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物理一轮复习考点巩固之圆周最高点
2014.09.08 23:23

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在学习圆周运动的时候,很多学生会对这个问题理解的不到位,那就是物体刚好通过圆周的最高点是什么意思?物体刚好通过最高点有什么特点?本文就来与同学们系统分析一下这个问题。
在做物理题时,我们总是遇到这样的话:物体恰好运动能到圆周最高点,物体刚好能通过圆周最高点。这些话的含义是什么呢?借助于4种典型情况来作一个分析,如下:
先来补充一下:做圆周运动的物体(不管匀速非匀速),受力必然不平衡,必须有外力作用,外力在径向投影,提供物体的向心力。
(1)沿着圆周的外轨道,恰好通过圆周最高点的情况
该情况下弹力为零,重力全部提供向心力。公式mg=m*v*w
(2)绳子拉力下物体刚好通过最高点的情况
要知道绳子只能提供拉力,因此,恰好通过最高点,依然是重力提供了所有的向心力,此时绳子拉力T为零。
在上述1、2两种情况下,物体在最高点的速度如果增加一些,对应的轨道支持力(以及2的绳子拉力T)就不再为零了,这种情况下的受力情况:重力与支持力(拉力)的合力提供向心力,显然圆周运动的线速度会增加。
(3)杆件作用下恰好通过最高点的情况
杆件区别于绳子,能够提供拉力和支持力两种作用,因此物体恰好通过最高点,其速度可以为零,这种情况下重力与支持力抵消掉了,合外力与向心力都为零,物体速度为零。
(4)内外侧圆弧轨道作用下通过最高点
这种情况与第(3)种情况完全相同,圆弧两侧轨道既可以提供向上的力(内弧),同样也可以提供向下的支持力(外弧),恰好通过最高点,其速度大小可以为零,对应的是支持力与重力抵消,物体所受的向心力为零。
在最后,笔者建议大家画几个图,画出受力图,分析下各种情况的向心力情况,这样才能把上面的结论彻底吃透。这个考点虽然很基础,可在考试中却总出现,尤其是一些综合力学题中。同学们还要引起足够重视。
参考文献:
高中物理知识点总结http://gaozhongwuli.com/zongjie
向心力http://zb.gaozhongwuli.com/index.php/archives/186
文/路肖,转载本文前请联系笔者,注明原文作者与物理网(http://gaozhongwuli.com/ )链接,谢谢合作。

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