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等时圆模型.docx

上传人:niupai21 2022/4/17 文件大小:70 KB

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等时圆模型.docx

文档介绍

文档介绍:: .
像这样的竖直圆我们简称为 等时圆”。关于它
在解题中的应用,我们看下面的例子:
何谓等时圆
: .
像这样的竖直圆我们简称为 等时圆”。关于它
在解题中的应用,我们看下面的例子:
何谓等时圆
等时圆”的应用
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 画岀),三个滑环分别从 a、b、c
1、可直接观察出的等时
圆”
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
处释放(初速为 0),用ti、t2、t3
时滑下,那么在同一时刻这些小物体所在位置
所构成的面是( )
依次表示各滑环到达 d所用的时间,则( )



A. tl<t2<t3 >t2>t3 >tl>t2
=t2=t3
答案:A
解析:选任一杆上的环为研究对象,受力分析
例2 :如图4,位于竖直平面内的固定光滑圆
并建立坐标如图所示,设圆半径为 R,由牛顿第二
定律得,
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
mg cos ma
再由几何关系,细杆长度 L 2Rcos ②
1 2
设下滑时间为t,则L -at2 ③
2
由以上三式得,
可见下滑时间与
细杆倾角无关,所以
D正确。由此题我们可以得岀
60°,C是圆环轨道的圆心, 近的一点(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
D是圆环上与M靠得很
M
图4
一个结论。
点;d球从D点静止岀发
结论:物体沿着位于同一竖直圆上的所有光滑
沿圆环运动到 M点。^0:( )
弦由静止下滑,到达圆周最低点的时间相等。
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。
图2
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
式得到d球运动时间与圆的半径的关系, 即可比较
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
运动时间与圆的半径的关系,根据单