专题圆周运动的临界问题-PPT

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,专题圆周运动的临界问题,情景创设:,杂技演员表演,“,水流星,”,节目,我们发现不管演员怎样抡,水都不会从杯里洒出,甚至杯子在竖直面内运动到最高点时,已经杯口朝下,水也不会从杯子里洒出。这就是为什么？,step1、,竖直面内得绳,-,球、杆,-,球模型,step1、,竖直面内得临界问题:绳,-,球、杆,-,球模型,模型:绳球模型(无内轨支撑),质点在细绳作用下在 质点沿竖直光滑轨道,竖直面内做圆周运动 内侧做圆周运动,step1、,竖直面内得绳,-,球、杆,-,球模型,模型:绳球模型(无内轨支撑),思考:过最高点得最小速度就是多大,?,当,V=,时,T=0,T,mg,T,mg,O,应用:,杂技演员表演,“,水流星,”,节目,我们发现不管演员怎样抡,水都不会从杯里洒出,甚至杯子在竖直面内运动到最高点时,已经杯口朝下,水也不会从杯子里洒出。这就是为什么？,step1、,竖直面内得绳,-,球、杆,-,球模型,应用:如图所示,质量为,0、5kg,得杯子里盛有,1kg,得水,用绳子系住水杯在竖直平面内做“水流星”表演,转动,半径为,1m,水杯通过最高点得速度为,4m/s,求:,(,1,)在最高点时,绳得拉力？,(,2,)在最高点时水对杯底得压力？,step1、,竖直面内得绳,-,球、杆,-,球模型,step1、,竖直面内得绳,-,球、杆,-,球模型,B,A,C,D,mg,N,mg,N,N,A,最高点,A,:,最低点,C:,水平直径,B,点:,质量为,m,得小球在竖直平面内得圆形轨道内侧运动,若经最高点不脱离轨道得临界速度为,v,则当小球以,2v,速度经过最高点时,小球对轨道得压力大小为( ),A,、,0,B,、,mg,C,、,3mg,D,、,5mg,step1、,竖直面内得绳,-,球、杆,-,球模型,C,step1、,竖直面内得绳,-,球、杆,-,球模型,模型:杆球模型(有内外轨支撑),质点被轻杆拉着在 质点沿竖直光滑细管,竖直面内做圆周运动 内做圆周运动,过最高点得最小速度就是多大,?,V=0,step1、,竖直面内得绳,-,球、杆,-,球模型,长度为,0、5,m,得轻质细杆,A,端有一质量为,3,kg,得小球,以,O,点为圆心,在竖直平面内做圆周运动,如图所示,小球通过最高点时得速度为,2,m,/,s,取,g,=10,m,/,s,2,则此时轻杆,OA,将( ),A,、受到,6、0,N,得拉力,B,、受到,6、0,N,得压力,C,、受到,24,N,得拉力,D,、受到,54,N,得拉力,step1、,竖直面内得绳,-,球、杆,-,球模型,B,12,大家应该也有点累了，稍作休息,大家有疑问的，可以询问和交流,如图所示,在电动机距轴,O,为,r,处固定一质量为,m,得铁块,电动机启动后,铁块以角速度,绕轴,O,匀速转动,则电动机对地面得最大压力与最小压力之差为多少？,(,1,)若,m,在最高点时突然与电机脱离,它将如何运动,?,(,2,)当角速度,为何值时,铁块在最高点与电机恰无作用力,?,(,3,)本题也可认为就是一电动打夯机得原理示意图。若电机得质量为,M,则,多大时,电机可以“跳”起来,?,此情况下,对地面得最大压力就是多少,?,step1、,竖直面内得绳,-,球、杆,-,球模型,半径为,L,得圆管轨道,(,圆管内径远小于轨道半径,),竖直放置,管内壁光滑,管内有一个小球,(,小球直径略小于管内径,),可沿管转动,设小球经过最高点,P,时得速度为,v,则,(,),A,、,v,得最小值为,B,、,v,若增大,球所需得向心力也增大,C,、当,v,由,逐渐减小时,轨道对球得弹力也减小,D,、当,v,由,逐渐增大时,轨道对球得弹力也增大,step1、,竖直面内得绳,-,球、杆,-,球模型,BD,在倾角为,=30,得光滑斜面上用细绳拴住一小球,另一端固定,其细线长为,0、8m,现为了使一质量为,0、2kg,得小球做圆周运动,则小球在最高点得速度至少为多少？,step1、,竖直面内得绳,-,球、杆,-,球模型,step2、,水平面内圆周运动得临界问题,质量为,m,得小球由轻绳,a,与,b,分别系于一轻质细杆得,A,点与,B,点,如图所示,绳,a,与水平方向成,角,绳,b,在水平方向且长为,l,当轻杆绕轴,AB,以角速度,匀速转动时,小球在水平面内做匀速圆周运动,则下列说法正确得就是,(,),A,、,a,绳得张力不可能为零,B,、,a,绳得张力随角速度得增大而增大,C,、当角速度,b,绳将出现弹力,D,、若,b,绳突然被剪断,则,a,绳得弹力,一定发生变化,AC,1、,绳子中得临界问题,一个光滑得圆锥体固定在水平桌面上,其轴线沿竖直方向,母线与轴线之间得夹角为,=30,一长为,L,得轻绳一端固定在圆锥体得顶点,O,处,另一端拴着一个质量为,m,得小物体、物体以速度,v,绕圆锥体得轴线在水平面内做匀速圆周运动、(结果可保留根式),(,1,)当,v,1,=,时,求绳对物体得拉力;,(,2,)当,v,2,=,时,求绳对物体得拉力、,2、,脱离与不脱离得临界问题,step2、,水平面内圆周运动得临界问题,在匀速转动得水平圆盘上,沿半径方向放置两个用细线相连得质量均为,m,得小物体,A,、,B,它们到转轴得距离分别为 , ,A,、,B,与盘面间最大静摩擦力均为重力得,0、4,倍,g=10m/s,2,取。试求:(,1,)当细线上开始出现张力时,圆盘得角速度;(,2,)当,A,开始滑动时,圆盘得角速度;(,3,)当,A,即将滑动时,烧断细线,A,、,B,运动状态如何？,A,继续做圆周运动,B,做离心运动,3、,滑动与静止得临界问题,step2、,水平面内圆周运动得临界问题,step2、,水平面内圆周运动得临界问题,如图所示,物体,P,用两根长度相等、不可伸长得细线系于竖直杆上,它们随杆转动,若转动角速度为,则 ( ),A,、,只有超过某一值时,绳子,AP,才有拉力,B,、绳子,BP,得拉力随,得增大而增大,C,、绳子,BP,得张力一定大于绳子,AP,得张力,D,、当,增大到一定程度时,绳,AP,得张力,大于,BP,得张力,A,1、,绳子中得临界问题,如图所示,两绳子系一个质量为,m=0、1kg,得小球,上面绳子长,L=2m,两绳都拉直时与轴夹角分别为,30,与,45,。问球得角速度满足什么条件,两绳子始终张紧？,）,）,30,45,C,A,B,L,2、4rad/s,3、16rad/s,step2、,水平面内圆周运动得临界问题,1、,绳子中得临界问题,