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竖直平面内的圆周运动重力的功率怎么变化
我很累°160
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p=mgv,在3点到6点间,v=sinx*（2gh）**0.5 ,x为速度与水平方向夹角,h为质点到最高位置垂直距离,cosx=(h-r)/r,r为圆周半径,所以p=mg*((2gh)*(1-(h-r)*(h-r)/r**2))**0.5,对h求导,导数为0时,可得p最大点.
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功率p=mgVv是竖直方向的速度在最上端和最下端功率为零在3点和9点方向功率最大
是竖直平面内的圆周运动，当3点到6点的方向动动时质点的速度还是会增大，所以3点和9点的方向应该不是功率最大
这个你就要用数学了 我也不确定
功率p=mgV(v是竖直方向的速度)在最上端和最下端功率为零,在是竖直平面内的圆周运动，当3点到6点的方向动动时质点的速度还是会增大，3点和9点方向功率最大
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物体在竖直面内的圆周运动周期怎样求解收藏
注：不是做单摆运动，而是变加速圆周运动的周期求解。或具体的说就是物体在竖直面内做变加速圆周运动时周期怎么求？谢谢各位了。
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竖直平面做完整圆周运动？只有绳子拉力和重力？
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水平与竖直平面内的圆周运动之拓展教案解析.ppt 27页
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如图所示，在质量为M的电动机上，装有质量为ｍ的偏心轮，偏心轮转动的角速度为ω，当偏心轮重心在转轴正上方时，电动机对地面的压力刚好为零；则偏心轮重心离转轴的距离多大?在转动过程中，电动机对地面的最大压力多大? * 思考:过山车为什么在最高点也不会掉下来? 过山车 讨论 物做近心运动
① 绳和内轨模型 理论研究 mg FN v 轨道提供支持力,绳子提供拉力。 v
② 杆儿和双轨模型 能过最高点的临界条件: 当速度v &
杆儿对小球是拉力;
杆儿对小球是支持力;
杆儿对小球无作用力。 mg FN 讨论 FN=0 杆既可以提供拉力,也可以提供支持力。 FN FN
绳 杆 圆管
m的受力情况
最高点A的速度
重力、 绳的拉力 A O m B L 重力、杆的拉力或支持力 A O m B R 重力、外管壁的支持力或内管壁的支持力 竖直平面内的变速圆周运动 A O m B L 练习:用钢管做成半径为R=0.5m的光滑圆环(管径远小于R)竖直放置,一小球(可看作质点,直径略小于管径)质量为m=0.2kg在环内做圆周运动,求:小球通过最高点A时,下列两种情况下球对管壁的作用力。 取g=10m/s2 A的速率为1.0m/s A的速率为4.0m/s 　　 解： A O m 先求出杆的弹力为0的速率v0 mg=mv02/l
v02=gl=5 v0=2.25 m/s
(1) v1=1m/s& v0
球应受到内壁向上的支持力N1,受力如图示: FN1 mg
mg-FN1=mv12/l 得: FN1 =1.6 N (2) v2=4m/s & v0
球应受到外壁向下的支持力N2 如图所示: A O m FN2 mg 则 mg+ FN2 =mv22/l 得 FN2 =4.4 N 由牛顿第三定律,球对管壁的作用力分别为:(1)对内壁1.6N向下的压力;(2)对外壁4.4N向上的压力。 如图所示,质量为M的电动机始终静止于地面,其飞轮上固定一质量为m的物体,物体距轮轴为r,为使电动机不至于离开地面,其飞轮转动的角速度ω应如何? r M m ω 解:当小物体转到最高点时,对底座,受到重力Mg和物体对底座的拉力T,为使电动机不至于离开地面,必须 T≤Mg;对物体,受到重力mg和底座对物体的拉力T。 M ω Mg T m mg T 由圆周运动规律有:mg+T = mω2r 即
mω2r≤(M+m)g （1）16N，压力
长L=0.5m，质量可忽略的杆，其下端固定于O点，上端连有质量为m=2kg的小球，它绕O点做圆周运动，当通过最高点时，如图所示，求下列情况时杆受到的力，要求计算出力的大小，并说明是拉力还是压力。（g=10m/s2） （1）当v=1m/s时，大小为
力； （2）当v=4m/s时，大小为
O v （2）44N，拉力
如图所示，将一单摆拉到摆线呈水平位置后由静止释放，在P点有钉子阻止OP部分的细线移动，当单摆运动到此位置受阻时 A．摆球的线速度突然增大
B．摆球的角速度突然增大 C．摆球的向心加速度突然增大
D．摆线的张力突然增大 BCD
如图，飞机做俯冲拉起运动时，在最低点附近做半径r＝180 m的圆周运动，如果飞行员的质量m＝72 kg.飞机经过最低点时的速度v＝360 km/h(g取10 m/s2)，求这时飞行员对座位的压力．
