看似相同实际不同的结论

题目1如图1所示,一物体从竖直平面内圆环的最高点A处由静止开始沿光滑弦轨道AB下滑至B点,已知圆环直径为d,弦AB与竖直夹角θ,求下滑的时间t。分析物体沿光滑弦轨道AB下滑的加速度a=gsin(90°-θ)=gcosθ弦长AB=dcosθ解由得运动学t=方程得:dcosθ=12gcosθ·t22dg结果发现沿弦下滑的时间t与θ无关。题目2新房即将建成时要封顶,考虑到下雨时落至房顶的雨滴能尽快地淌离房顶,要设计好房顶的坡运度动,,设那雨么滴如沿图房2-顶1下所淌示时的做θ无初速度无摩擦的应多大最合适?分析如图2-2所示,设斜面底边长为l,倾角为θ,则雨滴沿光滑斜面下…     

一个有用的结论

一、结论推导题目　如图 1所示 ,竖直放置的圆环圆心图 1为 O,半径为 R.从圆周最高点 A向圆周上任一点 B引一光滑弦轨道 ,求质点 m从 A点由静止沿光滑弦轨道下滑到 B点的时间是多少 ?解析　设光滑弦轨道 AB的倾角为 θ,则质点 m沿弦AB做初速度为零、加速度为 a=gsinθ的匀加速直线运动 ,其位移 s=ACsinθ=2 Rsinθ,由公式 s=12 at2 ,得t=2 sa=2· 2 Rsinθgsinθ =2 Rg.可见 ,质点沿光滑弦轨道 AB从 A点运动到 B点的时间 t恰为质点沿直径 AC从 A点自由下落到 C点的时间 ,与弦 AB的倾角 θ和质点的质量无关 .结论　物体从竖直圆环…     

看似相同 实际不同的结论

题目1 如图1所示，一物体从竖直平面内圆环的最高点A处由静止开始沿光滑弦轨道AB下滑至B点，已知圆环直径为d，弦AB与竖直夹角口，求下滑的时间t。     

一道力学题演绎结论的妙用

原题:竖直平面内有一圆,半径为R,从圆顶点A作两条弦AB、AC,与竖直方向的夹角分别为α、β,一小物体由静止开始分别从A点沿光滑弦轨道AB、AC下滑,求到达B、C点所用的时间? 分析:(1)小物体沿AB下滑,设时间为t,     

例说质点沿自由弦运动的等时性模型

一、模型原题如图1所示,竖直放置的圆环圆心为O,半径为R.从圆周最高点A向圆周上任一点B引一光滑弦槽轨道,求质点m从A点由静止沿光滑弦槽轨道下滑到B点的时间是多少?     

对一道“等时圆”习题的进一步研究

1问题的提出 题目．圆O1和O2相切于点P,O1、O2的连线为一竖直线,如图1所示．过点P有两条光滑的轨道AB、CD,两个小物体由静止开始分别沿AB、CD下滑,下滑时间分别为t1,t2,则t1,t2的关系是     

巧用等时圆解题

解物理题时,若能巧借"等时圆"作辅助,将会产生意想不到的效果.如图1所示,竖直放置的圆环,若物体从最高点沿各光滑弦加速下滑,其下滑的时间相等,且时     

巧用运动模型速解物理问题

运动模型:如图所示,竖直放置的半径为R的圆环,PQ为该圆环竖直直径为,试证明:物体从P点沿任意光滑直杆自由滑到圆环上各点的时间相等,且等于沿竖直直径自由下滑的时间:2·(R/g).     

圆的知识在解答物理题中的应用

在编制和解答高中物理习题时,都会考虑和应用高中阶段所学的数学知识。解有些习题时,表面看是“山穷水尽疑无路”,可是用上相关的数学知识后,会感到“柳暗花明又一村”。下面举例分析圆的知识在解答物理题中的应用。例1.从一个坚直圆的顶点A,沿不同方向有许多光滑轨道,如图1所示。求证小球分别山A点由静止沿不同轨道滑至圆周的B、C、E、D各点。所需的时间相等。(设直径AE为d) 解:设任一轨道与直径AE的夹角为θ,位移为s.根据运动学和动力学的知识,可知:s=gcosθ·t~2/2,t=(2s/gcosθ)~(1/2)。表面看,     

能力提升综合测试之机械能

1.在竖直平面内固定一轨道ABCO,AB段水平放置,长为4 m,BCO段弯曲且光滑,轨道在O点的曲率半径为1.5 m。一质量m=1 kg、可视为质点的圆环套在轨道上,圆环与轨道AB段间的动摩擦因数μ≤0.5。建立如图1所示的直角坐标系,圆环在沿x轴正方向的恒力F作用下,从A（-7,2）点由静止开始运动,到达原点O时撤去...     

“等时圆”模型的应用

1．“等时圆”模型1 物体沿同一竖直圆上的不同的光滑直轨道由静止下滑,到达圆周最低点的时间相等．     

巧用等时圆解题

解物理题时,若能巧借“等时圆”作辅助,将会产生意想不到的效果．如图1所示,竖直放置的圆环,若物体从最高点沿各光滑弦加速下滑,其下滑的时间相等,且时间t=√4R/g（R为圆环的半径,g为重力加速度）,这样的圆环称之为“等时圆”．在解决有关动力学问题时,恰当构建等时圆不但能化解难点,而且能开拓学生的解题思维．本文试想通过几例来阐述辅助圆在解题中的妙用．     

