竖直平面内做圆周运动的物体脱轨问题研究

在圆周运动内容教学中,我们经常碰到这类问题:一个物体在竖直平面的轨道上做圆周运动,在什么条件下物体才能做完整的圆周运动?例1如图1所示,设小球质量m=0.1 kg,圆轨道半径r=0.6 m,在以下各初速度条件下,小球能否做完整的圆周运动?     

"离心"或"近心"后的可能运动

当指向圆心的合力等于做圆周运动所需要的向心力,即满足F=(mv2)/(r)时,物体做圆周运动;当F<(mv2)/(r)时,物体做离心运动;当F>(mv2)/(r)时,物体做近心运动.那么,物体"离心"或"近心"后可能做哪些运动呢?     

圆周运动复习指要

物体的运动,从运动轨迹看分为直线运动和曲线运动．圆周运动是高中物理学习的重要的曲线运动之一,圆周运动的运动分析和受力分析是同学们学习的重点、难点,也是高考考查的热点．本文详细阐释了匀速圆周运动和变速圆周运动的运动特点和受力特点并举例剖析了关于圆周运动的典型问题,希望对同学们的复习有所帮助．一、圆周运动的运动分析1．匀速圆周运动与变速圆周运动做圆周运动的物体,如果运动的速度大小一直保持不变,则物体做的是匀速圆周运动;如果运动的速度大小在变化,则物体做的是变速圆周运动。     

浅析线速度定义

在普通物理学中,线速度是是这样定义的:做匀速圆周运动的物体通过的弧长跟所用时间的比值,可以用来描述它的运动快慢,这个比值叫做物体的线速度。教师在教学中,往往忽略了学生学习过程中对此定义所产生的疑惑:其一,线速度是矢量还是标量?我们知道,线速度既有大小又有方向,是矢量。但定义中规定线速度是做匀速圆周运动的物体通过的弧长与所用时间的比值,可弧长表示的是物体通过的路程,路程与时间都是标量,它们的比值应该也是标量,这如何能表示线速度这个矢量呢?其二,线速度是平均速度还是瞬时速度?匀速圆周运动是一种变速运动,物体运动的速度…     

与万有引力有关的三个加速度

1．地球表面上的物体随地球自转而做匀速圆周运动的向心加速度 地球表面上的物体随地球自转而做匀速圆周运动的圆心是其轨道平面与地轴的交点,所以自转加速度的方向沿物体所在位置垂直指向地轴．地球表面不同纬度处的物体做匀速圆周运动的周期都相同,轨道半径从赤道到两极逐渐减小,根据公式     

卫星的轨道变换问题

在分析天体的运动时,首先要弄清两个问题:一是物体做圆周运动需要向心力,二是谁提供它需要的向心力。只有当提供的力能满足它需要的向心力时,即"供"与"需"平衡时,物体才能在轨道上稳定的做圆周运动,否则物体将发生变轨现象——物体远离圆心或靠近圆心。对于人造卫星而言,在某一轨道上以某一速度运动,万有引力与向心力相等时,卫星在该轨道上做匀速圆周运动。如果卫星的线速度变     

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：     

物体会沿半径向外运动吗？

在高三年级讲授向心力时，我遇到这样一个看似简单的问题：如图1所示，有一物体在水平转盘上随转盘一起做匀速圆周运动，突然物体和转盘间的摩擦力消失了，那么物体相对盘会怎样运动?     

圆周运动典型问题分析

圆周运动是一种比较特殊的曲线运动。学习时往往出现以下错误理解:“匀速圆周运动是一种特殊的匀速运动”;“同一圆盘上距盘心不同位置处相对圆盘静止的两个物体,绕同一轴心匀速转动时,其线速度方向变化相同”;“向心力的大小由物体的质量、运动状态即角速度(线速度)和轨道半径决定”;“向心力是物体做匀速圆周运动时所受的一种特殊性质的力”,本文对此问题进行探讨。     

圆周运动还是抛体运动？

圆周运动和抛体运动是高中物理常见的运动形式．物体做圆周运动,提供的向心力必然等于需要的向心力．而对竖直平面内的变速圆周运动,在一定情况下,提供的向心力会大于或小于需要的向心力,这时候,物体将由圆周运动变为抛体运动．下面对竖直面内的物体到底做圆周运动还是抛体运动做一下探讨．     

《曲线运动》检测题

一、选择题 1、关于曲线运动的性质,以下说法中正确的 是() A.曲线运动一定是变速运动 B.变速运动一定是曲线运动 C.曲线运动一定是加速度变化的运动 D.运动物体的加速度数值和速度数值都不 变的运动一定是直线运动 2、小球做匀速圆周运动的过程中,以下各量 不发生变化的是() A.线速度B.角速度 C.周期D.向心加速度 3、下面说法中正确的是() A.物体在恒力作用下不可能做曲线运动 B.物体在变力作用下有可能做曲线运动 C.物体在恒力作用下不可能做圆周运动 D.物体所受的力始终不与速度垂直,则一 定不做圆周运动 4、做平抛运动的物体海秒的…     

