2018-2019学年新设计物理必修二教科版讲义:第二章 匀速圆周运动习题课 圆周运动规律的应用 Word版含答案
2018-2019学年新设计物理必修二教科版讲义:第二章 匀速圆周运动习题课 圆周运动规律的应用 Word版含答案第5页

F=-mg;

①当v<时,F<0,表示球受杆的作用力方向向上,表现为支持力。

②当v=时,F=0。

③当v>时,F>0,表示球受杆的作用力方向向下,表现为拉力。

[探究归纳]

1.过最低点:小球运动到最低点时受向上的弹力和向下的重力作用,由这两个力的合力充当向心力,N-mg=m。

2.过最高点:在最高点时的受力特点可分为以下两种

模型 临界条件 最高点受力分析 细绳牵拉型的圆周运动 小球在细绳作用下在竖直平面内做圆周运动,如图所示

小球恰好过最高点:弹力(或拉力)为零,重力充当向心力,mg=m,可得:临界速度v= v>时,绳或轨道对小球产生向下的拉力或压力 v=时,绳或轨道对小球刚好不产生作用力 小球沿竖直光滑轨道内侧做圆周运动,如图所示

v<时,小球不能在竖直平面内做圆周运动,小球没有到达最高点就脱离了轨道 轻杆支撑型的圆周运动 小球被一轻杆拉着在竖直平面内做圆周运动,如图所示

(1)小球恰好过最高点:由于杆和管能对小球产生向上的支持力,故小球在竖直面内做圆周运动的临界条件是最高点的速度恰好为零。

(2)杆对球的弹力恰好为零,此时小球只受重力,重力充当向心力,mg=m,可得:临界速度v= v>时,杆或管的上侧产生向下的拉力或压力