竖直平面内圆周运动绳杆模型学校教案.docx

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文档介绍

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)

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