"过山车"临界问题探析

"过山车"模型是圆周运动和机械能守恒定律重要的综合模型.全面研究和掌握"过山车"模型的基本规律,通过合理拓展,可以衍生出很多竖直平面内的各种圆周运动问题(包括在等效重力场中).     

复合场中的“过山车”

正一、重力场中的"过山车"模型1.模型介绍如图1所示,光滑圆弧轨道竖直放置,小球可以在内侧轨道做圆周运动,这便是通常说的"过山车"模型.2."过山车"模型特点(1)如图1所示,若小球在的轨道内作圆周运动,     

过山车中的物理模型讨论

生活离不开物理,物理已渗透到人类生活的各个领域.游乐场中的翻滚过山车就可以转化为竖直平面内的变速圆周运动.在忽略一切摩擦等阻力的情况下,可以当作物理中的临界问题来分析.通过对过山车(即竖直平面内圆周运动的模型)的分析可以让力、运动和能量等知识前后连贯起来,达到综合考查物理知识的目标.结合竖直平面内圆周运动的分析探究,总结竖直平面内圆周运动的共性的问题.     

比较法在圆周运动中的教学策略

圆周运动普遍存在于生产生活中,具有强烈的生活性、趣味性和时代性,车辆转弯,机器转动,游乐场中的过山车,卫星的运行等都是典型的实例;圆周运动的知识具有很强的基础性,是进一步学好“万有引力与航天”、“带电粒子在电磁场中运动”的必备基础;圆周运动具有一定的复杂性,有匀速圆周运动和非匀速圆周运动之区别,有共轴转动、     

竖直平面内的圆周运动问题

物体在竖直面内做圆周运动,过最高点时速度v=√gR,常称为临界速度,其物理意义在不同过程中是不同的．在竖直平面内做圆周运动的物体,按运动轨道的类型,可分为无支撑（如球与绳连接,沿内轨道的“过山车”）和有支撑（如球与杆连接,车过拱桥）两种．前者因无支撑,在最高点物体受到的重力和弹力方向都向下．     

过山车教具的创新研制

在高中物理教学中,过山车模型是圆周运动和机械能守恒定律的重要综合模型.但实验室现有的过山车教具功能单一,未能充分发挥其作用.文中利用生活中常见的器材研制出的两种新的过山车教具,不仅能作为演示激趣导入、按需制定,还能进行科学探究、STEAM教育实践活动,让过山车教具发挥更大的作用,提高教学质量.     

圆周运动中典型问题分析

圆周运动是日常生活中最常见的运动之一,如钟表指针上各个点的运动,公园或游乐园里空中飞椅、摩天轮、过山车等。圆周运动也是高中阶段学习的典型物理模型之一．如卫星围绕地球做匀速圆周运动、带电粒子在磁场中做匀速圆周运动等。圆周运动在物理中具有举足轻重的地位。本文围绕圆周运动中典型问题进行分析,希望给同学们以启发和帮助。一、处理圆周运动问题必须具备的知识1．做圆周运动的物体受到的各个力在指向圆心方向上的合力提供向心力。2．两个圆周运动重要的规律：     

匀速转动与匀速圆周运动

匀速转动与匀速圆周运动吴建国（江苏省南通市紫琅中学，２２６００４）一、区别（１）“匀速圆周运动”这个词用于描述质点的运动，或描述物体质心的运动；“匀速转动”这个词用于描述刚体的运动：刚体上每个点绕转轴做匀速圆周运动．①（２）描述匀速圆周运动可以用轨道...     

应用课应体现完整的数学建模过程

数学应用课不能上成习题课．“三角函数的应用”课应该从刻画圆周运动的数学模型出发，让学生经历建立模型、运用模型、欣赏模型的完整数学建模过程．     

赏析带电粒子在磁场中的运动

带电粒子在磁场中的运动，几乎成为近几年来高考必考的内容．处理带电粒子在匀强磁场中的圆周运动问题，其本质是平面几何知识与物理知识的综合运用．重要的是正确建立完整的物理模型，画出准确、清晰的运动轨迹．下面我们从基本问题出发对“带电粒子在磁场中的圆周运动”进行分类解析．     

浅析高考中圆周运动知识的处理

新高考更加突出对学生应用能力及创新能力的考查,在圆周运动知识板块中既能考查中学阶段很重要的受力分析能力,又能考查圆周运动的相关知识,更重要的是,能考查学生构建模型、从图象中获取信息进行解题的能力.我们应该熟练掌握圆周运动以在高考中体现出自己的能力.特别是物体在竖直平面内的圆周运动(翻滚过山车、水流星、杂技节目中的飞车走壁等)中通过最高点和最低点的情况,经常出现的临界状态的具体分析.     

