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高中物理复习习题课件第五章 黄线运动 专题强化　圆周运动的综合分析.pptx
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1.会分析竖直面内的圆周运动，掌握轻绳、轻杆作用下圆周运动的分析方法.
2.掌握圆周运动临界问题的分析方法.
1.竖直面内圆周运动的轻绳(过山车)模型
如图1所示，甲图中小球受绳拉力和重力作用，乙图中小球受轨道的弹力和重力作用，二者运动规律相同，现以甲图为例.
例1　如图2所示，长度为L＝0.4 m的轻绳，系一小球在竖直平面内做圆周运动，小球的质量为m＝0.5 kg，小球半径不计，g取10 m/s2，求：
(1)小球刚好通过最高点时的速度大小；
2.竖直面内圆周运动的轻杆(管)模型
如图3所示，细杆上固定的小球和光滑管形轨道内运动的小球在重力和杆(管道)的弹力作用下做圆周运动.
例2　如图4所示，长为0.5 m的轻杆OA绕O点在竖直面内做圆周运动，A端连着一个质量m＝2 kg的小球.求在下述的两种情况下，通过最高点时小球对杆的作用力的大小和方向(g取10 m/s2)：
(1)杆做匀速圆周运动的转速为2 r/s；
答案　138 N，方向竖直向上
解析　小球在最高点的受力如图所示：
杆的转速为2 r/s时，ω＝2π·n＝4π rad/s，
由牛顿第二定律得F＋mg＝mLω2，
故小球所受杆的作用力
F＝mLω2－mg＝2×(0.5×42×π2－10) N≈138 N，
即杆对小球有138 N的拉力，
由牛顿第三定律可知，小球对杆的拉力大小为138 N，方向竖直向上.
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该课件来源：《步步高》

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