"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).     

“过山车”模型的基本规律及应用

“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．研究和掌握“过山车”模型的基本规律，通过等效、类比的方法，可以极为简捷地分析和解答竖直平面内的各种圆周运动问题（包括在等效重力场中），有时一眼就可以看出结果了．     

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,     

“质点”与“过山车”间的比较

１两种运动模型 ［例１］如图１所示，可视为质点的小球以初速度Ｖｎ沿水平轨道运动，然后进入竖直平面内半径为Ｒ的圆形轨道，若不计轨道的摩擦，为使小球能通过圆形轨道的最高点，则Ｖｏ至少应为多大？ ［例２］如图２所示，长度为ｌ的无动力“翻滚过山车”以初速度Ｖｏ沿水平轨道运动，然后进入竖直平面内半径为Ｒ的圆形轨道，若不计轨道的摩擦，且１＞２πＲ，为使“过山车”能顺利通过圆形轨道，则ｖｏ至少应为多大？ 对于例１所给出的“质点沿竖直平面内的光滑圆轨道运动”的运动模型，通常的求解方法如下： 小球沿光滑圆轨道运动过程…     

一道过山车问题的错解分析

题目 改革开放搞活经济，繁荣市场，提高人的生活质量，是目前我国中小城市的发展目标，随着旅游业的发展，很多地方都建成了露天游乐场，而游乐场中最使广大青少年受刺激的玩具是过山车，如图1所示．它由许多车厢组成，全长l，圆形轨道半径为R(R远大于车厢高度和长度，且l&;lt;2πR)．试问：过山车在水平轨道上应具有多大初速度ν0，才能使过山车安全地通过圆轨道?(设轨道光滑)     

轻绳连接体中的临界问题分析——对一竞赛题的变式与拓展

竖直平面内的圆周运动和机械能守恒定律是高考的重点内容,是考查学生分析综合能力的基础．Ⅲ竞赛题和高考题常会以相同的模型出现,这与高考物理改革的深化是一致的,本文通过对一道竞赛题的拓展及变式分析,以便学生更加系统地掌握相关知识．     

自制翻滚“过山车”模型

“过山车”模型是高中物理常用的模型之一,很受学生的欢迎。为进一步增强该模型的演示效果,可利用窗帘弯曲轨道、长木板、钢球等材料制作一款翻滚“过山车”模型。该教具可用于演示与“过山车”有关的物理实验。这一自制教具能让学生在具体情境中体验物理规律,不仅实验现象明显,而且教学效果良好。     

例说“cos θ=2／3”

我们在解有关圆周运动的问题时 ,经常会得到ｃｏｓθ =2 /3的结果 ,这是否为巧合呢 ?笔者将结合例题 ,分析其原因 .图 1例 1　如图 1所示 ,半径为Ｒ的光滑半球面固定在水平面上 ,从半球面的最高点Ａ由静止自由释放一质量为ｍ的小滑块 .求小滑块在下滑过程中离开球面的位置及速率 ?解析　因半球面光滑 ,故滑块在下滑过程中不受摩擦力 .球面对滑块的支持力方向始终与滑块速度方向垂直 ,故支持力对滑块不做功 ,所以滑块下滑过程中只有重力对其做功 ,机械能守恒 .设滑块在Ｂ点离开球面 ,此时球面对滑块的支持力恰为零 ,但此时滑块仍做圆周运动 ,…     

对一道教材习题的讨论

在人教版高中《物理》第一册(必修)第七章第六节“机械能守恒定律”一节的练习五第(1)题的第e种情况(第130面)是这样的：“用细绳拴着一个小球，使小球在光滑的水平面上做匀速圆周运动，”问该过程中小球机械能守恒吗?     

高中物理模型教学中存在的若干问题

物理模型的构建可以帮助学生对型异质同的问题迅速找出解题思路,摆脱情境的干扰,很快抓住问题的关键,从而提高解题的效率.但在实际教学中如果忽略对模型内涵的深刻理解,往往会带来负面效应,产生思维僵化,容易使人不注意题中条件的变化而套用已有的物理模型得出     

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．     

几例圆周运动错解分析

圆周运动知识应用的内容包括圆周运动的动力学部分和物体做圆周运动的能量问题，其核心内容是牛顿第二定律、机械能守恒定律等知识在圆周运动中的具体应用。只是在具体应用知识的过程中要注意结合圆周运动的特点：物体所受外力在沿半径指向圆心的合力才是物体做圆周运动的向心力，只有物体所受的合外力的方向沿半径指向圆心，物体才做匀速圆周运动。     

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。     

对一道力学题的拓展及讨论

对程守洙、江之永主编《普通物理学》(第 5版 )中的一道力学题进行拓展及讨论 ,并给出不同情况的解法 .     

学会从“时”“空”角度观察力对物体的作用效果

对物体运动的观察一般都是从时、空两个角度进行．如果从时间上观察力对物体的作用效果，涉及力和时间的问题．力对物体必然施加冲量的作用，其结果会使物体的动量发生变化．如果物体间发生相互作用的过程中不受外力的作用，即外力的冲量为零，则物体系的总动量保持不变．     

关于质点系功能原理和机械能守恒定律相关问题的讨论

阐述了引入外势能质点系的"功能原理"和机械能守恒定律在一般情况下不成立,而且有悖常识,没有存在的必要;并进一步指出质点系的"功能原理"应改为质点系的机械能定理,质点系的机械能守恒定律是力学中的能量转化与守恒定律,是力学中一条独立定律,而不是"功能原理"的推论.     

例谈机械能守恒定律在解竖直圆周运动问题中的运用

能量转化和守恒问题是自然界中最普遍、最基本,也是最重要的客观规律。在用机械能守恒定律解决竖直面内的圆周运动问题时,既要掌握圆周运动的规律,更要正确理解机械能守恒的条件：其一,对某一物体来说,若只有重力做功,或其他外力做功的代数和为零,物体的机械能守恒;     

圆周运动中的临界问题

结合具体实例,简述了如何求解圆周运动中的临界问题的方法.探讨了此类问题的解决办法,对学好力学知识和提高学生的综合解题能力具有重要的意义.     

一道过山车问题的错解分析

题目:随着旅游业的发展,很多地方都建起了露天游乐场,而游乐场中最使广大青少年受刺激的玩具是过山车,如图1所示.它由许多节车厢组成,全长L,圆形轨道半径为R(R远大于车厢高度和长度,且L>2πR).试问:过山车在水平轨道上应具有多大初速度V0,才能使过山车安全地通过圆轨道?(设轨道光滑)     

动量定理在电磁感应问题中的应用

在高中阶段,应充分理解和掌握力学中的五个基本定律,即机械能守恒定律、动量守恒定律、动能定理、动量定理和牛顿定律．以上5个知识点的排列顺序,也正是分析物理问题时,筛选适当的解决问题理论观点的先后顺序．在实际教学中,笔者发现运用动量定理解决有关电磁感应问题是同学们学习中的薄弱环节．本文将通过例题分析来加深大家对动量定理在电磁感应中应用的认识．