小,但T的最小值只能为零,此时小球
以重力提供作向心力,恰能通过最高点。即mgmv临2R
结论:绳子和轨道对小球没有力的作用(可理解为恰好通过或恰好通不过
的速度),只有重力提供作向心力,临界速度V临gR
②能过最高点条件:V≥V临(当V≥V临时,绳、轨道对球分别产生拉力、压力)③不能过最高点条件:VV临实际上球还未到最高点就脱离了轨道
最高点状态mgT1mv高2临界条件T10临界速度V临gRV≥V临才能通过L
最低点状态T2mg
mv低2L
高到低过程机械能守恒
12
mv低2
12
mv高2
mg2L
T2T16mgg可看为等效加速度
半圆:mgR1mv22
Tmgmv2R
T3mg
(3)有支承的小球,在竖直平面作圆周运动过最高点情况:
①临界条件:杆和环对小球有支持力的作用(由mgNmU2知)当V0时,Nmg(可理解为小球恰R
好转过或恰好转不过最高点)
②当0vgR时,支持力N向上且随v增大而减小,且mgN0③当vgR时,N0④当vgR时,N向下即拉力随v增大而增大,方向指向圆心。
f当小球运动到最高点时,速度vgR时,受到杆的作用力N(支持)但Nmg,(力的大小用有向线段长短表示)当小球运动到最高点时,速度vgR时,杆对小球无作用力N0当小球运动到最高点时,速度v>gR时,小球受到杆的拉力N作用
恰好过最高点时,此时从高到低过程mg2R1mv2低点:Tmgmv2RT5mg2
注意物理圆与几何圆的最高点、最低点的区别以上规律适用于物理圆不过最高点最低点g都应看成等效的2.解决匀速圆周运动问题的一般方法(1)明确研究对象,必要时将它从转动系统中隔离出来。(2)找出物体圆周运动的轨道平面,从中找出圆心和半径。(3)分析物体受力情况,千万别臆想出一个向心力来。(4)建立直角坐标系(以指向圆心方向为x轴正方向)将力正交分解。
(5)建立方程组Fx
v2m
R
m2R
m(2)2RT
Fy0
3.离心运动在向心力公式F
mv2R中,F
是物体所受合外力所能提供的向心力,mv2R是物体作圆周运动所需要的
向心力。当提供的向心力等于所需要的向心力时,物体将作圆周运动;若提供的向心力消失或小于所需要的向心力时,物体将做逐渐远离圆心的运动,即离心运动。其中提供的向心力消失时,物体将沿切线飞去,离圆心越来越远;提供的向心力小于所需要的向心力时,物体不会沿切线飞去,但沿切线和圆周之间的某条曲线运动,逐渐远离圆心。
●力学模型及方法1.识图方法:一轴二线三斜率四面积五截距六交r