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1、学习基础,做圆周运动的物体要受到指向圆心的向心力向心力的特点方向：总是指向圆心大小：,最重要,圆锥摆,转盘,滚筒,经典模型,分析做圆周运动的物体受力情况,提供向心力,受力分析,Ff,FN+mg,思考：,在平直轨道上匀速行驶的火车，火车受几个力作用？这几个力的关系如何？那火车转弯时情况会有何不同呢？火车转弯时是在做圆周运动，那么是什么力提供向心力？,一、铁路的弯道,一、水平面内的圆周运动,火车车轮的构造,火车车轮有突出的轮缘,FN,F,G,铁路的弯道,(1)内外轨道一样高时转弯,火车车轮受三个力：重力、支持力、外轨对轮缘的弹力.,外轨对轮缘的弹力F提供向心力F=F向,该弹力是由轮缘和外轨的挤压产
2、生的,由于火车质量很大,故轮缘和外轨间的相互作用力很大,易损坏铁轨.,怎么办?,火车转弯规定临界速度:,解析：,重力G与支持力FN的合力F合是使火车转弯的向心力,(2)外轨高内轨低时转弯,铁路的弯道,铁路的弯道,外轨略高于内轨时转弯,h、r越大,火车转弯越安全,此为火车转弯时的安全速度,思考:(1)如果v行驶v安全,情况如何?(2)如果v行驶v0时：,当vm,F时,杆儿对小球是拉力.当速度V时,杆儿对小球是支持力.当速度V=时,杆儿对小球无作用力.,mg,FN,F,讨论：,物做近心运动,2、绳（和内轨）模型：,mg,FN,v,(1)如图所示，光滑圆盘中心有一个小孔，用细绳穿过小孔，两端各系一小
3、球A、B，A、B等质量，盘上的小球A做半径为r=20cm的匀速圆周运动，要保持B球静止，A球的角速度多大？,解：隔离A，据牛二律,F=m2r,隔离B，F=mg,联立解得=,=,r=0.2,3、连接体问题,(2)细绳一段系一质量为M=0.6千克的物体,静止在水平面上,另一端通过光滑小孔吊着质量m=0.3千克的物体,M的中心距圆孔0.2米,已知M与水平面间的最大静摩擦力是2牛,现使此平面绕中心轴线转动,问在什么范围内m会处于静止状态。,mg,解：研究A即将向圆心滑动状态，据牛二律,F=,隔离B，F=mg,r=0.2,Mg,a1,N,f,联得,研究A即将背离圆心滑动状态，据牛二律,F=,隔离B，F=
4、mg,联得,M,M,3、轻杆长L=1m,其两端各连接质量为1kg的小球，杆可绕距B端0.2m处的轴o在竖直面内自由转动，轻杆由水平静止转至竖直方向，A球在最低点时的速度大小为4m/s，求此时B球对杆的作用力。,A,B,rA=0.8,rB=0.2,B在最高点时，据牛二律,mg+FB=m2rB,解AB在同一个物体上同一时刻相同,在B通过最高点时,FB=m2rBmg,=1520.2110,=-5牛,由题意，OB杆对B球作用力方向向上,据牛三律，B球对OB杆作用力向下，大小为5N,=,（1）、如图所示，质量为m的A、B两个物体，用细绳悬着，跨过固定在圆盘中央光滑的定滑轮，物体A据转盘中心R,与转盘的最大静摩擦因数为（1），为使A相对于转盘静止，则转盘的角速度取值范围多大？,4、临界问题：利用程序法判定未知的临界状态,2=？,问：若盘不转即=0物体A能否相对于盘静止？,（2）、如图所示，长为2L的轻杆，两端各固定一小球，A球质量为m1，B球质量m2。过杆的中点O有一水平光滑固定轴，杆可绕轴在竖直平面内转动。当转动到竖直位置且A球在上端、B球在下端时杆的角速度为，此时杆对转轴的作用力为零，则A、B小球的质量之比为（）,A1：1,D,