圆周运动临界态和周期性问题ppt课件

1、圆周运动的 临界态问题 例题例题11如下图，小球质量如下图，小球质量m=0.8kg,m=0.8kg,用两根长均用两根长均为为l=0.5ml=0.5m的细绳拴住并系在竖杆上的的细绳拴住并系在竖杆上的 A,B A,B两点，两点，知知 AB=0.8m, AB=0.8m,当直杆转动带动小球在程度面内绕当直杆转动带动小球在程度面内绕杆以杆以=40rad/s =40rad/s 的角速度匀速转动时，求上下的角速度匀速转动时，求上下两根绳上的张力。两根绳上的张力。ABC圆圆周周运运动动的的临临界界问问题题 例题例题33在一程度面放置的圆盘上放有一劲度系数在一程度面放置的圆盘上放有一劲度系数为为k k的弹簧的弹

2、簧, ,如下图，弹簧的一端固定于轴如下图，弹簧的一端固定于轴 O O 上上, ,另一端挂质量为另一端挂质量为m m 的物体的物体A, A, 物体与盘面间的动摩物体与盘面间的动摩擦因数为擦因数为,开场时弹簧未发生形变开场时弹簧未发生形变, ,长度为长度为R ,R ,求求: : 1 1盘的转速盘的转速n0 n0 多大时，物体多大时，物体A A开场滑动开场滑动? ? 2 2当转速到达当转速到达 2n0 2n0 时，弹簧的伸长量时，弹簧的伸长量x x 是多少？是多少？ROA圆圆周周运运动动的的临临界界问问题题 例题例题44如下图，一个光滑的圆锥体固定在程度如下图，一个光滑的圆锥体固定在程度桌面上，其轴

3、线沿竖直方向，母线与轴线之间的桌面上，其轴线沿竖直方向，母线与轴线之间的夹角夹角=300 =300 ，一条长为，一条长为L L的绳质量不计，一的绳质量不计，一端固定在圆锥体的顶点端固定在圆锥体的顶点O O处处, ,另一端拴着一个质量另一端拴着一个质量为为m m的小物体物体可看作质点，物体以速率的小物体物体可看作质点，物体以速率v v绕圆锥体的轴线做程度匀速圆周运动。绕圆锥体的轴线做程度匀速圆周运动。1 1当当 时，求绳对物体的拉力。时，求绳对物体的拉力。2 2当当 时，求绳对物体的拉力时，求绳对物体的拉力16VgL32VgLO圆圆周周运运动动的的临临界界问问题题小结：关键是要准确的找出临界态；

4、常见的有出现最大静摩擦力、弹力为零绳子或接触面圆周运动的 周期性问题 例例1 1：如下图，直径为：如下图，直径为d d 的纸制圆筒，的纸制圆筒，使它以角速度使它以角速度绕轴绕轴O O匀速转动，然后使子匀速转动，然后使子弹沿直径穿过圆筒。假设子弹在圆筒旋转弹沿直径穿过圆筒。假设子弹在圆筒旋转不到半周时在圆筒上留下不到半周时在圆筒上留下a a、b b两个弹孔，两个弹孔，知知aOaO、bObO夹角为夹角为，求子弹的速度。，求子弹的速度。 思索：假设题中对角思索：假设题中对角度没有任何限制，那度没有任何限制，那么结果又会是什么呢？么结果又会是什么呢？圆圆周周运运动动的的周周期期性性问问题题 例例2：如

5、下图：在半径为：如下图：在半径为R的程度圆板的程度圆板绕中心轴匀速转动，其正上方高绕中心轴匀速转动，其正上方高h处的处的A点点程度抛出一个小球。知当圆板的半径程度抛出一个小球。知当圆板的半径OB转转到与小球的初速度方向平行时，将小球开到与小球的初速度方向平行时，将小球开场抛出，不计空气阻力，假设小球与圆板场抛出，不计空气阻力，假设小球与圆板只碰一次且落点为只碰一次且落点为B，那么小球的初速度多，那么小球的初速度多大？圆板转动的角速度大？圆板转动的角速度应为多少？应为多少？oBRhvoA圆圆周周运运动动的的周周期期性性问问题题 例3：如下图：B物体放在光滑的程度地面上，在程度力F的作用下由静止开

6、场运动，B物体质量为m，同时A物体(质量为M)在竖直面内由图示位置开场做半径为r,角速度为的匀速圆周运动，求力F多大时可使A、B两个物体在某些时辰的速度一样？OBFmrMA圆圆周周运运动动的的周周期期性性问问题题 例题例题44如下图，在倾角如下图，在倾角=300 =300 的光滑斜的光滑斜面上，有一根长面上，有一根长L=0.8mL=0.8m的细绳，其一端固定在的细绳，其一端固定在O O点，另一端系一质量点，另一端系一质量m=0.2kgm=0.2kg的小球，沿斜面的小球，沿斜面做圆周运动，试计算经过最高点做圆周运动，试计算经过最高点A A的最小速度。的最小速度。g g取取10m/s210m/s2

7、ALOB迁移运用 例题例题22如下图如下图, ,细绳一端系着质量为细绳一端系着质量为M=0.6kgM=0.6kg的的物体，静止在程度面上，另一端经过光滑小孔物体，静止在程度面上，另一端经过光滑小孔吊着质量吊着质量m=0.3kgm=0.3kg的物体，的物体，M M的中心与圆孔间隔的中心与圆孔间隔为为 0.2m 0.2m，并知，并知 M M 和程度面的最大静摩擦力为和程度面的最大静摩擦力为2N,2N,现使此平面绕中心轴转动现使此平面绕中心轴转动, ,问角速度问角速度在什在什么范围内么范围内m m 处于静止形状处于静止形状? ?g g取取10m/s210m/s2roMm圆圆周周运运动动的的临临界界问

8、问题题 例题例题55杂技演员在做水流星扮演时，用杂技演员在做水流星扮演时，用绳系着装有水的桶绳系着装有水的桶, ,在竖直平面内做圆周在竖直平面内做圆周运动，水的质量运动，水的质量m=0.5kg ,m=0.5kg ,绳长绳长L=60cm.L=60cm. 求求:(1):(1)最高点水不流出的最小速率；最高点水不流出的最小速率； (2) (2)水在最高点速率水在最高点速率 v=3m/s v=3m/s 时时, ,水对水对桶底的压力。桶底的压力。圆圆周周运运动动的的临临界界问问题题 例题例题66长长L=0.5mL=0.5m的轻杆，其一端衔接的轻杆，其一端衔接着一个零件着一个零件A A，零件，零件A A的质量的质量m=2kgm=2kg。如。如今让今让A A在竖直平面内绕在竖直平面内绕O O点做匀速圆周点做匀速圆周运动，如下图，在运动，如下图，在A A经过