高一物理《解圓周運動問題的基本步驟》.ppt

解圓周運動問題的基本步驟,1.確定作圓周運動的物體作為研究對象。 2.確定作圓周運動的軌道平面、圓心位置 和半徑。 3. 受力分析后利用正交分解法或合成法求出向心力。 4.合理選擇向心力的表達式。 5.解方程并驗證。,1、長為L的細線，拴一質(zhì)量為m的小球，一端固定于O點。讓其在水平面內(nèi)做勻速圓周運動(這種運動通常稱為圓錐擺運動)，如圖所示。當擺線L與豎直方向的夾角是時，求：,(1) 線的拉力F； (2) 小球運動的線速度的大??； (3) 小球運動的角速度及周期。,解：豎直方向由平衡條件得：,水平方向由牛頓第二定律得：,2、如圖，已知繩長a0.2m，水平桿長b0.1m，小球質(zhì)量m0.3kg，整個裝置可繞豎直軸轉(zhuǎn)動。 （1）要使繩子與豎直方向成45角，試求該裝置必須以多大的角速度旋轉(zhuǎn)？,（2）此時繩子對小球的拉力為多大？,解： 由牛頓第二定律得,3、如圖所示，是雙人花樣滑冰運動中男運動員拉著女運動員做圓錐擺運動的精彩場面若女運動員做圓錐擺運動時和豎直方向的夾角為,女運動員的質(zhì)量為m,轉(zhuǎn)動過程中女運動員的重心做勻速圓周運動的半徑為r,求：這時男運動員對女運動員的拉力大小及兩人轉(zhuǎn)動的角速度？,解： 由牛頓第二定律得,（2）當球以角速度 做圓錐擺運動時，繩子的張力及桌面受到的壓力各為多少？,（1）當球以角速度 做圓錐擺運動時，繩子張力T為多大？桌面受到壓力N為多大？,4、如圖所示，長為L的繩子下端連著質(zhì)量為m的小球，上端懸于天花板上，當把繩子拉直時，繩子與豎直線夾角為=60，此時小球靜止于光滑水平桌面上,（2）當球以角速度 做圓錐擺運動時，繩子的張力及桌面受到的壓力各為多少？,（2）當球以角速度 做圓錐擺運動時，繩子的張力及桌面受到的壓力各為多少？,解：設(shè)當小球以角速度0轉(zhuǎn)動時，小球恰好脫離桌面，即此時桌面對小球支持力為0。由牛頓第二定律得：,由牛頓第二定律得,由牛頓第二定律得,5、如圖所示，在光滑的圓錐頂端，用長為L=2m的細繩懸一質(zhì)量為m=1kg的小球，圓錐頂角為2=74。求：（1）當小球=1rad/s的角速度隨圓錐體做勻速圓周運動時，細繩上的拉力。（2）當小球以=5rad/s的角速度隨圓錐體做勻速圓周運動時，細繩上的拉力。,解：設(shè)當小球以角速度0轉(zhuǎn)動時，小球恰好脫離錐面，即此時錐面對小球支持力為0。由牛頓第二定律得：,由牛頓第二定律得,由牛頓第二定律得,6、如圖所示，質(zhì)量為m=0.1kg的小球和A、B兩根細繩相連，兩繩固定在細桿的A、B兩點，其中A繩長LA=2m，當兩繩都拉直時，A、B兩繩和細桿的夾角1=30，2=45，g=10m/s2求： （1）當細桿轉(zhuǎn)動的角速度在什么范圍內(nèi)，A、B兩繩始終張緊？,（2）當w=3rad/s時，A、B兩繩的拉力分別為多少？,解