奇妙的等时圆——2004年全国高考理科综合第15题的解析与应用

试题　如图 1所示 ,ad、bd、cd是竖直平面内三图 1根固定的细杆 ,a、b、c、d位于同一圆周上 ,a点为圆周的最高点 ,d点为最低点 .每根杆上都套着一个小滑环 (图中未画出 ) .三个滑环分别从a、b、c处释放(初速为零 ) ,用t1、t2 、t3依次表示各滑环到达d所用的时间 ,则 (　　 )A .t1t2 >t3C .t3>t1>t2 　D .t1=t2 =t3解析　设弦bd与直径弦ad的夹角为α ,由几何知识可知bd =adcosα ,环在杆bd上下滑的加速度为 ,a =gcosα ,由s=12 at2 可得adcosα =12 gcosα·t2 ,由上式解得　t=2adg .由以上分析可得 ,时间t与夹角α无关 ,故…     

斜抛运动的一种辅助解法

将物体用初速度V_o沿着与求平轴成θ角的方向抛出时,把运动沿水平(x)和坚直(y)方向分解,可写出以时间t为参数的轨道方程(抛出点做坐标原点): x=V_x·t=V_ocosθ·t y=V_y·t-1/2gt~2=V_osinθ·t-1/2gt~2 物体被抛出后经过t=V_osinθ/g的时间,达到轨道顶点(x′,y′)。顶点与抛出点所连直线的斜率(图1)为: tgα=y′/x′=tgθ-gt/2V_ocosθ     

浅析摩擦角及其有关现象

物体(质点)沿倾角为θ的斜面下滑,若物体与斜面间的动摩擦因数为μ,当斜面倾角θ满足tanθ=μ时,物体能沿斜面匀速下滑．分析此时物体的受力情况并根据力的平衡条件可得出:N和f的合力F必和mg等大反向,如图1所示．由几何关系得出:(?)=θ．所以,tanθ=tan(?)=f／N=μ,或θ=(?)=tan-1μ．     

一道高考试题的变形与延伸

原题如图1所示,ad、bd、cd是竖直面内三根固定的光滑细杆,a、b、c、d位于同一圆周上,a点为圆周的最高点,d点为最低点.每根杆上都套着一个小滑杆(图中未画出),三个滑环a、b、c分别从处释放(初速为零),用t1、t2、t3依次表示滑环到达d所用图1的时间,则().A.t1t2>t3C.t3>t1>t2D.t1=t2=t3分析:本题的特点是ad、bd、cd都是圆的弦,且连接ab、ac都构成直角三角形,每个直角三角形的斜边都是圆的直径.若设出圆的直径、弦与竖直直径的夹角就能表示出弦的长度和物体运动的加速度.解析:设圆的直径为d,弦与竖直直径间的夹角为θ,则斜面长s=dc…     

最高点的速度可以等于(gR)~(1/2)吗?

小球沿竖直面内固定的光滑圆轨道的外侧运动时 ,要求不脱轨 ,则在最高点的速度应满足ｖ≤ｇＲ .这是大家熟知的一个结论 .笔者认为上式中的等号是图 1不应取的 ,本文将证明这点 .定理 1 :小球若能沿竖直的光滑圆轨道的外侧运动到最高点 ,则其在最高点的速度一定小于ｇＲ .证明 :设小球的初始位置在偏离竖直方向的圆周上的Ａ点 (θ0 ≠ 0 ) ,初速度ｖ0 沿切向 .在最高点的速度为ｖ1,根据机械能守恒定律有 :12 ｍｖ0 2 =12 ｍｖ12 +ｍｇＲ(1 -ｃｏｓθ0 ) .即ｖ1=ｖ0 2 -2ｇＲ(1 -ｃｏｓθ0 ) . (1 )在沿圆周上升过程中对任一位置上的小球应用…     

受力分析中的隐含条件

受力分析是物理解题中的重点与难点,也是高考命题的热点内容之一,同样也是同学们学习中容易出错的地方.下面试分析几例,以帮助同学们纠正这方面的错误.一、不注意受力的性质发生了变化例1如图1所示,一固定斜面的倾角为θ.当用平行于斜面向上的力F1=40N时,可拉着物体向上做匀速直线运动.当用平行于斜面向下的力F2=10N时,可拉着物体向下做匀速直线运动.问:当拉力F撤销时,物体静止放在斜面上所受到的摩擦力是多大?错解当物体向上运动时,F1=m gsinθ+μm gcosθ.当物体向下运动时,F2+m gsinθ=μm gcosθ.代入数据解得m gsinθ=15N,μm gcos…     

“等时圆”的等时“原理”在物理问题解决中的妙用

与"等时圆"模型有关的物理问题引起了很多人的关注[1～6],文献[1]提出等时圆的等时"原理",指出等时圆的问题其实质是直角三角形的关系,利用这一原理可以简化过程,快速解决有关问题.本文从等时圆的等时原理出发,列举几个典型例子,具体解释等时"原理"在物理问题解决中的妙用. 1 等时原理 文献[1]提出等时圆的等时原理,如图1,A为竖直平面内一个圆的最高点,B为最低点,圆的半径为R,AB为直径,从A点任意地作一根弦,可以证明任一物体从A点静止起沿这样的任何光滑弦轨道滑下时,所需时间t相同,都为t=√4R/g;同样地,任一物体在圆上任意一点从静止沿光滑弦轨道滑下到达最低点B的时间也都为t=√4R/g因此这样的圆可称为"等时圆".     

创新百题赏析

1.在如图1所示的空间里,存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=（2πm）/q.在竖直方向上存在如图2所示的交替变化的匀强电场（竖直向上为正）,图中电场强度E_0=（mg）~q.一倾角为θ足够长的光滑绝缘斜面放置在此空间.斜面上有一质量为m,带电荷量为-q的小球,从t=0时刻由静止开始沿斜面下滑,设第5 s内小球不...