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圆周运动中的临界问题. 桐乡市高级中学吴良娟. R 绳. v. R. v 0. 竖直平面内作圆周运动. 临界: 绳子或轨道对小球没有力的作用. v. R 杆. O. 杆能产生拉力,也能产生压力. v. R 杆. O. 圆周运动临界:. ① 最高点 v = 0 ,此时支持力 N = mg ② 当 0 < v < 时, N 为支持力, N 随 v 的增大而减小 ③当 v = 时, N = 0 ④ 当 v > , N 为拉力, N 随 v 的增大而增大. m. A L O.
E N D
圆周运动中的临界问题 桐乡市高级中学吴良娟
R 绳 v R v0 竖直平面内作圆周运动 临界: 绳子或轨道对小球没有力的作用
v R 杆 O 杆能产生拉力,也能产生压力
v R 杆 O 圆周运动临界: ①最高点v=0,此时支持力N=mg ②当0<v< 时,N为支持力, N随v的增大而减小 ③当v= 时,N=0 ④当v> ,N为拉力,N随v的增大而增大
m A L O 例2长度为L=0.5m的轻质细杆OA,A端有一质量为m=3kg的小球,如图,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2m/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
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。 特别是一些接触力:静摩擦力、绳的拉力
例4 如图两绳系一质量为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?
M o r m 例 如图细绳一端系着质量M=0.6kg的物体,静止在水平面上,另一端通过光滑的小孔吊着质量m=0.3kg的物体,M与圆孔距离为0.2m,并知M和水平面的最大静摩擦力为2N。现使此平面绕中心轴线转动,问角速度ω在什么范围m会处于静止状态? (g=10m/s2)
A B O
几何最高点与物理最高点: 物理最高点:物体在该点势能最大,动能最小
qE 如图长L的细绳系一质量为m小球在竖直平面 内做圆周运动,⑴求:小球在最高点的速度? ⑵若加一竖直方向匀强电场E,小球带电量q, 则在最高点时速度应为多大? ⑶若加一水平方向匀强电动E,小球带电量q, 则在最高点时速度应为多大?