件下的受力情况
思维提升: 题型三:物理最高点与几何最高点问题例题 3: 如图所示,O 点系一细线