2014高中物理:《圆周运动中的临界问题》练习新人教版必修2答案

《圆周运动中的临界问题》

1、在竖直平面内作圆周运动的临界问题

⑴如图1、图2所示,没有物体支承的小球,在竖直平面作圆周运动过最高点的情况

v0

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图 1

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2

图 3

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①临界条件:绳子或轨道对小球没有力的作用 v临界Rg

②能过最高点的条件:v≥Rg ,当v>时,绳对球产生拉力,轨道对球产生压力。

③不能过最高点的条件:v<v临界(实际上球没到最高点时就脱离了轨道)。 ⑵如图3所示情形,小球与轻质杆相连。杆与绳不同,它既能产生拉力,也能产生压力

①能过最高点v临界=0,此时支持力N=mg

②当0<v<Rg 时,N为支持力,有0<N<mg,且N随v的增大而减小 ③当vRg 时,N=0

④当vRg ,N为拉力,有N>0,N随v的增大而增大

例1、(99年高考题)如图4所示,细杆的一端与一小球相连,可绕过O的水平轴自由转动。现给小球一初速度,使它做圆周运动。图中a、b分别表示小球轨道的最低点和最高点,则杆对球作用力可能是 ( )

A、a处为拉力,b处为拉力 B、a处为拉力,b处为推力 C、a处为推力,b处为拉力 D、a处为推力,b处为推力

答案:A B

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图 4

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