豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng) (1) 繩: 繩只能給物體施加拉力.而不能有支持力. 這種情況下有 所以小球通過最高點(diǎn)的條件是.通過最高點(diǎn)的臨界速度 當(dāng)(實(shí)際上小球還沒滑到最高點(diǎn)就脫離了軌道). 例1如圖所示.小球以初速度為v0從光滑斜面底部向上滑.恰能到達(dá)最大高度為h的斜面頂部.右圖中A是內(nèi)軌半徑大于h的光滑軌道.B是內(nèi)軌半徑小于h的光滑軌道.C是內(nèi)軌半徑等于h光滑軌道.D是長(zhǎng)為的輕棒.其下端固定一個(gè)可隨棒繞O點(diǎn)向上轉(zhuǎn)動(dòng)的小球.小球在底端時(shí)的初速度都為v0.則小球在以上四種情況中能到達(dá)高度h的有 例2 如圖所示的是雜技演員表演的“水流星 ．一根細(xì)長(zhǎng)繩的一端.系著一個(gè)盛了水的容器．以繩的另一端為圓心.使容器在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)．N為圓周的最高點(diǎn).M為圓周的最低點(diǎn)．若“水流星 通過最低點(diǎn)時(shí)的速度．則下列判斷正確的是( ) A．“水流星 到最高點(diǎn)時(shí)的速度為零 B．“水流星 通過最高點(diǎn)時(shí).有水從容器中流出 C．“水流星 通過最高點(diǎn)時(shí).水對(duì)容器底沒有壓力 D．“水流星 通過最高點(diǎn)時(shí).繩對(duì)容器有向下的拉力 解析:假設(shè)水能夠通過最高點(diǎn).則到達(dá)到最高點(diǎn)時(shí)的速度設(shè)為v1.由機(jī)械能守恒定律得:.得.而當(dāng)容器恰好能上升到最高點(diǎn)時(shí)的臨界條件.此時(shí)水對(duì)容器的壓力為0時(shí).C正確． [答案]C :對(duì)物體既可以有拉力.也可以有支持力.如圖2所示. ①過最高點(diǎn)的臨界條件:. ②在最高點(diǎn).如果小球的重力恰好提供其做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力.即..桿或軌道內(nèi)壁對(duì)小球沒有力的作用. 當(dāng)0<時(shí),小球受到重力和桿對(duì)球的支持力(或軌道內(nèi)壁下側(cè)對(duì)球的向上的支持力).此二力的合力提供向心力, 當(dāng)時(shí).小球受到重力和桿向下的拉力(或軌道內(nèi)壁上側(cè)對(duì)球豎直向下的壓力).這二力的合力提供向心力. 因此.是小球在最高點(diǎn)受到桿的拉力還是支持力的分界速度.是受到軌道內(nèi)壁下側(cè)的彈力還是內(nèi)壁上側(cè)的彈力的分界速度. 例 如圖所示,輕桿的一端有一個(gè)小球,另一端有光滑的固定軸O,現(xiàn)給球一初速度,使球和桿一起繞O軸在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),不計(jì)空氣阻力,用F表示球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)桿對(duì)小球的作用力,則F ( ) A.一定是拉力 B.一定是推力 C.一定等于零 D.可能是拉力,可能是推力,也可能等于零 答案?D 解析 最高點(diǎn)球受重力mg與桿的作用力F,由牛頓第二定律知mg+F=ma向=m(v為球在最高點(diǎn)的速度,R為球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑)當(dāng)v=時(shí),F=0,當(dāng)v>時(shí),F>0,即拉力,當(dāng)v<時(shí),F<0,即推力.故D對(duì). 解析 本題是物體在豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的典型模型――輕桿模型.桿可以對(duì)物體有拉力.也可以有推力.對(duì)物體的彈力還可以為零.答案D. [答案]D .只能給物體支持力.而不能有拉力. 有支撐的小球.但彈力只可能向上.如車過橋．在這種情況下有: .否則車將離開橋面.做平拋運(yùn)動(dòng)． 例 如圖所示.小物塊位于半徑為R的半球形物體頂端.若給小物塊一水平速度.則物塊 ( ) A．立即做平拋運(yùn)動(dòng) B．落地時(shí)水平位移為 C．落地速度大小為2 D．落地時(shí)速度方向與地面成45°角 解析:物體恰好不受軌道的支持力的情況下(物體在最高點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng))的臨界條件是.最高點(diǎn)速度為.因?yàn)椋?所以物體將從最高點(diǎn)開始做平拋運(yùn)動(dòng).A正確,由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可得:R＝.x=v0t.所以可得x=2R.B答案正確,落地時(shí)豎直分速度.合速度.其方向與地面成45°角.CD正確． [答案]ACD． 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

