竖直平面内圆周运动的临界问题

作者&投稿:滑委 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
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竖直平面内圆周运动的临界问题如下:

竖直平面内的圆周运动是典型的变速圆周运动,对于物体在竖直平面内做变速圆周运动的问题,中学物理中只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。

概念介绍:

在物理学中,圆周运动(circular motion)是在圆上转圈:一个圆形路径或轨迹。当考虑一件物体的圆周运动时,物体的体积大小可以被忽略,并将其看成一质点(在空气动力学上除外)。

圆周运动的例子有:一个人造卫星跟随其轨迹转动、用绳子连接著一块石头并转圈挥动、一架赛车在赛道上转弯、一粒电子垂直地进入一个平均磁场、一个齿轮在机器中的转动(其表面和内部任一点)、皮带传动装置、火车的车轮及拐弯处轨道。

圆周运动以向心力提供运动物体所需的加速度。这向心力把运动物体拉向圆形轨迹的中心点。若果没有向心力,物体会跟随牛顿第一定律惯性地进行直线运动。即使物体速率不变,物体的速度方向也在不停地改变。即匀速圆周运动中,线速度改变,而角速度不变。

特点介绍:

匀速圆周运动的特点:轨迹是圆,角速度,周期,线速度的大小(注:因为线速度是矢量,"线速度"大小是不变的,而方向时时在变化)和向心加速度的大小不变,且向心加速度方向总是指向圆心。

线速度定义:质点沿圆周运动通过的弧长ΔL与所用的时间Δt的比值叫做线速度,或者角速度与半径的乘积。

线速度的物理意义:描述质点沿圆周运动的快慢,是矢量。角速度的定义:半径转过的弧度(弧度制:360°=2π)与所用时间t的比值。(匀速圆周运动中角速度恒定)




常见的竖直平面内的圆周运动
竖直平面内的圆周运动分为匀速圆周运动和变速圆周运动两种.常见的竖直平面内的圆周运动是物体在轨道弹力(或绳、杆的弹力)与重力共同作用下运动,多数情况下弹力(特别是绳的拉力与轨道的弹力)方向与运动方向垂直对物体不做功,而重力对物体做功使物体的动能不断变化,因而物体做变速圆周运动.若物体运动...

竖直面内圆周运动的临界条件是什么?
要分两种情况,一种是轻绳模型(就是绳子牵拉的,它不能提供向外的支持力)此时临界条件是V=根号gR,即重力恰好提供向心力 一种是轻杆模型(就是硬杆连接的,可以提供指向圆周外支持力)这种情况通过最高点的临界条件是V=0 竖直平面内圆周运动公式:1、细绳拉着 最高点时:mg+T=mv^2\/2[最小速度...

竖直面内的圆周运动
关于竖直面内的圆周运动如下:对于竖直平面内的圆周运动这个问题可以这样分析:物体受到重力和物体接触的绳子、轨道、杆、管的力,这两个力的合力充当向心力。“轻绳”模型和“轻杆”模型不同的原因在于“轻绳”只能对小球产生拉力,而“轻杆”既可对小球产生拉力也可对小球产生支持力。有关临界问题出...

竖直平面内的圆周运动中都有什么力做功
要分情况:是在竖直导轨中作圆周运动还是用细绳或是细杆连接 第一种情况:上升时重力做负功,导轨的支持了始终不做功,下降时,重力做正功.细绳的情况:重力做功与第一种情况相同,拉力始终不做功 细杆的情况:重力做功与第一种情况相同,杆做正功 ...

一个物体在竖直平面内做圆周运动所需的动能 要公式
以最低点为势能0点,建立机械能守恒方程 最高点机械能为mgH+0 最低点机械能为0+1\/2×mV平方\/r 于是动能1\/2×mV平方\/r=mgH=2mgr Over

在竖直平面内做圆周运动的小球在水平方向上动量守恒么
在竖直平面内做圆周运动的小球在水平方向上动量一定不守恒。原因如下:小球处于与轨道圆心同高度处时,速度沿竖直方向,无水平方向分量。此时小球在水平方向上动量为零,而在其他时刻,小球在水平方向上动量不为零。改了一下,先打错了。

在竖直平面内做圆周运动的物体,向心力和速度有何特点?
是对的.假如在最高点时速度为V1.最低点时速度为V2.当物体由最高点到最低点时.由机械能守恒,可知道在最低点时V2>V1.再根据向心力公式:F=MV^2\/R .可得到 高点:F1=MV1^2\/R.低点:F2=MV2^2\/R 由于V2>V1.所以F1>F2.在此我们要清楚向心力是由物体受到的所有外力指向圆心方向的合力...

物体在竖直平面内做匀速圆周运动,机械能是否守恒?为什么不考虑空气阻 ...
在竖直平面做匀速圆周运动的物体,一定是有除重力以外的力做功的。如果是机械能守恒的话,竖直面内做圆周运动的物体,速率不可能是不变的。而且动能的变化量,就等于势能的变化量。这才叫守恒。你把前提搞错了,再仔细体会一下机械能守恒定律的条件吧。忽略空气阻力是因为空气阻力比较小,再一个就是影响...

