出题老师是怎么飞檐走壁的......

高中匀速圆周运动临界问题(如何解决圆周运动的)(1)

小编突然想到一个激动人心的问题,如果小编跑得足够快,是不是就能够练成传说中的飞檐走壁?

高中匀速圆周运动临界问题(如何解决圆周运动的)(2)


前排:

一想到飞檐走壁的神功,小编决定马上用科学的目光来研究这个物理问题

高中匀速圆周运动临界问题(如何解决圆周运动的)(3)

小编要解决的问题有:

①竖直面内的圆周运动达到最高点的临界条件是什么。

②如何轻松解决竖直面内圆周运动的临界问题。

小编开启科(zhuang)学(bi)模式了:

高中匀速圆周运动临界问题(如何解决圆周运动的)(4)

竖直面内的圆周运动,主要有两种模型:有支撑模型和无支撑模型。

由于所有的物体在地球附近都会受到重力作用。

因而,在竖直面内做圆周运动,就是一个变速圆周运动的过程。

那么,如果要运动到最高点,就至少得克服地球重力的作用。

对于有支撑模型,想要达到最高点,由于有支撑面/点的存在,只要物体有动能(/速度),就能够沿着支撑面/点不断向上爬。

因而,对于有支撑模型来说,能爬到最高点的临界条件,就是在达到最高点的时候,刚好减速道速度为“0”。

对于立志要练成飞檐走壁的小编来说,借助外力当然是不屑一顾的

高中匀速圆周运动临界问题(如何解决圆周运动的)(5)

对于无支撑模型,想要用最小的速度达到最高点,则必须刚好克服重力的作用。

也即是说,无支撑模型,在最高点处的临界条件(受力条件),就是只受重力作用。

所以,这就是完完全全的不借助外物啊!

飞檐走壁,理论上完全可行。

哈哈哈,什么高考的,都将被小编飞檐走壁的身影远远地甩在脑后

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小编记住了临界条件:

为了将物理实验精神发扬光大,同时保证计划妥妥落地,小编决定先找个东西试验一下。

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【2】

竖直面内圆周运动临界值解题步骤

(打开思维导图)

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快看小编独门的解题步骤思维导图。(认真按照思维导图中的步骤来)

小编做了什么实验

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1、独门暗器:水流星

绳系着装有水的水桶,在竖直面内做圆周运动,水的质量m=0.5kg,绳长L=40cm,求:(g=10m/s2)

最高点水不流出的最小速率

高中匀速圆周运动临界问题(如何解决圆周运动的)(10)

①画图建模

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确定运动半径:R=L

②受力分析

确定物体运动模型和位置:无支撑模型,最高点处的最小速度。

想要水不流出,必须克服重力作用,并且是最小速度,故而恰好只受重力。

由此可以确定临界条件是:仅受重力作用

受力示意图

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③列式计算

确定合外力:

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确定向心力与线速度关系式:

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综合半径大小:R=L,联立方程最终可以求得线速度大小:

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Good!独门暗器已成。

在实验过程中,小编发现,想要控制好在最高点的运动,就需要控制好力度。

总结为:先确定运动条件,再根据条件分析受力!

根据小编的多方研究,以后小编就可以飞檐走壁啦。敬请期待小编的归来!

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容小编先去减减肥先

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