竖直面圆周运动的竖直面圆周运动的最高点临界问题最高点临界问题1 汽车过凸形桥汽车过凸形桥FNG 一、内轨模型一、内轨模型能过最高点的最小速度：能过最高点的最小速度：最高点：最高点：安全过最高点的最大速度：安全过最高点的最大速度：2 实例：过山车实例：过山车二、外轨模型、外轨模型汽车过凹形桥汽车过凹形桥3 理论研究理论研究能过最高点的最小速度为：能过最高点的最小速度为：二、外轨模型、外轨模型mvOrFNmg4 讨论：物体不能到达最高点 二、外轨模型二、外轨模型5 1.1.绳系着装有水的水桶，在竖直平面内做圆周运动，绳系着装有水的水桶，在竖直平面内做圆周运动，水的质量水的质量m=0.5kg,m=0.5kg,绳长绳长L=0.4m,L=0.4m,求：求：(g=10m/s(g=10m/s2 2) )⑴⑴过最高点时水不流出的最小速率？过最高点时水不流出的最小速率？⑵⑵水在最高点速率水在最高点速率V=4m/sV=4m/s时，时，桶底对水的压力？桶底对水的压力？ O学以致用学以致用6 能过最高点的最小速度:理论研究理论研究 三、双轨模型三、双轨模型momgFN7 （（1 1）内外轨对小球）内外轨对小球无作用力无作用力时，时，三、双轨模型、双轨模型讨论：外轨外轨对小球有对小球有压力压力，，内轨内轨对小球有对小球有支持力支持力，，movFNmgFNv8 学以致用学以致用2.2. 用钢管做成半径为用钢管做成半径为R R=0.5m=0.5m的光滑圆环的光滑圆环( (管径远小管径远小于于R R) )竖直放置竖直放置, ,一小球一小球( (可看作质点可看作质点, ,直径略小于管直径略小于管径径) )质量为质量为m m=0.2kg=0.2kg在环内做圆周运动在环内做圆周运动, ,求求: :小球通过最高点小球通过最高点A A时时, ,下列下列两种情况下管壁对球的作用力。
两种情况下管壁对球的作用力 (g g=10m/s=10m/s2)2)（（1 1））A A的速率为的速率为1.0m/s1.0m/s（（2 2））A A的速率为的速率为4.0m/s 4.0m/s 9 内轨外轨双轨 模型图 m的受力情况 最高点的速度 重力、外轨的压力或内轨的支持力竖直平面内的变速圆周运动（最高点）小结：小结：重力、轨道的压力OArBAOmBrOArB重力、轨道的支持力10 作业布置n金版学案金版学案31页随堂巩固第页随堂巩固第3题题n金版学案金版学案32页第页第9题和第题和第11题题11 。