19-20 第6章 习题课2　竖直面内的圆周运动

1习题课习题课2竖直面内的圆周运动竖直面内的圆周运动【学习素养【学习素养·明目标】明目标】物理观念物理观念：：1.了解竖直面内圆周运动的两种基本模了解竖直面内圆周运动的两种基本模型型.2.掌握轻绳掌握轻绳(或轻杆或轻杆)约束下圆周运动的两个特殊点的相关分析约束下圆周运动的两个特殊点的相关分析.3.学会分析圆学会分析圆周运动问题的一般方法周运动问题的一般方法．．科学思维科学思维：：1.通过对圆周运动的两种基本模型的学习，培养学生的思维能通过对圆周运动的两种基本模型的学习，培养学生的思维能力力.2.培养学生应用所学知识解决实际问题的能力培养学生应用所学知识解决实际问题的能力．．竖直面内圆周运动的轻绳竖直面内圆周运动的轻绳(过山车过山车)模型模型[要点归纳要点归纳]轻绳轻绳(过山车过山车)模型模型(如图所示如图所示)的最高点问题的最高点问题1．绳或过山车．绳或过山车(内轨道内轨道)施力特点：只能施加向下的拉力或压力．施力特点：只能施加向下的拉力或压力．2．在最高点的动力学方程．在最高点的动力学方程FT＋＋mg＝＝mv2r.3．在最高点的临界条件．在最高点的临界条件FT＝＝0，此时，此时mg＝＝mv2r，则，则v＝＝gr.v＝＝gr时，拉力或压力为时，拉力或压力为零．零．v＞＞gr时，小球受向下的拉力或压力．时，小球受向下的拉力或压力．v＜＜gr时，小球不能达到最高点．时，小球不能达到最高点．即轻绳模型的临界速度为即轻绳模型的临界速度为v临临＝＝gr.【例【例1】】一细绳与水桶相连，水桶中装有水，水桶与细绳一起在竖直平面一细绳与水桶相连，水桶中装有水，水桶与细绳一起在竖直平面内做圆周运动，如图所示，水的质量内做圆周运动，如图所示，水的质量m＝＝0.5kg，水的重心到转轴的距离，水的重心到转轴的距离l＝＝50cm.(g取取10m/s2)