内容正文:
专题:动能定理在竖直面内的圆周与平抛运动中的综合应用
浙江外国语学院附属镇雄中学
郭堂会
复习巩固
1、动能定理的表述是什么?
2、写出动能定理的表达式
3、写出动能定理的适用条件
4、写出平抛运动的水平,竖直方向 的速度位移公式,速度位移偏向角正切值的表达式
轻绳(或内轨道)——小球组成无支撑的物理模型(称为“轻绳模型”)
绳约束
内轨道约束
1、小球恰好过最高点的临界条件是什么?
2、小球能过最高点的条件是什么?
3、小球不能过最高点的条件是什么?小球将做什么运动?
合作探究一 轻绳模型
【例题1】如图所示,若小球质量为m,绳长为L.重力加速度为g.小球能在竖直面内做完整的圆周运动,求小球在最低点时绳对小球拉力的最小值?
v
o
L
即学即练
轻杆(或管道)——小球组成有支撑的物理模型(称为“轻杆模型”)
杆约束
管道约束
1、小球恰好过最高点的临界条件是什么?
2、小球对“杆”恰好无作用力的临界条件是什么?
3、“杆”对小球产生拉力的条件是什么?
4、“杆”对小球产生支持力的条件是什么?
5、最低点时,“杆”对小球产生拉力还是支持力?
合作探究一 轻杆模型
【例题2】(多选)如图所示,小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动,内侧壁半径为R,小球半径为r,r<<R,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.小球通过最高点时的最小速度
B.小球通过最高点时的最小速度
C.小球在水平线ab以下的管道中运动时,内侧管壁对小球一定有作用力
D.小球在水平线ab以下的管道中运动时,外侧管壁对小球一定有作用力
即学即练
【例3】如图所示,一条不可伸长的轻绳上端悬挂于O点,
下端系一质量m=1.0 kg的小球。现将小球拉到A点(保持绳绷直)由静止释放,当它经过B点时绳恰好被拉断,小球平抛后落在水平地面上的C点,地面上的D点与OB在同
一竖直线上,已知绳长 L=1.0 m,B点离地
高度 H=1 .0 m,A、B两点的高度差 h=0.5 m,
重力加速度g取10 m/s2,不计空气阻 力,求:
(1)小球在B点的速度;
(2)地面上D、C两点间的距离s;
(3)轻绳所受的最大拉力大小。
能力提升 动能定理在圆周、平抛运动综合应用
【例4】如图所示,由细管道拼接成的竖直轨道,其圆形部分半径分别为 R 和 0.5R ,A、B 均为圆形轨道的最高点.一质量为 m 的小球通过这段轨道时,在 A 点时刚好对管壁无压力,在 B 点时对管外侧壁压力大小为 0.5mg .若不计空气阻力,试求:由 A 点运动到 B 点的过程中,小球克服摩擦力所做的功 .
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