竖直平面内的圆周运动绳子和杆的区别
竖直平面内的圆周运动绳子和杆的区别。绳子对物体只能施加拉力,在竖直平面内的圆周运动最高点,临界速度V0 拉力T=0,mg=mv0^2\/R V0=(gR)^1\/2,杆对物体可以对物体施加拉力、支持力,在竖直平面内的圆周运动最高点,临界速度V0 =0 ...

怎样判断小球在竖直平面内做完整的圆周运动
1.对于轻绳带着小球在竖直平面内做圆周运动的模型,小球在最高点是有临界速度的。也就是在重力提供向心力的情况下的速度大小V=根号下gr,因为在最高点时候受力分析我们不难发现,只受重力是小球在最高点的受力最少也是受力最小的情况。因为绳子只能给球提供拉力。综上所述,判定小球是否在绳子的...

阿城区18397871903: 竖直平面内的圆周运动的临界问题过最高点的临界条件在竖直平面内作圆周运动的临界问题由于物体在竖直平面内做圆周运动的依托物(绳、轻杆、轨道、管... -
剧蚂华益:[答案] 最高点受力分析:mg+fn=mv^2/r,fn方向为竖直向下.第一种情况,无支持,fn只能≥0,故能过最高点的临界条件是当fn=0,此时v=(gr)^1/2.第二中情况,fn可以大于,等于或小于零:fn=0,即v=(gr)^1/2;v大于该值,fn>0,竖直...

阿城区18397871903: 怎么理解圆周运动的临界问题, -
剧蚂华益:[答案] 所谓临界问题,就是将要发生突变的情况. 例:用绳子系一个小球在竖直平面内做圆周运动,当小球运动到最高点时,绳子拉力刚好为0(绳子呈竖直状),就是一种临界情况.因为这是完成完整圆周运动的最小速度.

阿城区18397871903: 关于高一物理竖直平面圆周运动的临界条件 -
剧蚂华益: 1.首先,轻杆很好懂.杆的形变是很小的(可以忽略不计).只要固定住一点.另一点一定会绕着杆转.在顶点时,如果速度过小,轻杆可以有支持力顶住物体,不让它下来.过快又可以拉住.所以V最小理论上可以是零(实际上取不到零的,不然就停了)或者说,V取多少都行.所以V=0(临界)2、向心加速度=V²/R.而重力加速度是g.如果物体运动所需的向心加速度在最高点小于g,那么合力就向下了.绳子不能给物体支持力啊,物体就不能维持圆周运动.当物体向心加速度大于g时,绳子能产生拉力.使 T+mg(也就是提供的力)与需要的向心加速度相等.当V=√gR时.可解得需要向心加速度为g.此时绳子不需要提供力.而刚好能维持圆周运动.如果V

阿城区18397871903: 竖直平面内圆周运动的临界问题
剧蚂华益: 杆能提供 向上的支持了所以在最高点V可以得0 绳却不能想一想速度慢了 绳不就耷拉下来了吗 所以就是绳提供的向下的力为0就是临界条件 重力充当向心力就有临界速度了

阿城区18397871903: 怎么理解圆周运动的临界问题,求解释,谢谢谢. -
剧蚂华益: 所谓临界问题,就是将要发生突变的情况. 例:用绳子系一个小球在竖直平面内做圆周运动,当小球运动到最高点时,绳子拉力刚好为0(绳子呈竖直状),就是一种临界情况.因为这是完成完整圆周运动的最小速度.

阿城区18397871903: 在竖直面做圆周运动的物体,临界值问题是什么
剧蚂华益: 最高点只有摩擦力提供向心力时速度最小,为临界值.

阿城区18397871903: 圆周运动临界问题绳系小球,在竖直平面内圆周运动的最高点,为什么受力至少是重力,且为向心力得最小值.请详细说明,谢谢 -
剧蚂华益:[答案] 竖直平面内圆周运动的最高点,小球受重力+拉力.则速度比较小时如果拉力=0,受力就是重力了,这时候最小.如果再小,你想想他还会圆周运动吗? 这时候速度是最小的,因为他在最高点嘛,再往下,势能转化动能他速度就大了.速度最小,根据F=...

阿城区18397871903: 圆周运动的临界状态是什么? -
剧蚂华益: 首先,弄清圆周运动的临界状态,第一是指在竖直平面上圆周运动的临界状态;第二是物体经过圆周运动最高点时的临界状态;第三要分清是“绳子模型”,还是“杆子(管子)模型”. 其次,弄清物体“能够到达圆周运动最高点的临界条件”是指“最小速度”.“绳子模型”和“杆子(管子)模型”不同!绳子可拉不可压,杆子(管子)可拉也可压.前者速度可由重力提供向心力求得,后者可取速度为零.

阿城区18397871903: 竖直平面内的小球圆周运动能够通过最低点的临界条件? -
剧蚂华益:[答案] 一般情况下,自由运动的小球都能通过最低点的. 我们一般是研究通过最高点的临界条件. 如果能够提供支撑力,例如杆模型,则临界速度等于0 如果只能提供拉力,则临界速度等于√gR

阿城区18397871903: 竖直面内圆周运动的临界问题.
剧蚂华益:1、在竖直平面内作圆周运动的临界问题

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