如图，半径为r的圆筒绕竖直中心轴转动，小橡皮块紧帖在圆筒内壁上，它与圆筒的摩擦因数为μ，现要使小橡皮不落下，则圆筒的角速度至少多大？ G Ff FN 温馨提醒：求解向心力的问题本质上还是求解力与运动之间的动力学问题，是牛顿运动定律在圆周运动中的具体的应用问题。关键是寻找向心力的来源列出向心力的公式，注意以向心加速度方向即法向为正方向。
质量相等的小球A和B分别固定在轻杆的中点及端点，如图所示.当杆在光滑水平桌面上绕O点匀速转动时，求杆OA段及AB段对球的拉力之比
1：3 温馨提醒：求解向心力的问题本质上还是求解力与运动之间的动力学问题，是牛顿运动定律在圆周运动中的具体的应用问题。关键是寻找向心力的来源列出向心力的公式，注意以向心加速度方向即法向为正方向。
　 如图所示、有一质量为m的小球在光滑的半球碗内做匀速圆周运动，轨道平在水平面内，已知小球与半球形碗的球心Ｏ的连线跟竖直方向的夹角为θ，半球形碗的半径为Ｒ，求小球做匀速圆周运动的速度及碗壁对小球的弹力。
如图，质量为m的小物体在水平转台上随转台以周期T作
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圆锥摆模型和竖直面内圆周运动.doc 13页
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李林中学高三年级物理导学案
班级_____________姓名______________学生使用时间______________第______周
题 主 备 审 核 使用教师 编 号 编写时间
圆周运动及其应用 （2） 朱凯荣
学习目标：
圆锥摆模型
竖直面内的圆周运动分析。
学习重点：
圆锥摆模型
2、竖直面内的圆周运动分析。
学习难点：
竖直面内的圆周运动分析。
学习方法：
对于圆锥摆模型，是水平面内的圆周运动，一般涉及水平面内圆周运动是匀速的，需要的向心力水平；竖直面内的圆周运动一般是变速的，能在特殊点处分析受力，分析向心力的方向，对应列式求解。
圆周运动规律在实际中的应用
1．圆锥摆类问题分析
圆锥摆是一种典型的匀速圆周运动模型，基本的圆锥摆模型和受力情况如图4所示，拉力(或弹力)和重力的合力提供球做圆周运动的向心力．
F合＝Fn＝mgtan θ＝m
其运动情况也相似，都在水平面内做圆周运动，圆心在水平面内，常见的圆锥摆类模型还有：火车转弯(如图所示)；杂技节目“飞车走壁”(如图所示)；飞机在水平面内的盘旋(如图所示)
　　　图　　　　　 　图【例1】 (广东高考)有一种叫“飞椅”的游乐项目，示意图如图所示，长为L的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径为r的水平转盘边缘，转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动．当转盘以角速度ω匀速转动时，钢绳与转轴在同一竖直平面内，与竖直方向的夹角为θ，不计钢绳的重力，求转盘转动的角速度ω与夹角θ的关系．
图【例】．在用高级沥青铺设的高速公路上，汽车的设计时速是108 km/h.汽车在这种路面上行驶时，它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的0.6倍．(取g＝10 m/s2)
(1)如果汽车在这种高速路的水平弯道上拐弯，假设弯道的路面是水平的，其弯道的最小半径是多少？
(2)如果高速路上设计了圆弧拱桥做立交桥，要使汽车能够以设计时速安全通过圆弧拱桥，则这个圆弧拱桥的半径至少是多少？
[针对训练]　铁路转弯处的弯道半径r是根据地形决定的．弯道处要求外轨比内轨高，其内、外轨高度差h的设计不仅与r有关，还取决于火车在弯道上的行驶速率．下列表格中是铁路设计人员技术手册中弯道半径r及与之对应的轨道的高度差h.
弯道半径r/m 660 330 220 165 132 110
内、外轨高度差h/mm 50 100 150 200 250 300
(1)根据表中数据，试导出h和r关系的表达式，并求出当r＝440 m时，h的设计值．
(2)铁路建成后，火车通过弯道时，为保证绝对安全，要求内、外轨道均不向车轮施加侧向压力，又已知我国铁路内、外轨的间距设计值为L＝1 435 mm，结合表中数据，算出我国火车的转弯速率v(以km/h为单位，结果取整数．当θ很小时，tan θ≈sin θ)．
(3)为了提高运输能力，国家对铁路不断进行提速，这就要求火车转弯速率也需要提高．请根据上述计算原理和上述表格分析提速时应采取怎样的有效措施．
2．竖直面内的圆周运动问题分析
图(1)绳(单轨，无支撑，水流星模型)：绳只能给物体施加拉力，而不能有支持力(如图所示)．
这种情况下有F＋mg＝≥mg，所以小球通过最高点的条件是v≥，通过最高点的最小速度vmin＝.
①当v& 时，绳对球产生拉力，轨道对球产生压力．
②当v& 时，球不能通过最高点(实际上球没有到最高点就脱离了轨道．)
图(2)外轨(单轨，有支撑，汽车过拱桥模型)，只能给物体支持力，而不能有拉力(如图所示)．
有支撑的汽车，弹力只可能向上，在这种情况下有：
mg－F＝≤mg，
物体经过最高点的最大速度vmax＝，
此时物体恰好离开桥面，做平抛运动．
(3)杆(双轨，有支撑)：对物体既可以有拉力，也可以有支持力，如图所示．
图①过最高点的临界条件：v＝0.