精英家教網(wǎng)某老師在做豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)快慢的實(shí)驗(yàn)研究，并給運(yùn)動(dòng)小球拍了頻閃照片，如圖所示（小球相鄰影像間的時(shí)間間隔相等），小球在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)快慢比較，下列說法中正確的是（　�。�
A、最高點(diǎn)附近小球相鄰影像間弧長(zhǎng)短，線速度小，運(yùn)動(dòng)較慢B、最低點(diǎn)附近小球相鄰影像間圓心角大，角速度大，運(yùn)動(dòng)較快C、小球在相鄰影像間運(yùn)動(dòng)時(shí)間間隔相等，最高點(diǎn)與最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)一樣快D、無法比較最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)快慢

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精英家教網(wǎng)某老師在做豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)快慢的實(shí)驗(yàn)研究，并給運(yùn)動(dòng)小球拍了頻閃照片，如圖所示（小球相鄰影像間的時(shí)間間隔相等），下列正確的是（　�。�
A、最高點(diǎn)附近小球相鄰影像間弧長(zhǎng)短，線速度小B、最低點(diǎn)附近小球相鄰影像間圓心角大，角速度大C、因繩對(duì)小球不做功，小球速度大小一直保持不變D、小球經(jīng)過最高點(diǎn)時(shí)比經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)繩子易斷

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如圖所示，一個(gè)人用一根長(zhǎng)L=lm，最大只能承受T=74N拉力的繩子，拴著一個(gè)質(zhì)量m=1kg的小球，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)．已知圓心O離地面的高度h=6m，g=10m/s2．求：
（1）若小球恰能完成豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)，小球在最高點(diǎn)的速度是多少？
（2）若轉(zhuǎn)動(dòng)中小球在最低點(diǎn)時(shí)繩子恰好斷了，繩斷后，小球落地點(diǎn)與拋出點(diǎn)間的水平距離是多少？

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 (多選)(豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)模型)如圖7所示，豎直放置的光滑圓軌道被固定在水平地面上，半徑r＝0.4 m，最低點(diǎn)處有一小球(半徑比r小很多)現(xiàn)給小球一水平向右的初速度v0，則要使小球不脫離圓軌道運(yùn)動(dòng)，v0應(yīng)當(dāng)滿足(g＝10 m/s2)                     (　　)．

A．v0≥0                 B．v0≥4 m/s

C．v0≥2 m/s           D．v0≤2 m/s

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某老師在做豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)快慢的實(shí)驗(yàn)研究，并給運(yùn)動(dòng)小球拍了頻閃照片，如圖所示（小球相鄰影像間的時(shí)間間隔相等），小球在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)快慢比較，下列說法中正確的是

A．最高點(diǎn)附近小球相鄰影像間弧長(zhǎng)短，線速度小，運(yùn)動(dòng)較慢
B．最低點(diǎn)附近小球相鄰影像間圓心角大，角速度大，運(yùn)動(dòng)較快
C．小球在相鄰影像間運(yùn)動(dòng)時(shí)間間隔相等，最高點(diǎn)與最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)一樣快
D．無法比較最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)快慢

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