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).     

一题穷尽三力平衡的解法

题如图1所示,重为G的小球套在竖直放置的、半径为R的光滑圆环上,一轻质弹簧的劲度系数为k,自由长度为L（L〈2R）,一端固定在圆环的预点A,另一端与小球相连．小球静止时位于圆环上的B点．试求弹簧与竖直方向的夹角θ．     

变化中的不变

例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．解析:物体沿光滑弦轨道AB下滑的加速度α=gsin(90°-θ)=gcosθ. 弦长 AB=dcosθ由运动学方程得: dcosθ=1/2gcosθ·t2     

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。     

对一道电磁感应题的解答分析

题目：一个质量为眠直径为d、电阻为R的金属圆环，在范围很大的磁场中沿竖直方向下落。磁场的分布如图1所示，已知磁感应强度竖直方向的分量By的大小只随高度变化，其随高度y变化关系为By=Bo（1＋ky）（此处k为比例常数，且k〉0），其中沿圆环轴线的磁场方向始终竖直向上。在下落过程中金属圆环所在的平面始终保持水平，速度越来越大，最终稳定为某一数值，称为收尾速度。     

一道竞赛题的又一解法

题目:(第22届全国中学生物理竞赛预赛第9题)如图1所示,水平放置的金属细圆环半径为a,竖直放置的金属细柱(其半径比a小得多)的端面与金属圆环的上表面在同一平面内,圆柱的细轴通过圆环的中心O,一质量为m,电阻为R的均匀导体细棒被圆环和细圆柱端面支撑,棒的一端有一小孔套在细轴O     

一道电磁题的三种解法(高二、高三)

题如图1所示,水平放置的金属细圆环半径为a,竖直放置的金属细圆柱(其半径比a小得多)的端面与金属圆环的上表面在同一平面内,圆柱的细轴通过圆环的中心O,一质量为m,电阻     

“电磁感应”创新试题设计

<正>一、原创试题如图1所示,水平固定一半径r=0.2 m的金属圆环,长为2r、电阻值为R=0.1Ω的一金属棒沿直径放置,两端与圆环接触良好,金属棒的中心固定在过圆心的竖直导电转轴OO’上,棒随轴以角速度ω=200 rad/s匀速转动,转动方向如图1所示。圆环内左半圆存在竖直向上、磁感应强度大小B=2T的匀强磁场。MP和NQ是竖直平面内间距l=0.1 m的两平行金属导轨,P端通过开关S₁、     

对一道竞赛题的深入研究

本文对普遍存在于高中物理奥赛教程及大学普通物理辅导资料中的一道力学题进行了深入研究. 题目.如图1所示,一细绳悬挂一质量为M的光滑圆环,在圆环上套着质量均为m的2个小球,今同时将2个小球从最高点A释放,并沿相反方向自由滑下.试求 (1)小球与圆环的质量比m/M至少为多大时圆环才有上升趋势? (2)圆环上升的条件及圆环起升时两小球之间的夹角β 许多资料给出如下解答: (1)设圆环的半径为R,小球与圆环圆心的连线与竖直方向的夹角为θ时,圆环对小球的支持力为N,小球的运动速度为v.     

物体在竖直圆轨道上运动问题的数理解析

物体在竖直平面内光滑圆轨道上运动时,什么情况下能够保持沿着圆轨道运动而不脱离轨道,什么些情况下又会脱离圆轨道呢?笔者对这一问题做一数理解析。1小球在光滑圆环内侧的运动例1如图1所示,是一个竖直平面内半径为R的光滑圆环和光滑斜面吻接的轨道,一个质量为m的小球从斜面上高为h处滚下。(1)h至少为大时才能让小球在圆环轨道上运动而不脱离轨道。     

对一个圆周运动临界问题的讨论

题如图1所示,质量为3m的竖直圆环A的半径为r,固定在质量为2m的木板B上,木板B放在水平地面上,其左右两侧各有一竖直挡板固定在地上,使木板B恰好不能左右移动．     

动力学中几类图像问题分析

<正>一、与牛顿运动定律相关的v-t图像例1如图1所示,在一足够长的粗糙水平杆上套一小圆环,在小圆环上施加一水平向右的恒力F,使小圆环由静止开始运动,同时在小圆环上施加一竖直向上的力F′,且F′满足的关系为F′=kv。已知小圆环的质量为m,小圆环与水平杆之间的动摩擦因数为μ,则小圆环运动过程中速度随时间变化的图像为()。     

高中物理电磁学竞赛题解题策略探析

<正>在高中物理的电磁学的学习中,我们可以将其进行归纳和总结,拓展同学们的物理思维能力。一、微元法解题如图1所示,有一个圆环半径为a的水平放置金属细环,竖直放置的金属细环半径比水平放置的圆环半径要小,这两个金属圆环位于同一平面之内,中心为O点。     

利用参考圆快速求时间

有些物理问题按常规方法求解往往比较麻烦,但将其稍加转化就能利用已有的知识顺利解决.下面看几个求时间的具体实例。1 证明一个结论t=((4R)/g)~(1/2) 例1 如图1,在竖直平面的圆环内,A为最高点,过A任意一条弦均为光滑杆,试证明:套在光滑杆上的小圆环由A点释放     

“杆球模型”三例

例1如图1所示,固定在竖直面内的光滑圆环半径为R,圆环上套有质量分别为研和2m的小球A、B（均可看作质点）,且小球A、B用一长为2R的轻质细杆相连．在小球B从最高点由静止开始沿圆环下滑至最低点的过程中（已知重力加速度为g）,下列说法中正确的是（）     

殊途同归——一道竞赛题的另一种微元解法

第22届全国中学生物理竞赛预赛有这样一道题:如下图,水平放置的金属细圆环半径为a,竖直放置的金属细圆柱(其半径比a小得多一)平的面端内面,与圆金柱属的圆细环轴的通上过表圆面环在同的     

机械能与牛顿第二定律综合题研究

<正>能量贯穿于整个高中物理教学体系,因此也是高考的重点所在,我们在复习中应该尽可能地将其与其他知识有机糅合促进复习效果提升。例1如图1所示,固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环,圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接。弹簧的另一端固定在墙上,并且处于原长状态。现让圆环由静止开始下滑,已知弹簧原     

从一则圆周问题想开去(高一、高三)

题如图1所示,半径R =0．4m的光滑半圆环轨道处于竖直平面内,半圆环与粗糙的水平地面相切于圆环的端点A．一质量m=0．1kg的小球,以初速度v0=7．0m／s在水平地面上向左做加速度a=3．0m／s2的匀减速直线运动,运动4．0m后,冲上竖直半圆环,最后小球落在C 点．求A、C之间的距离．(取重力加速度g= 10m／s2) (05年广东)     

验证“玻—马定律”实验的改进

学生用气体定律实验器做验证“玻—马定律”实验时经常存在以下问题:①难以做到“竖直”,即用弹簧秤钩住框架上的钩向上竖直拉时,目的是使活塞受到的力通过其轴线,而实际中很难确切地做到;②难以做到“固定”,即在用手钩住弹簧秤上端圆环向上拉时,手难免     

一道高考模拟试题的思索

2003年广州市普通高中毕业班物理测试(一)第3题:一种玩具的结构如图1所示,竖直放置的光滑铁圆环的半径为R=20cm,环上有一个穿孔的小球m,仅能沿环作无摩擦滑动,如果圆环绕着通过环心的竖直轴O1O2以10rad/s的角速度旋转,(g取10=m/s2)则小球相对环静止时与环心