竖直平面内圆周运动绳杆模型学校教案.docx
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竖直平面内圆周运动绳杆模型学校教案
竖直平面内圆周运动绳杆模型学校教案
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竖直平面内圆周运动绳杆模型学校教案
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竖 直 平 面 内 的 圆 周 运 动 ( 绳 、 杆 模 型 )
学习目标:
1、加深对向心力的认识,会在绳、杆两类问题中剖析向心力的根源。
2、知道两类问题的“最高点”、“最低点”临界条件。
注意知识点:
1、对于物体在竖直平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,并伴有“最大”、“最小”、“恰好”等词语,常剖析两种模型:绳模型、杆模型。两种模型过最高点的临界条件不一样,其本质原由主假如:
1)“绳”(或圆轨道内侧)不可以供给支撑力,只好供给拉力。
2)“杆”(或在圆环状细管内)既能蒙受压力,又能供给支撑力。一、绳模型:
如下图小球在细绳的拘束下,在竖直平面内做圆周运动,小球质量为m,绳长为R,
1、在最低点时,对小球受力剖析,小球遇到重力、绳
的拉力。由牛顿第二定律得:向心力由重力 mg和拉力
的协力供给:
F-mg=mv2
得:F=mg+mv2
R
R
在最低点拉力大于重力
2、在最高点时,我们对小球受力剖析如图,小球遇到
重力、绳的拉力。可知小球做圆周运动的向心力由重力
mg和拉力F共同供给:
2
F+mg=mv
R
在最高点时,向心力由重力和拉力共同供给, v越大,所需的向心力越大,重
力不变,所以鼎力就越大;反过来, v越小,所需的向心力越小,重力不变,所以
拉力也就越小。假如v不停减小,那么绳的拉力就不停减小,在某时辰绳的拉力F就会减小到0,这时小球的向心力最小F向=mg,这时只有重力供给向心力。故:
(1)小球能过最高点的临界条件:绳索(或轨道)对小球恰好没有力的作用
,只有重力供给向
心力,小球做圆周运动恰好能过最高点。
2
mg=mv v临界= Rg
R
(2)