15.竖直方向上的圆周运动

竖直面内的圆周运动演示实验：①没有支撑力的情况：绳、离心轨道、水流星②有支撑力的情况：杆、管状轨道、小环套大环最低点和最高点的向心力来源，列出向心力方程①没有支撑力的情况：绳、离心轨道、水流星mgF1mg☆最低点的受力情况：向心力来源、向心力方程F2最低点和最高点的向心力来源，列出向心力方程☆最高点的受力情况：向心力来源、向心力方程RvmmgF211RvmFmg2220v0gRv0小球通过最高点的条件：v≥gRRvmFmg222②有支撑力的情况：杆、管状轨道、小环套大环mgF2F2速度大速度小☆最高点的受力情况：向心力来源、向心力方程RvmFmg222mgRvmFmg2RvmFmg2mgFFmg小球通过最高点的条件：当F=0时，小球速度为gRv0v≥0当v小球受拉力如左侧所示：v↓↑→F↓↑gR当v小球受支持力如右侧所示：v↓→F↑，当v=0时，F=mg，所以有支撑力情况下小球能通过最高点的速度为v≥0gR思考题：绳碰到钉子的瞬间，线速度、角速度、向心加速度、绳的拉力、向心力怎样变化？线速度不变！！！练习：《新课堂》38页例2、39页例3及其变式训练例2：l=0.5m、m=0.5kg、到达最高点的速度v=0.4m/s法一：设F=0时，球的速度为v0lvmmg2050glvm/s因为vv0，所以杆对球的作用力为支持力lvmFmg284.42lvmmgFN法二：假设法。设杆对小球的作用力方向向下lvmFmg284.42mglvmFN负号表示杆对球的作用力方向与假设的方向相反，即杆对球的作用力大小为4.84N，方向向上。例3：l=0.6m、m=0.5kg水桶到达最高点时，受到的最小力为重力，所以有：lvmmg2060glvm/s因为vv0，所以桶底对水有向下的作用力lvmFmg25.22mglvmFNRvmmg2mgRvmFmg442F=3mg作业：《新课堂》34页～47页剩余部分练习题47页16题删