高二物理圓周運(yùn)動(dòng)包括:
1. 繩或桿上作用力:繩的拉力特點(diǎn)是與速度方向垂直,速度變化時(shí)繩上張力大小改變,速度不變時(shí)繩上張力為零。桿對(duì)物體的作用力可以沿任意方向,可以充當(dāng)動(dòng)力也可以充當(dāng)阻力。
2. 圓錐擺:細(xì)線上懸掛的小球在圓錐形軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),小球受到重力、指向圓心的指向圓心軌道的力(重力和向心力)以及細(xì)線拉力的作用。
3. 水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng):細(xì)線一端固定,另一端系著小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的小球,靠重力和繩的拉力的合力提供向心力。
4. 豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng):小球用繩或桿通過(guò)光滑的過(guò)頂球心連接另一小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),靠重力和繩的拉力的合力提供向心力。
以上是高二物理圓周運(yùn)動(dòng)的一些例子,具體還包括一些其他的運(yùn)動(dòng)形式,如圓錐擺、豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)等。
題目:一個(gè)質(zhì)量為 m 的小球,在長(zhǎng)為 L 的細(xì)線的牽引下,在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。已知細(xì)線的最大拉力為 T_{max},求小球在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)細(xì)線的拉力之差。
答案:
小球在最高點(diǎn)時(shí),細(xì)線的拉力為拉力減去小球的重力。根據(jù)向心力公式,可得:
F_{T1} = mg + m \frac{v^{2}}{L}
其中,v 是小球在最高點(diǎn)的線速度。
小球在最低點(diǎn)時(shí),細(xì)線的拉力為牽引力加上小球的重力。同樣根據(jù)向心力公式,可得:
F_{T2} = mg + m \frac{v^{2}}{r}
其中,r 是小球在最低點(diǎn)的半徑。
因此,最高點(diǎn)和最低點(diǎn)細(xì)線的拉力之差為:
F_{T2} - F_{T1} = m \frac{v^{2}}{r} - m \frac{v^{2}}{L} = m \frac{G(r - L)}{L}
其中,G 是重力加速度。
希望這個(gè)例子能夠幫到您!如果您有更多關(guān)于圓周運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題,請(qǐng)隨時(shí)提問(wèn)。