1、章 末 总 结圆周运动问题的分析2正交分解法处理圆周运动的受力解决圆周运动问题的关键是正确地对物体进行受力分析,搞清向心力来源由于做圆周运动的物体,其受力并不一定在它的运动平面上,所以在对物体进行受力分析时往往要进行正交分解对圆周运动进行分析时,建立的坐标系不是恒定不变的,而是在每一个瞬间建立坐标系(1)匀速圆周运动:采用正交分解法,其坐标原点是做圆周运动的物体(视为质点),相互垂直的两个坐标轴中,一定有一个坐标轴的正方向沿着半径指向圆心解题流程:答案:D常见的圆周运动的三种类型类 型特 点实 例方 法水平面上的匀速圆周运动模型在竖直方向受力平衡,水平方向的合力提供向心力汽车、自行车在水平面上
2、转弯等 在竖直方向Fy0在水平方向FxF向m2r类 型特 点实 例方 法竖直平面内的圆周运动是非匀速圆周运动,只研究最高点和最低点的情况水流星、过山车、汽车过凸、凹形桥等在最高点和最低点进行受力分析由合力提供向心力,F合F向根据结果的正负号确定弹力的方向例2如图所示,质量m2.0104 kg的汽车以不变的速率先后驶过凹形桥面和凸形桥面,两桥面的圆弧半径均为60 m,如果桥面承受的压力不超过3.0105 N,则(1)汽车允许的最大速率是多少?(2)若以所求速度行驶,汽车对桥面的最小压力是多少?(g取10 m/s2)1临界状态当物体从某种特性变化为另一种特性时,发生质的飞跃的转折状态,通常叫做临界
3、状态,出现临界状态时,既可理解为“恰好出现”,也可理解为“恰好不出现”2解决临界问题的常用方法(1)极限法:把物理问题(或过程)推向极端,从而使临界现象显露,达到尽快求解的目的(2)假设法:有些物理过程中没有明显出现临界问题的线索,但在变化过程中可能出现临界问题临界问题分析3关于临界问题总是出现在变速圆周运动中,而竖直平面内的圆周运动是最典型的变速圆周运动在竖直平面内的圆周运动一般不是匀速圆周运动,但物体经最高点或最低点时,所受的重力与其他力的合力指向圆心,提供向心力(2)用杆固定物体在竖直平面内做圆周运动此种情况下,由于物体所受的重力可以由杆给它的向上的支持力来平衡,所以在最高点时的速度可以为零当物体在最高点的速度v0时,物体就可以完成一个完整的圆周运动解题流程:答案:2.9 rad/s6.5 rad/s