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高中物理復習習題課件第五章 黃線運動 專題強化 圓周運動的綜合分析.pptx
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1.會分析豎直面內的圓周運動，掌握輕繩、輕桿作用下圓周運動的分析方法.
2.掌握圓周運動臨界問題的分析方法.
1.豎直面內圓周運動的輕繩(過山車)模型
如圖1所示，甲圖中小球受繩拉力和重力作用，乙圖中小球受軌道的彈力和重力作用，二者運動規律相同，現以甲圖為例.
例1 如圖2所示，長度為L＝0.4 m的輕繩，系一小球在豎直平面內做圓周運動，小球的質量為m＝0.5 kg，小球半徑不計，g取10 m/s2，求：
(1)小球剛好通過最高點時的速度大小；
2.豎直面內圓周運動的輕桿(管)模型
如圖3所示，細桿上固定的小球和光滑管形軌道內運動的小球在重力和桿(管道)的彈力作用下做圓周運動.
例2 如圖4所示，長為0.5 m的輕桿OA繞O點在豎直面內做圓周運動，A端連著一個質量m＝2 kg的小球.求在下述的兩種情況下，通過最高點時小球對桿的作用力的大小和方向(g取10 m/s2)：
(1)桿做勻速圓周運動的轉速為2 r/s；
答案 138 N，方向豎直向上
解析 小球在最高點的受力如圖所示：
桿的轉速為2 r/s時，ω＝2π·n＝4π rad/s，
由牛頓第二定律得F＋mg＝mLω2，
故小球所受桿的作用力
F＝mLω2－mg＝2×(0.5×42×π2－10) N≈138 N，
即桿對小球有138 N的拉力，
由牛頓第三定律可知，小球對桿的拉力大小為138 N，方向豎直向上.
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該課件來源：《步步高》 |
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