竖直平面内的圆周运动竖直平面内的圆周运动是典型的变速圆周运动研究物体通过最高点和最低点的情况.并且经常出现临界状态. ①火车转弯 ②汽车过拱桥.凹桥3 ③飞机做俯冲运动时.飞行员对座位的压——青夏教育精英家教网—

竖直平面内的圆周运动竖直平面内的圆周运动是典型的变速圆周运动研究物体通过最高点和最低点的情况.并且经常出现临界状态. ①火车转弯 ②汽车过拱桥.凹桥3 ③飞机做俯冲运动时.飞行员对座位的压力. ④物体在水平面内的圆周运动(汽车在水平公路转弯.水平转盘上的物体.绳拴着的物体在光滑水平面上绕绳的一端旋转)和物体在竖直平面内的圆周运动(翻滚过山车.水流星.杂技节目中的飞车走壁等). ⑤万有引力--卫星的运动.库仑力--电子绕核旋转.洛仑兹力--带电粒子在匀强磁场中的偏转.重力与弹力的合力--锥摆.(关健要搞清楚向心力怎样提供的) (1)火车转弯:设火车弯道处内外轨高度差为h.内外轨间距L.转弯半径R.由于外轨略高于内轨.使得火车所受重力和支持力的合力F合提供向心力. (是内外轨对火车都无摩擦力的临界条件) ①当火车行驶速率V等于V0时.F合=F向.内外轨道对轮缘都没有侧压力 ②当火车行驶V大于V0时.F合<F向.外轨道对轮缘有侧压力.F合+N= ③当火车行驶速率V小于V0时.F合>F向.内轨道对轮缘有侧压力.F合-N'= 即当火车转弯时行驶速率不等于V0时.其向心力的变化可由内外轨道对轮缘侧压力自行调节.但调节程度不宜过大.以免损坏轨道. (2)无支承的小球.在竖直平面内作圆周运动过最高点情况: ① 临界条件:由mg+T=mv2/L知.小球速度越小.绳拉力或环压力T越小.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mg= 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= 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:V<V临(实际上球还未到最高点就脱离了轨道) 最高点状态: mg+T1= (临界条件T1=0, 临界速度V临=, V≥V临才能通过) 最低点状态: T2- mg = 高到低过程机械能守恒: T2- T1=6mg 半圆:mgR= T-mg= T=3mg (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当V=0时.N=mg(可理解为小球恰好转过或恰好转不过最高点) 恰好过最高点时.此时从高到低过程 mg2R= 低点:T-mg=mv2/R T=5mg 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) 【查看更多】

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