课件23张PPT。章 末 总 结圆周运动问题的分析2.正交分解法处理圆周运动的受力
解决圆周运动问题的关键是正确地对物体进行受力分析,搞清向心力来源.
由于做圆周运动的物体,其受力并不一定在它的运动平面上,所以在对物体进行受力分析时往往要进行正交分解.对圆周运动进行分析时,建立的坐标系不是恒定不变的,而是在每一个瞬间建立坐标系.
(1)匀速圆周运动:采用正交分解法,其坐标原点是做圆周运动的物体(视为质点),相互垂直的两个坐标轴中,一定有一个坐标轴的正方向沿着半径指向圆心.解题流程:
答案:D常见的圆周运动的三种类型 例2 如图所示,质量m=2.0×104 kg的汽车以不变的速率先后驶过凹形桥面和凸形桥面,两桥面的圆弧半径均为60 m,如果桥面承受的压力不超过3.0×105 N,则
(1)汽车允许的最大速率是多少?
(2)若以所求速度行驶,汽车对桥面的最小压力是多少?(g取10 m/s2)1.临界状态
当物体从某种特性变化为另一种特性时,发生质的飞跃的转折状态,通常叫做临界状态,出现临界状态时,既可理解为“恰好出现”,也可理解为“恰好不出现”.
2.解决临界问题的常用方法
(1)极限法:把物理问题(或过程)推向极端,从而使临界现象显露,达到尽快求解的目的.
(2)假设法:有些物理过程中没有明显出现临界问题的线索,但在变化过程中可能出现临界问题.临界问题分析
3.关于临界问题总是出现在变速圆周运动中,而竖直平面内的圆周运动是最典型的变速圆周运动.
在竖直平面内的圆周运动一般不是匀速圆周运动,但物体经最高点或最低点时,所受的重力与其他力的合力指向圆心,提供向心力.
(2)用杆固定物体在竖直平面内做圆周运动
此种情况下,由于物体所受的重力可以由杆给它的向上的支持力来平衡,所以在最高点时的速度可以为零.当物体在最高点的速度v≥0时,物体就可以完成一个完整的圆周运动.解题流程:
答案:2.9 rad/s≤ω≤6.5 rad/s