- 圆周运动 高中物理
高中物理中的圆周运动有:
1. 绳系物体的竖直面圆周运动
2. 杆系物体的竖直面圆周运动
3. 水平面内的圆周运动:火车在弯道处转弯、汽车在水平路面上转弯、汽车过拱桥
4. 圆锥摆
5. 匀速圆周运动
6. 非匀速圆周运动
以上就是高中物理中圆周运动的部分内容,希望对您有所帮助。
相关例题:
题目:一个质量为 m 的小球,在一根长为 L 的细线的牵引下,在竖直平面内做圆周运动。已知细线的最大拉力为 T_{max},且它等于小球的重力时,小球刚好能通过最高点。求:
1. 小球在最高点的速度 v_{m};
2. 小球在最低点的速度 v_{n};
3. 小球在最低点与最高点之间绳子的张力差。
解答:
1. 在最高点,小球受到重力和绳子的拉力。由于绳子只能提供拉力,所以小球受到的合力提供向心力,即:
F_{T} - mg = m \frac{v^{2}}{L}
其中,F_{T} 为绳子的拉力,g 为重力加速度。
由于绳子只能提供到 T_{max} 的力,所以当 F_{T} = mg 时,小球刚好能通过最高点。因此,我们可以得到最高点的速度为:
v_{m} = \sqrt{gL}
2. 在最低点,小球受到重力和绳子的拉力,以及向心力的作用。根据牛顿第二定律,我们可以得到:
F_{T} - mg = m \frac{v^{2}}{L} + mv^{2}
其中,v 为最低点的速度。
将 v_{m} 的值代入上式,我们可以解得:
F_{T} = 2mg - 2mg\frac{v^{2}}{L} = 2mg(1 - \frac{v^{2}}{gL})
由于题目中已经给出了绳子的最大拉力 T_{max},所以我们可以解得最低点的速度为:
v_{n} = \sqrt{gL(1 - \frac{T_{max}}{mg})}
3. 最低点与最高点之间绳子的张力差为:
ΔF_{T} = F_{T}(最低点) - F_{T}(最高点) = 2mg(1 - \frac{v^{2}}{gL}) - mg = mg(1 - \frac{v^{2}}{gL})
这个例题涵盖了高中物理圆周运动的基本概念和公式,可以帮助你更好地理解这个概念。
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