变速圆周运动.doc

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1、圆周运动中的供需①当F=mω2r时，物体做__________运动；②当F=0时，物体沿______方向飞出。③当Fmω2r,物体将逐渐______圆心，做近心运动.竖直面内圆周运动问题分析物体在竖直面内做的圆周运动是一种典型的变速曲线运动，该类运动常有临界问题，并有“最大”、“最小”、“刚好”等词语，常有两种模型——轻绳模型和轻杆模型，分析比较如下：b5E2RGbCAP轻绳模型轻杆模型常见类型过最高点的临界条件由mg＝m得v临＝由小球能运动即可得v临＝0讨论

2、分析(1>过最高点时，v≥，FN＋mg＝m，绳、轨道对球产生弹力FN(2>不能过最高点v＜，在到达最高点前小球已经脱离了圆轨道(1>当v＝0时，FN＝mg，FN为支持力，沿半径背离圆心(2>当0＜v＜时，－FN＋mg＝m，FN背向圆心，随v的增大而减小(3>当v＝时，FN＝0(4>当v＞时，FN＋mg＝m，FN指向圆心并随v的增大而增大3.竖直平面内的圆周运动的求解思路<1）定模型：首先判断是轻绳模型还是轻杆模型，两种模型过最高点的临界条件不同，其原因主要是：“绳”不能支持物体，而“杆”既能支持物体，也能拉物体.p1E

3、anqFDPw<2）确定临界点：v临=，对轻绳模型来说是能否通过最高点的临界点，而对轻杆模型来说是FN表现为支持力还是拉力的临界点.DXDiTa9E3d<3）研究状态：通常情况下竖直平面内的圆周运动只涉及最高点和最低点的运动情况.<4）受力分析：对物体在最高点或最低点时进行受力分析，根据牛顿第二定律列出方程，F合=F向.<5）过程分析：应用动能定理或机械能守恒定律将初、末两个状态联系起来列方程.例题1.如图所示，质量为60kg的体操运动员，做“单臂大回环”，用一只手抓住单杠，伸展身体，以单杠为轴做圆周运动．此过程中，运

4、动员到达最低点时手臂受的拉力至少约为(忽略空气阻力，g＝10m/s2>(>．RTCrpUDGiTA.600NB．2400NC．3000ND．3600N例题2.如图所示，质量为m的小球在竖直平面内的光滑圆环轨道上做圆周运动．圆环半径为R，小球经过圆环最高点时刚好不脱离圆环，则其通过最高点时(　　>5PCzVD7HxAA．小球对圆环的压力大小等于mgB．小球受到的向心力等于0C．小球的线速度大小等于D．小球的向心加速度大小等于g例题3.如图所示，长为r的细杆一端固定一个质量为m的小球，使之绕另一端O在竖直面内做圆周运动，小

5、球运动到最高点时的速度v＝，物体在这点时(　　>jLBHrnAILgA．小球对细杆的拉力是mg/2B．小球对杆的压力是C．小球对杆的拉力是mgD．小球对杆的压力是mg铁路转弯处的弯道半径r是根据地形决定的．弯道处要求外轨比内轨高，其内、外轨高度差h的设计不仅与r有关．还与火车在弯道上的行驶速度v有关．下列说法正确的是(>．xHAQX74J0XA．速率v一定时，r越小，要求h越大B．速率v一定时，r越大，要求h越大C．半径r一定时，v越小，要求h越大D．半径r一定时，v越大，要求h越大5．质量为m的飞机以恒定速率v在空中

6、水平盘旋(如图19所示>，做匀速圆周运动的半径为R，重力加速度为g，则此时空气对飞机的作用力大小为(　　>LDAYtRyKfEA．mB．mgC．mD．m2/2如图2所示，已知mA＝2mB＝3mC，它们之间距离的关系是rA＝rC＝rB，三物体与转盘表面的动摩擦因数相同，当转盘的转速逐渐增大时(　　>Zzz6ZB2LtkA．物体A先滑动B．物体B先滑动C．物体C先滑动D．B与C同时开始滑动[2018·福建卷]如图，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动，当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运动．现测得转台半

7、径R＝0.5m，离水平地面的高度H＝0.8m，物块平抛落地过程水平位移的大小s＝0.4m．设物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g＝10m/s2.求：dvzfvkwMI1(1>物块做平抛运动的初速度大小v0；(2>物块与转台间的动摩擦因数μ.(广东高考>有一种叫“飞椅”的游乐工程，示意图如图8所示，长为L的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径为r的水平转盘边缘，转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动．当转盘以角速度ω匀速转动时，钢绳与转轴在同一竖直平面内，与竖直方向的夹角为θ，不计钢绳的重力，求转盘转动的角速度ω与

8、夹角θ的关系．rqyn14ZNXI质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质木架上的A点和C点，如图14所示，当轻杆木架绕轴BC以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，绳a在竖直方向，绳b在水平方向，当小球运动到图示位置时，绳b被烧断的同时木架停止转动，则下列说法中错误的是(　　>EmxvxOtOcoA．小球仍在水平面内