2012高考物理輔導(dǎo)：豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)巧理解

2012-05-23 09:40:45 來源：中華考試網(wǎng)

豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)巧理解

1.豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的兩類模型的動(dòng)力學(xué)條件

在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，按運(yùn)動(dòng)至軌道最高點(diǎn)時(shí)的受力情況可分為兩類。一是無支撐（如球與繩連結(jié)，沿內(nèi)軌道的"過山車"等），稱為"繩（環(huán)）約束模型"，二是有支撐（如球與桿連接，在彎管內(nèi)的運(yùn)動(dòng)等），稱為"桿（管道）約束模型".

（1）對(duì)于"繩約束模型"，在圓軌道最高點(diǎn)，當(dāng)彈力為零時(shí)，物體的向心力最小，僅由重力提供，由mg= ，得臨界速度 .當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)速度v

（2）對(duì)于"桿約束模型"，在圓軌道最高點(diǎn)，因有支撐，故最小速度可為零，不存在脫離軌道的情況。物體除受向下的重力外，還受相關(guān)彈力作用，其方向可向下，也可向上。當(dāng)物體速度產(chǎn)生離心運(yùn)動(dòng)，彈力應(yīng)向下；當(dāng) 彈力向上。

2.解答豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的基本思路和解題方法。

"兩點(diǎn)一過程"是解決豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)問題的基本思路。"兩點(diǎn)"，即最高點(diǎn)和最低點(diǎn)。在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)對(duì)物體進(jìn)行受力分析，找出向心力的來源，列牛頓第二定律的方程；"一過程"，即從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)，用動(dòng)能定理將這兩點(diǎn)的動(dòng)能（速度）聯(lián)系起來。

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