②在最高点，如果小球的重力恰好提供其做圆周运动的向心力，即mg＝，v＝，杆或轨道内壁对小球没有力的作用．
当0&v&时，小球受到重力和杆(或内轨道)对球的支持力．
当v&时，小球受到重力和杆向下的拉力(或外轨道对球向下的压力)．
【例】 如图所示，位于竖直平面内的光滑轨道，由一段斜的直轨道和与之相切的圆形轨道连接而成，圆形轨道的半径为R.一质量为m的小物块从斜轨道上某处由静止开始下滑，然后沿圆形轨道运动．要求物块能通过圆形轨道的最高点，且在该最高点与轨道间的压力不能超过5mg(g为重力加速度)．求物块初始位置相对于圆形轨道底部的高度h的取值范围．
[针对训练]　在2008年北京奥运会上，我国
正在加载中，请稍后...小球恰好在竖直平面内做圆周运动,说明此时只有重力作为向心力,再根据小球做圆周运动的过程中机械能守恒,列出方程可以求得滑块的高度;每次碰撞没有能量损失,只是在水平面上运动时克服摩擦力做功,小球的速度也是一次次的减小,最小的时候应该是恰好能做圆周运动,根据动能定理可以求得总的路程和碰撞的次数.
解:小球刚能完成一次完整的圆周运动,它到最高点的速度为,在最高点,仅有重力充当向心力,则有
--------在小球从最低点运动到最高点的过程中,机械能守恒,并设小球在最低点速度为,则又有
-------------由解得:
滑块从高处运动到将与小球碰撞时速度为,对滑块由能的转化及守恒定律有,因弹性碰撞后速度交换,解上式得.若滑块从处下滑到将要与小球碰撞时速度为,同理有
-----------------解得,滑块与小球碰后的瞬间,同理滑块静止,小球以的速度开始作圆周运动,滑块和小球最后一次碰撞时速度至少为,滑块最后停在水平面上,它通过的路程为,同理有
--------------小球做完整圆周运动的次数为-------------解,得,次.答:高度为,
小球做完整圆周运动的次数为次.
题目中物体的运动过程好像是挺复杂,但是每次碰撞只是由于克服摩擦力做功而减小了能量,当减到最小时小球应该恰好能做圆周运动,找到能量损失的原因,利用动能定理就可以求出了,本题很好的考查了学生的分析理解能力,是道好题.
4184@@3@@@@牛顿第二定律@@@@@@280@@Physics@@Senior@@$280@@2@@@@牛顿运动定律@@@@@@56@@Physics@@Senior@@$56@@1@@@@力学@@@@@@8@@Physics@@Senior@@$8@@0@@@@高中物理@@@@@@-1@@Physics@@Senior@@$4202@@3@@@@向心力@@@@@@281@@Physics@@Senior@@$281@@2@@@@曲线运动、万有引力@@@@@@56@@Physics@@Senior@@$56@@1@@@@力学@@@@@@8@@Physics@@Senior@@$8@@0@@@@高中物理@@@@@@-1@@Physics@@Senior@@$4228@@3@@@@功能关系@@@@@@283@@Physics@@Senior@@$283@@2@@@@机械能@@@@@@56@@Physics@@Senior@@$56@@1@@@@力学@@@@@@8@@Physics@@Senior@@$8@@0@@@@高中物理@@@@@@-1@@Physics@@Senior@@$4229@@3@@@@机械能守恒定律@@@@@@283@@Physics@@Senior@@$283@@2@@@@机械能@@@@@@56@@Physics@@Senior@@$56@@1@@@@力学@@@@@@8@@Physics@@Senior@@$8@@0@@@@高中物理@@@@@@-1@@Physics@@Senior@@
@@56@@8##@@56@@8##@@56@@8##@@56@@8
第二大题，第4小题
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第四大题，第4小题
求解答 学习搜索引擎 | 一轻质细绳一端系一质量为m=0.05kg的小球A,另一端挂在光滑水平轴O上,O到小球的距离为L=0.1m,小球跟水平面接触,但无相互作用,在球的两侧等距离处分别固定一个光滑的斜面和一个挡板,如图所示,水平距离s=2m.现有一滑块B,质量也为m,从斜面上滑下,与小球发生碰撞,每次碰后,滑块与小球速度均交换,已知滑块与挡板碰撞时不损失机械能,水平面与滑块间的动摩擦因数为\mu =0.25,若不计空气阻力,并将滑块和小球都视为质点,g取10m/{{s}^{2}},试问:(1)若滑块B从斜面某一高度h处滑下与小球第一次碰撞后,使小球恰好在竖直平面内做圆周运动,求此高度h;(2)若滑块B从{h}'=5m处下滑与小球碰撞后,小球在竖直平面内做圆周运动,求小球做完整圆周运动的次数.