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圆周运动中的临界问题VIP免费

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圆周运动中的临界问题1、在竖直平面内作圆周运动的临界问题⑴如图 1、图 2 所示,没有物体支承的小球,在竖直平面作圆周运动过最高点的情况①临界条件:绳子或轨道对小球没有力的作用v 临界=Rg ②能过最高点的条件:v≥Rg ,当 v>Rg 时,绳对球产生拉力,轨道对球产生压力。③不能过最高点的条件:v<v 临界(实际上球没到最高点时就脱离了轨道)。⑵如图 3 所示情形,小球与轻质杆相连。杆与绳不同,它既能产生拉力,也能产生压力①能过最高点v 临界= 0,此时支持力N=mg ②当 0< v<Rg 时, N 为支持力,有0<N<mg,且 N 随 v 的增大而减小③当 v=Rg 时, N= 0 ④当 v>Rg ,N 为拉力,有N> 0,N 随 v 的增大而增大例 1(99 年高考题)如图4 所示,细杆的一端与一小球相连,可绕过O 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 处为推力例 2长度为 L =0.5m 的轻质细杆OA ,A 端有一质量为mR绳图1 v0v R 图2 v O R杆图3 b O a 图4 A L O m 图5 =3.0kg 的小球,如图5 所示,小球以O 点为圆心在竖直平面内做圆周运动,通过最高点时小球的速率是2.0m/s,g 取 10m/ s2,则此时细杆OA 受到()A 、6.0N 的拉力B、6.0N 的压力C、24N 的拉力D、24N 的压力例 3长 L=0.5m,质量可以忽略的的杆,其下端固定于O 点,上端连接着一个质量m=2kg 的小球 A ,A 绕 O 点做圆周运动(同图5),在 A 通过最高点,试讨论在下列两种情况下杆的受力:①当 A 的速率 v1=1m/s 时②当 A 的速率 v2=4m/s 时2、在水平面内作圆周运动的临界问题在水平面上做圆周运动的物体,当角速度 ω 变化时,物体有远离或向着圆心运动的(半径有变化)趋势。这时,要根据物体的受力情况,判断物体受某个力是否存在以及这个力存在时方向朝哪(特别是一些接触力,如静摩擦力、绳的拉力等)。例 4如图 6 所示,两绳系一质量为m=0.1kg 的小球,上面绳长 L =2m,两端都拉直时与轴的夹角分别为30° 与 45° ,问球的角速度在什么范围内,两绳始终张紧,当角速度为3 rad/s 时,上、下两绳拉力分别为多大?例 5如图 7 所示, 细绳一端系着质量M =0.6kg ...

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