“参考圆”在简谐运动中的应用

一、匀速圆周运动与简谐运动的关系可以证明：匀速圆周运动的投影是简谐运动．而匀速圆周运动与简谐运动的这一关系,恰恰是“参考圆”之所以能在分析简谐运动问题时得以应用的基础．如图１所示,质量为ｍ的物体以角速度ω做半径为Ａ的匀速圆周运动时,一束平行光将图１使...     

“双星绕转”模型题赏析

在天文学上把两个相距较近,由于彼此的引力作用而沿轨道互相绕转的恒星系统称为双星．双星及类双星问题,称为“双星绕转”模型．该模型下,星体受力及运动特点是：双星做圆周运动的向心力是它们间的万有引力,即它们的向心力大小相同;运动中二者角速度相等．应特别注意,双星做圆周运动的半径不等于二者间距,而是半径之和等于二者间距．“双星绕转”模型是高考的重点内容之一．下面对此类题作一归纳、分析,供参考．     

匀速脚刖运动的六个“不是”

匀速圆周运动足圆周运动的特例．这种运动形式中,向心力、向心加速度、速度等物理量是学习重点和难点．下面列举匀速圆周运动的六个“不是”,以澄清易混淆的概念．     

谈“线速度”概念的教学

谈“线速度”概念的教学四川成都２２９信箱职业学校傅海辉力学“曲线运动”一节中，匀速圆周运动是要求着重掌握的内容．描述匀速圆周运动的快慢引入了个新的量──“线速度”．线速度这一概念虽然简单，但学生在学习过程中不易作准确的理解．其主要原因是线速度与前面章...     

粒子在场中的圆周运动

物理学中的各种定律和定理，都必须以一定的物理模型为载体．在物理模型中，圆周运动是一个非常重要的模型．纵观历年高考题，多以圆周运动为载体进行考察．圆周运动在重力场中，电场中，磁场中，电磁场中，由于所处的环境不同，需要考虑的物理因素不同，在解决这类问题时，需特别加以小心．     

圆周运动中的轻绳、轻杆和轻弹簧

圆周运动中常涉及到“轻绳”、“轻杆”和“轻弹簧”模型 ,“轻绳”“轻杆”及“轻弹簧”是由各种实际情况中的绳、杆和弹簧抽象出来的理想物理模型 .作为这一类模型 ,一般情况下 ,“轻”往往是 (相对其他物体来说 )指其质量可以忽略 ,所受重力可以忽略 ,而绳和杆则往往是其形体在同一直线上 ,且其长度不发生变化 ,而弹簧可以伸长也可以被压缩 .由此导致这类模型在圆周运动中具有其特有的关系 ,本文拟对此关系和规律及应用作一简单的讨论 .一、轻绳对物体只能产生沿绳收缩方向的拉力例 1　如图 1所示 ,一摆长为 L的单摆 ,摆球的质量为 m,要…     

关于圆周运动几个临界问题的讨论

圆周运动是曲线运动中的一种特例，它是高中物理的一个重要组成部分．常见的圆周运动其物理情境不外乎三种情况，即圆锥摆、竖直平面内的圆周运动、水平面或斜面上的圆周运动。其中，竖直平面内的圆周运动是这一章的重点和难点，也是主要的考点，其题型和情境的设置变化较多，学生对此常感到束手无策。因此，理清和掌握好物体“质点”在竖直平面内做圆周运动的几种临界条件，是突破难点、顺利解题、获得高分的主要途径。下面笔者分几种情况进行归纳分析。     

电场中的带电体在理想绳束缚下的两种运动

电场中的带电体由静止释放时,由于电场力方向不同,在绳束缚下可能做两种运动：圆周运动、先匀加速直线运动再圆周运动,分清楚这两种运动模型和对应的条件,可以避免由此引发错误．     

例析“带电粒子在磁场中的圆周运动”

能否有效处理带电粒子在匀强磁场中的圆周运动问题,关键是平面几何知识与物理知识的综合运用,重要的是建立正确的物理模型,画出准确的运动轨迹．下面我们从基本问题出发对“带电粒子在磁场中的圆周运动”进行分类解析,总结突破解决“带电粒子在磁场中的圆周运动”的方法．