文档介绍：◆:是指运动中几个物体或叠放在一起、或并排挤放在一起、或用细绳、细杆联系在一起的物体组。解决这类问题的基本方法是整体法和隔离法。
整体法是指连接体内的物体间无相对运动时,可以把物体组作为整体,对整体用牛二定律列方程
隔离法是指在需要求连接体内各部分间的相互作用(如求相互间的压力或相互间的摩擦力等)时,把某物体从连接体中隔离出来进行分析的方法。
连接体的圆周运动:两球有相同的角速度;两球构成的系统机械能守恒(单个球机械能不守恒)
m1
m2
与运动方向和有无摩擦(μ相同)无关,及与两物体放置的方式都无关。
平面、斜面、竖直都一样。只要两物体保持相对静止
记住:N= (N为两物体间相互作用力),
一起加速运动的物体的分子m1F2和m2F1两项的规律并能应用
讨论:①F1≠0;F2=0
N=
m2
m1
F
② F1≠0;F2≠0
N=
(就是上面的情况)
F=
F=
F=
F1>F2 m1>m2 N1<N2(为什么)
N5对6=(m为第6个以后的质量) 第12对13的作用力 N12对13=
◆(竖直平面内的圆周运动——是典型的变速圆周运动)
研究物体通过最高点和最低点的情况,并且经常出现临界状态。(圆周运动实例)
①火车转弯
②汽车过拱桥、凹桥3
③飞机做俯冲运动时,飞行员对座位的压力。
④物体在水平面内的圆周运动(汽车在水平公路转弯,水平转盘上的物体,绳拴着的物体在光滑水平面上绕绳的一端旋转)和物体在竖直平面内的圆周运动(翻滚过山车、水流星、杂技节目中的飞车走壁等)。
⑤万有引力——卫星的运动、库仑力——电子绕核旋转、洛仑兹力——带电粒子在匀强磁场中的偏转、重力与弹力的合力——锥摆、(关健要搞清楚向心力怎样提供的)
(1)火车转弯:设火车弯道处内外轨高度差为h,内外轨间距L,转弯半径R。由于外轨略高于内轨,使得火车所受重力和支持力的合力F合提供向心力。
(是内外轨对火车都无摩擦力的临界条件)
①当火车行驶速率V等于V0时,F合=F向,内外轨道对轮缘都没有侧压力
②当火车行驶V大于V0时,F合<F向,外轨道对轮缘有侧压力,F合+N=
③当火车行驶速率V小于V0时,F合>F向,内轨道对轮缘有侧压力,F合-N'=
即当火车转弯时行驶速率不等于V0时,其向心力的变化可由内外轨道对轮缘侧压力自行调节,但调节程度不宜过大,以免损坏轨道。火车提速靠增大轨道半径或倾角来实现
(2)无支承的小球,在竖直平面内作圆周运动过最高点情况:
受力:由mg+T=mv2/L知,小球速度越小,绳拉力或环压力T越小,但T的最小值只能为零,此时小球以重力提供作向心力.
结论:通过最高点时绳子(或轨道)对小球没有力的作用(可理解为恰好通过或恰好通不过的条件),此时只有重力提供作向心力. 注意讨论:绳系小球从最高点抛出做圆周还是平抛运动。
能过最高点条件:V≥V临(当V≥V临时,绳、轨道对球分别产生拉力、压力)
不能过最高点条件:V<V临(实际上球还未到最高点就脱离了轨道)
讨论:①恰能通过最高点时:mg=,临界速度V临=;
可认为距此点(或距圆的最低点)处落下的物体。
☆此时最低点需要的速度为V低临= ☆最低点拉力大于最高点拉力ΔF=6mg
②最高点状态: mg+T1= (临界条件T1=0, 临界速度V临=, V≥V临才能通过)
最低点状态: T2- mg = 高到低过程机械能守恒:
T2- T1=6mg(g可看为等效加速度)
②半圆:过程mgR= 最低点T-mg= 绳上拉力T=3mg; 过低点的速度为
V低=
小球在与悬点等高处静止释放运动到最低点,最低点时的向心加速度a=2g
③与竖直方向成q角下摆时,过低点的速度为V低=,
此时绳子拉力T=mg(3-2cosq)
(3)有支承的小球,在竖直平面作圆周运动过最高点情况:
①临界条件:杆和环对小球有支持力的作用
当V=0时,N=mg(可理解为小球恰好转过或恰好转不过最高点)
恰好过最高点时,此时从高到低过程 mg2R=
低点:T-mg=mv2/R T=5mg ;恰好过最高点时,此时最低点速度:V低=
注意物理圆与几何圆的最高点、最低点的区别:
(以上规律适用于物理圆,但最高点,最低点, g都应看成等效的情况)
(1)明确研究对象,必要时将它从转动系统中隔离出来。
(2)找出物体圆周运动的轨道平面,从中找出圆心和半径。
(3)分析物体受力情况,千万别臆想出一个向心力来。
(4)建立直角坐标系(以指向圆心方向为x轴正方向)将力正交分解。
(5)
在向心力公式Fn=mv2/R