豎直面圓周運(yùn)動(dòng)軌道模型PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1豎直面圓周運(yùn)動(dòng)軌道模型豎直面圓周運(yùn)動(dòng)軌道模型汽車過凸形橋汽車過凸形橋FNG 一、內(nèi)軌模型一、內(nèi)軌模型能過最高點(diǎn)的最小速度：能過最高點(diǎn)的最小速度：最高點(diǎn)：最高點(diǎn)：rmvFmgN2時(shí)，當(dāng)mgFN0minv安全過最高點(diǎn)的最大速度：安全過最高點(diǎn)的最大速度：時(shí)，當(dāng)0NFgrvmax第1頁/共11頁實(shí)例：過山車實(shí)例：過山車二、外軌模型、外軌模型GNFGFFNN汽車過凹形橋汽車過凹形橋第2頁/共11頁20NvFmgmr當(dāng) 時(shí)，minvgrv臨能過最高點(diǎn)的最小速度為：能過最高點(diǎn)的最小速度為：二、外軌模型、外軌模型rvmFmgN2最高點(diǎn)：mvOrFNmg第3頁/共11頁討論：時(shí)，當(dāng)grv(2)物體不能到

2、達(dá)最高點(diǎn) 二、外軌模型二、外軌模型rvmF2合最高點(diǎn)minvgrv臨時(shí)，當(dāng)grv (3)時(shí)，當(dāng)grv (1)rvmmg20NF即：mgrvmFN2即：rvmFmgN2第4頁/共11頁1.1.繩系著裝有水的水桶，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，繩系著裝有水的水桶，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，水的質(zhì)量水的質(zhì)量m=0.5kg,m=0.5kg,繩長(zhǎng)繩長(zhǎng)L=0.4m,L=0.4m,求：求：(g=10m/s(g=10m/s2 2) )過最高點(diǎn)時(shí)水不流出的最小速率？過最高點(diǎn)時(shí)水不流出的最小速率？水在最高點(diǎn)速率水在最高點(diǎn)速率V=4m/sV=4m/s時(shí)，時(shí)，桶底對(duì)水的壓力？桶底對(duì)水的壓力？ O學(xué)以致用學(xué)以致用smv2min

3、NFN15第5頁/共11頁能過最高點(diǎn)的最小速度:理論研究理論研究 三、雙軌模型三、雙軌模型時(shí)，當(dāng)mgFNmomgFN0minv第6頁/共11頁rvmmgFN2即：rvmFmgN2即：（1 1）內(nèi)外軌對(duì)小球）內(nèi)外軌對(duì)小球無作用力無作用力時(shí)，時(shí)，三、雙軌模型、雙軌模型討論：rvmF2合最高點(diǎn)grv 速度時(shí)，當(dāng)速度grv(3)外軌外軌對(duì)小球有對(duì)小球有壓力壓力，rvmmg2時(shí)，當(dāng)速度grv(2)內(nèi)軌內(nèi)軌對(duì)小球有對(duì)小球有支持力支持力，movFNmgFNv0)( v第7頁/共11頁學(xué)以致用學(xué)以致用2.2. 用鋼管做成半徑為用鋼管做成半徑為R R=0.5m=0.5m的光滑圓環(huán)的光滑圓環(huán)( (管徑遠(yuǎn)管徑遠(yuǎn)小于

4、小于R R) )豎直放置豎直放置, ,一小球一小球( (可看作質(zhì)點(diǎn)可看作質(zhì)點(diǎn), ,直徑略小于直徑略小于管徑管徑) )質(zhì)量為質(zhì)量為m m=0.2kg=0.2kg在環(huán)內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)在環(huán)內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng), ,求求: :小球通過最高點(diǎn)小球通過最高點(diǎn)A A時(shí)時(shí), ,下列下列兩種情況下管壁對(duì)球的作用力。兩種情況下管壁對(duì)球的作用力。( (g g=10m/s=10m/s2)2)（1 1）A A的速率為的速率為1.0m/s1.0m/s（2 2）A A的速率為的速率為4.0m/s 4.0m/s NFN6.11NFN4. 42第8頁/共11頁 內(nèi)軌外軌雙軌 模型圖 m的受力情況 最高點(diǎn)的速度 重力、外軌的壓力或內(nèi)軌的支持力