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等时圆模型.docx

上传人:薄荷牛奶 2020/11/20 文件大小:135 KB

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等时圆模型.docx

文档介绍

文档介绍:A
1、可直接观察出的“等时圆”
这些小物体所在位置所构成的面是( )
B. 抛物面 C. 水平面 D. 无法确

等 时 圆
一、何谓“等时圆”
例:如图1所示,ad、bd、cd
是竖直面内三根固定的光滑细杆,
a、b、c、d 位于同一圆周上, a
点为圆周的最高点, d点为最低
点。每根杆上都套有一个小滑环
(图中未画出),三个滑环分别从
例1:如图3,通过空间任一点 A 可作无限多个斜面,若将若干个小物 体从点A分别沿这些倾角各不相同的 光滑斜面同时滑下,那么在同一时刻
A. tl<t 2<t 3
B. t 1 >t 2>t 3
3>t 1 >t 2
D是圆环上与 M靠得很近的一点
a、b、c处释放(初速为 0),用
ti、t2、t3依次表示各滑环到达 d所用的时间,贝(( )
D. t 1=t 2=t 3
解析:选任一杆上的环为研究对象,受力分析并
建立坐标如图所示,设圆半径为 R,由牛顿第二定律
得,
mg cos J - ma
再由几何关系,细杆长度 L =2Rcosr ②
1 2
设下滑时间为t,则L at ③
2
由以上三式得,t=2』R 可见下滑时间与细 杆倾角无关,所以 D正确。由此题我们可以得出一个 结论。
结论:物体沿着位于同一竖直圆上的所有光滑弦 由静止下滑,到达圆周最低点的时间相等。
答案:A
例2:如图4,位于竖直平面内的固定光滑圆轨
道与水平面相切于 M点,与竖直墙相切于点 A,竖直 墙上另一点 B与M的连线和水平面的夹角为 600, C是
圆环轨道的圆心,
(DM远小于CM。已知 在同一时刻:a、b两球 分别由A B两点从静止 开始沿光滑倾斜直轨 道运动到M点;c球由C 点自由下落到 M点;d球 从D 点静止出发沿圆环 运动到M点。^卩:( )
A、a球最先到达M点
B、 b球最先到达M点
C、 c球最先到达M点
D、 d球最先到达M点
推论:若将图1倒置成图2 的形式,同样可以证明物体从最高 点由静止开始沿不同的光滑细杆 到圆周上各点所用的时间相等。
像这样的竖直圆我们简称为
运动时间与圆的半径的关系, 根据单摆的周期公式
a、b、c三个小球均匀加速直线运动, d球的运动可 等效成单摆运动,因 DM远小于CM其运动等效为简 谐运动.
由牛顿第二定律和运动学公式得到 a、b、c三个球
“等时圆”。关于它在解题中的应用,我们看下面的
例子:
得到d球运动时间与圆的半径的关系,即可比较时 间长短.
c
b
A
a
9

八、、
B
H
P
O
练****br/>)
R
C

D
B
2
2
A. 2
1 : . 3
7
略阻力),则 ( )
【解析】
底边长度均为圆柱形仓库的底面半径,则
_ 「"* ,当B =45。时,t最小
当0 =30°和60°时,sin2 0的值相同,故只有D正确.
答案 D
1.(单选)如图6所示,AB和CD为两条光滑斜槽,它
们各自的两个端点均分别位于半径为 R和 r的两个
滑到D,所用的时间分别为t1和t2,贝U t1与t2之
图6
g , t PB= t PD=