专题:竖直平面内圆周运动的问题分析
清水六中:李志科
只在重力场中竖直面内的圆周运动是典型的非匀速圆周运动,对于物体在竖直平面内做圆周运动的问题,中学物理只研究物体通过最高点和最低点的情况,并且高考中涉及圆周运动知识点大多是临界问题,其中竖直面上线—球模型、杆—球模型圆周运动的临界问题出现的频率非常高,可以出现在选择题,甚至出现在计算题中,.
高考动向
知识要点
例1(07年全面内的光滑轨道,由一段斜的直轨道与之相切的圆形轨道连接而成,圆形轨道的半径为R。一质量为m的小物块从斜轨道上某处由静止开始下滑,然后沿圆形轨道运动。要求物块能通过圆形轨道最高点,且在该最高点与轨道间的压力不能超过5mg(g为重力加速度)。求物块初始位置相对于圆形轨道底部的高度h的取值范围。
典例解析
1、如图所示,LMPQ是光滑轨道,LM水平, m,MPQ是一半径为R= m的半圆,QOM在同一竖直面上,在恒力F作用下,质量m=1 kg的物体A从L点由静止开始运动,,则力F大小为多少?(取g=10 m/s2)
针对训练:
[自主解答] 物体A经过Q点时,其受力情况如图所示,由牛顿第二定律得:
mg+FN=m
物体A刚好过Q点时有F N=0
解得v==4 m/s
对物体从L到Q全过程,由动能定理得
FsLM-2mgR=mv2
解得F=8 N.
针对训练:
典例解析
BD
典例解析
答案:BD
典例解析
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