专题--圆周运动中模.ppt

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1、专题：圆周运动中模型分析1．向心力的来源向心力是按力的作用效果命名的，可以是重力、弹力、摩擦力等各种力，也可以是几个力的合力或某个力的分力，因此在受力分析中要避免再另外添加一个向心力．2．向心力的确定(1)先确定圆周运动的轨道所在的平面，确定圆心的位置．(2)再分析物体的受力情况，找出所有的力沿半径方向指向圆心的合力就是向心力．模型一：圆锥摆模型［模型建立］在重力和弹力(可以是支持力，也可以是绳子的拉力)的合力提供向心力的情况下，物体在水平面内做匀速圆周运动，这一类问题属于圆锥摆模型．1如图所示，长为L的细绳一端固定，另一端系一质量为m的小球．给

2、小球一个合适的初速度，小球便可在水平面内做匀速圆周运动，这样就构成了一个圆锥摆，设细绳与竖直方向的夹角为θ.下列说法中正确的是A．小球受重力、绳的拉力和向心力作B．小球做圆周运动的半径为LC．θ越大，小球运动的速度越大D．θ越大，小球运动的周期越大根据牛顿第二定律列方程时，要特别关注物体在半径方向的受力情况同轴转动，角速度相等几何关系，半径大小比较几何关系动力学解题步骤一般为(1)确定研究对象，确定轨道平面和圆心位置，从而确定向心力的方向．(2)选定向心力方向为正方向．(3)受力分析(不要把向心力作为某一性质的力进行分析)．(4)由牛顿第二定律

3、列方程．(5)求解并说明结果的物理意义．模型二水平方向的圆盘模型［模型建立］水平方向上的“圆盘”模型大多围绕着物体与圆盘间的最大静摩擦力为中心展开的，因此最大静摩擦力的判断对物体临界状态起着关键性的作用。6.如图1所示，水平转盘上放有质量为m的物块，当物块到转轴的距离为r时，连接物块和转轴的绳刚好被拉直（绳上张力为零）。物体和转盘间最大静摩擦力是其正压力的μ倍，求：（1）当转盘的角速度时，细绳的拉力。（2）当转盘的角速度时，细绳的拉力临界问题广泛地存在于中学物理中解答临界问题的关键是准确判断临界状态，其解题步骤为：1．判断临界状态：有些题目中有“

4、刚好”“恰好”“正好”等字眼，明显表明运动过程存在着临界点；若题目中有“取值范围”“多长时间”“多大距离”等词语，表明运动过程存在着“起止点”，而这些起止点往往就是临界状态；若题目中有“最大”“最小”“至多”“至少”等字眼，表明过程存在着极值，这个极值点也往往是临界状态．2．确定临界条件：判断过程存在临界状态之后，要通过分析，弄清临界状态出现的条件，并以数学形式表达出来．如以角速度ω匀速转动，A、B、C的质量分别为m、2m、3m，它们与水平转盘间的动摩擦因数均为μ，离转盘中心的距离分别为0.5r、r、1.5r，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，放置在

5、水平转盘上的物体A、B、C能随转盘一起，重力加速度为g，则转盘的角速度应满足的条件是竖直平面内圆周运动的“轻绳、轻杆”【模型概述】在竖直平面内做圆周运动的物体，运动至轨道最高点时的受力情况可分为两类．一是无支撑(如球与绳连接，沿内轨道的“过山车”等)，称为“轻绳模型”；二是有支撑(如球与杆连接，小球在弯管内运动等)，称为“轻杆模型”．该类问题常有临界问题，并伴有“最大”“最小”“刚好”等词语，现对两种模型分析比较如下：轻绳模型轻杆模型常见类型过最高点的临界条件由小球能运动即可，得v临＝0图知：杆的力为零时条件：小结：分析圆周运动问题的基本思路作业

6、圆周运动模型自测题。