专题－竖直平面内圆周运动-2021-2022学年高一物理同步备课精选课件（人教版2019必修第二册)

竖直平面内圆周运动专题 G FN G FN 小球运动在圆形轨道最高点时 当 时 最小： 向心运动 若 时，小球将做什么运动？ 1、物体沿圆的内轨道运动 G FN 小球运动在圆形轨道最低点时，向心力由什么力提供 1、物体沿圆的内轨道运动 例1、质量为1kg的小球沿半径为40cm的圆环在竖直平面内做圆周运动，如图所示，求： （1）小球在圆环的最高点A不掉下来的最小速度是多少？此时小球的向心加速度是多少？ G FN 解：小球在最高点时受力如图： 当 时 最小 最小， 因此时 所以 （2）若小球以此速度经过圆环的最高点后继续沿圆周运动到最低点B，求在最低点B时对圆环的压力是多少？ 例1、质量为1kg的小球沿半径为40cm的圆环在竖直平面内做圆周运动，如图所示，求： （1）小球在圆环的最高点A不掉下来的最小速度是多少？此时小球的向心加速度是多少？ G FN 如图为过山车轨道模型，若要使小球能安全通过圆形轨道，圆形轨道的半径为r,不计一切摩擦与阻力。小球至少从多高处由静止释放？ r H 杂技演员表演“水流星”节目，我们发现不管演员怎样抡，水都不会从杯里洒出，甚至杯子在竖直面内运动到最高点时，已经杯口朝下，水也不会从杯子里洒出。这是为什么？ G FN 当 时 最小， 2、细线连接物体在竖直面上做圆周运动 杂技演员表演“水流星”节目，我们发现不管演员怎样抡，水都不会从杯里洒出，甚至杯子在竖直面内运动到最高点时，已经杯口朝下，水也不会从杯子里洒出。这是为什么？ ① 当 时，FＮ＝０，水在杯中刚好不流出，此时水作圆周运动所需向心力刚好完全由重力提供，此为临界条件。 ②  当 时，FＮ>０，杯底对水有一向下的力的作用，此时水作圆周运动所需向心力由Ｎ和重力Ｇ的合力提供。 ③ 当 时，FＮ<０，实际情况杯底不可能给水向上的力，所以，此时水将会流出杯子。 2、细线连接物体在竖直面上做圆周运动 例2、用细绳栓着质量为m的物体,在竖直平面内做圆周运动,则下列说法正确的是: A.小球过最高点时,绳子的张力可以为零 B.小球过最高点时的最小速度为零 C.小球刚好过最高点是的最小速度是 D.小球过最高点时,绳子对小球的作用力可以与球所受的重力方向相反 T mg O 当 时 最小， 最小 过最高点的最小速度是多大? V=0 当 时， G FN