【高中物理】第六章專題：豎直面內圓周運動 課件 高一下學期物理人教版（2019）必修第二冊_第1頁
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必修二第六章專題豎直面內圓周運動過山車水流星表演想一想豎直平面內的圓周運動，物體能否通過最高點是有條件的。1、輕繩（或內軌道）繩約束內軌道約束注：“輕繩”只能對小球產生拉力，不能產生支持力。（內軌道約束類似）★實例：球與繩連接、水流星、沿內軌道的“過山車”等。小球能過最高點的臨界條件是彈力為0，重力提供向心力

即②在最高點時，繩對球有拉力，軌道對球有支持力③在最高點時，球不能過最高點，實際上還沒到最高點就脫離軌道了筆記1、輕繩（或內軌道）④最低點時，拉力最大是“水流星”表演成功的關鍵.GFN在“水流星”表演中，杯子在豎直平面做圓周運動。在最高點時，杯口朝下，但杯中水卻不會流下來，為什么？水流星之謎【例】

如圖所示，一個小球沿豎直固定的光滑圓形軌道的內側做圓周運動，圓形軌道的半徑為R，小球可看作質點，則關于小球的運動情況，下列說法正確的是（

）A.小球的線速度方向時刻在變化，但總在圓周切線方向上B.小球通過最高點的速度可以等于0C.小球線速度的大小可以小于

D.小球線速度的大小總大于或等于

答案：AD【例】繩系著裝有水的水桶，在豎直平面內做圓周運動，水的質量m=0.5kg，繩長L=60cm，求：（g=10m/s2）

（1）在最高點水不流出的最小速率？

（2）水在最高點速率v=3m/s時，水對桶底的壓力？思考：過山車為什么過最高點時不會掉下來？過山車之謎2、輕桿（或圓管道）桿約束管道約束注：“輕桿”（管道）既能對小球產生拉力，也能產生支持力。①臨界條件：v=0②球不受桿（管壁）力時：③

球受桿支持力（內壁支持力）時：筆記最高點時④球受桿拉力（外壁支持力）時：v1omgFT桿對小球產生豎直向上的拉力（外管道產生支持力）（超重）最低點時

BC復合模型（豎直面內圓周運動與平拋運動的組合）①明確是“輕桿模型”還是“輕繩模型”，然后分析物體能夠到達圓周最高點的臨界條件。②速度是聯(lián)系前后兩個過程的關鍵物理量?！纠咳鐖D，一個質量為m的小球（可視為質點）以某一初速度從A點水平拋出，恰好從圓管BCD的B點沿切線方向進入圓弧，經(jīng)BCD從圓管的最高點D射出，恰好又落到B點。已知圓弧的半徑為R且A與D在同一水平線上，BC弧對應的圓心角θ=60°，不計空氣阻力。求：（1）小球從A點做平拋運動的初速度v0的大??；（2）小球在D點時的速度大小；（3）在D點處小球對管壁的作用力的大小和方向；臨界問題：由于物體在豎直平面內做圓周運動的依托物（繩、軌道、輕桿、管道等）不同，所以物體恰好能通過最高點的臨界條件也不同。物

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