利用匀速圆周运动巧推单摆周期

单摆的周期 T=2 π lg,是荷兰物理学家惠更斯首先发现的 .其实 ,利用匀速圆周运动与简谐运动的联系 ,很容易求得这一结果 .当一个物体 (质点 )在一平面上做匀速圆周运动时 ,它在直角坐标系的某一坐标轴上的投影是简谐运动 .下面对此予以分析说明 .设有一质量为 m的物体 ,以角速度 ω做半图 1径为 A的匀速圆周运动 ,我们以 O为圆心 ,建立直角坐标系 (如图 1所示 ) ,假设物体从 P点开始运动 ,经过时间 t运动到 Q点 ,设 Q点在 x轴上的投影为 M,则 M偏离圆心 O的位移为 x=Acosωt,这表明 M点在做以 O为中心的机械振动 .物体的匀速圆周运动可看作是物体在 x轴方向和 y轴方向上运动的合成 ,物体在 x轴方向上的运动形式表现为投影点 M的运动形式 ,我们可以通过对物体运动到 Q点时在 x方向上所受力的分析 ,进一步研究点 M的振动 .物体做匀速圆周运动所需的向心力为 Fn=m Aω2 ,方向指向圆心 ,则在 Q点物体受到 x轴方向上的力为 F=Fncosωt=- m Aω2 cosωt=mω2 x,负号表示 Fn 与位移 x的方向相反 .mω2 是一个常数 ,表明物体在匀速圆周...     

形形色色的类圆锥摆运动

类圆锥摆运动是轨迹在水平面内的一种典型的匀速圆周运动,此类运动模型的特点有：（1）运动特点,物体做匀速圆周运动,且圆周运动的轨迹在水平面内;（2）受力特点,物体所受的重力、弹力、电场力、磁场力等的合力充当向心力．解决这类问题的一般思路和方法：（1）以做类圆锥摆运动的物体为研究对象,     

"双星"模型的构建及应用

1 构建 受力特点:两个物体在相互间力的作用下,绕着它们的中心连线上某一点做匀速圆周运动. 运动规律:(1)两个物体做匀速圆周运动的周期T相同、频率f相同、角速度ω相同.     

例析圆周运动的多解性问题

圆周运动的多解问题常涉及两个物体的两种不同运动,其中一个物体做匀速圆周运动.而另一个物体做其他形式的运动.由于这两种运动是同时进行的,因此依据等时性建立等式是解答此类问题的基本思路.     

例析竖直平面内圆周运动中的物理极点问题

所谓竖直圆周运动中的“物理极点”,就是物体在圆周运动中通过速率最小和最大的两个位置．如图1,用长为L的细绳系一质量为m的小球绕O点在竖直平面内做圆周运动,物体在竖直面内做的圆周运动属变加速运动,拉力和重力沿半径方向的分力的合力提供向心力,     

“离心”或“近心”后的可能运动

当指向圆心的合力等于做圆周运动所需要的向心力，即满足F＝mv^2／r时，物体做圆周运动；当F〈mv^2／r时，物体做离心运动；当F〉mv^2／r时，物体做近心运动。那么，物体“离心”或“近心”后可能做哪些运动呢？     

关于万有引力的几个问题

一、重力就是万有引力吗?为什么不同纬度的重力加速度不同? 在地面上所有静止的物体都随地球绕地轴转动,做匀速圆周运动.如图1所示,万有引力F按力的作用效果可分解为两部分:提供物体做匀速圆周运动所需的向心力F1和物体的重力F2.重力与万有引力之间有什么样的关系呢?     

匀速圆周运动的多解问题

匀速圆周运动的多解问题常涉及两个物体的两种不同的运动,其一做匀速圆周运动,另一个物体做其他形式的运动.由于这两种运动是同时进行的,因此,依据等时性建立等式求解待求量是解答此类问题的基本思路.特别需要提醒同学们注意的是,因匀速圆周运动具有周期性,使得前一个周期中发生的事件在后一个周期中同样可能发生,这就要求我们在表达做匀速圆周运动物体的运动时间时,必须把各种可能都考虑进去,以下几例运算结果中的自然数“n”正是这一考虑的数学外化.     

探讨有约束条件下水平盘上物体做圆周运动的临界条件

在水平面做圆周运动的物体是常见的现象,比如:水平面转弯的汽车,水平转盘上的物体等等,同时,研究匀速转动的水平盘上的物体运动特点也是高考中比较重要的考题设计模型,比如2014·新课标全国卷Ⅰ第20题．在高考复习备考中,加强学生对水平转盘上圆周运动规律的认识是非常必要的．本文通过分析一道关于匀速转动水平盘上物体运动的临界条件来得到一个有用的结论,并探讨可以推广的分析方法．