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课件网) 竖直面内圆周运动 2、在物体从最低点运动到最高点的过程中，哪个位置拉力最大，哪个位置拉力最小？ 1、如何能让物体在竖直平面内做完整的圆周运动？ 3、不断减小物体的初始速度，会看到什么现象？ 【例1 】如图所示，长为L=0.1m的绳子一端固定，另一端系一质量为m=0.1kg的小球，若小球能够通过圆周的最高点，则小球的速度至少为多少？（g=10m/s2） L mg+F=mv2/L 解之得 当F=0时候，小球过最高点的速度最小。 解：对小球在最高点 【例1变式 】如图所示，长为L=0.1m的绳子一端固定，另一端系一质量为m=0.1kg的小球，如果小球通过最高点的速度为v=1.5m/s，此时绳子对球的拉力多大？（g=10m/s2） L 摩托杂技 【例2】如图是飞车表演时，惊险刺激的场景，演员驾着摩托车（演员连同摩托车的质量为m），在半径为R的球形金属网内壁的竖直平面内做圆周运动，请分析，若演员能够成功通过最高点，则速度至少为多少？ mg+FN=mv2/R 解：对演员在最高点 解得 当FN=0时候，演员过最高点的速度最小。 轻绳模型 圆轨道模型 共同点 过最高点 的临界条件 均是没有支撑的小球 mg=mv2/R 总结： 由于绳子对于小球的只能提供拉力；外轨道对小球只能提供推力，两者对小球都不能提供支撑。 如果物体要完成完整的圆周运动，一定在最高点之前物体与绳，物体与轨道之间的作用力不能为零。 那有没有什么材料可以对小球提供支撑呢？ 解：小球在最高点 解之得F= 0 【例3】一根长L=0.4m的轻杆，一端固定一个质量为m=0.2kg的小球，另一端连在一水平转轴上，一起在竖直平面内做圆周运动。（g=10m/s2） （1）若小球经过最高点时的速度是2m/s，则杆对球的作用力是多大 F+mg=mv2/L 解：小球在最高点 解之得F= -2N 【例3】一根长L=0.4m的轻杆，一端固定一个质量为m=0.2kg的小球，另一端连在一水平转轴上，一起在竖直平面内做圆周运动（g=10m/s2） （2）若小球刚好能够通过最高点，则小球的速度至少为多少？求此时杆对球的作用力。 由于轻杆的支持作用， 小球恰能达到最高点的临界速度 负号表示什么意义呢？ F+mg=mv2/L 解：小球在最高点 F+mg=mv2/L 解之得F= 2.5 N 【例3】一根长L=0.4m的轻杆，一端固定一个质量为m=0.2kg的小球，另一端连在一水平转轴上，一起在竖直平面内做圆周运动（g=10m/s2） （3）当他们经过最高点时小球的速度大小是3m/s,求这时杆对球的作用力。 1．临界条件：由于轻杆的支持作用，小球恰能达到 最高点的临界速度v临界=0。 总结： 2．最高点时轻杆对小球的弹力情况与小球通过最高点的速度有关 如图所示,细杆的一端与小球相连,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高点和最低点，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处为推力 D. A处为推力， B处为拉力 反馈练习 若小球球心到O点的距离为L， 若杆对球的作用力在A处为零，则小球在A点的速度满足什么条件 若杆对球的作用力在A处为推力，则小球在A点的速度满足什么条件？ 若杆对球的作用力在A处为拉力，则小球在A点的速度满足什么条件？ 轻杆模型 圆轨道模型 共同点 过最高点 的临界条件 均是有支撑的小球 轻杆模型与双轨道模型 v临界=0 轻绳模型 圆轨道模型 共同点 过最高点 的临界条件 均是没有支撑的小球 均是有支撑的小球 几种模型对比 轻杆一端固定一个小桶，另一端连在一水平转轴上，一起在竖直平面内做圆周运动若小桶的重心到水平转轴的距离为L，若小桶恰能做完整的圆周运动，则小桶在最高点的速度至少为多少？现在在小桶里装入少量水，为了使水不从小桶内流出，则小桶通过最高点的速度至少为多少？ 如 ... ...
