高中物理:一小球在光滑半圆弯道上作竖直方向圆周运动 高中物理向心力:小球竖直方向的重力没有被平衡,竖直方向怎么没...

作者&投稿:爱飞 2024-07-02
高一物理竖直方向上的圆周运动

由于是硬杆,就不像绳子那样需要让拉力充当向心力,在最高点时只需让物体速度大于0即可,凭借惯性通过最高点

收到两个力气
重力(地球上所以物体都受到)
圆环的支持力(光滑即认为可以忽略摩擦力,所以就只剩下支持力)
因为题里没有其他物体出现,所以可以认为小球只与圆环接触,有上述结论(前提是不考虑两者同时自由落体等其他极端状态)

如图,先受力分析。可知,当球下滑A_B,重力G和F1的夹角越来越小。F1 越来越大,F1=Fn.Fn就是向心力,可知向心力越来越大。

F2就是球加速的力,下滑时和G夹角越来越大,F2越来越小,所以加速度越来越小。

有加速度,说明小球会加速,所以A_B过程中,小球一直在加速。

 

忘采纳!嘿嘿,



重力势能变成动能的过程,线速度变大、角速度变大
A点向心力不为0,B点的向心力为0,向心力变小,向心加速度减小
球受重力方向、大小不变,受支持力始终垂直于曲面的切线方向,二者的夹角变大,合力减小,B点合力为0,所以合力变小

由于轨道光滑,因此是重力势能转变为动能的过程。
(1)很显然速度(线速度)不断增加,角速度也不断增加;
(2)向心加速度是v*v/R,因此也不断增加,方向始终指向圆心,同样的,向心力不断增加;
(3)球所受合力是向心力和切向力的合力,这个比较复杂,需要列公式计算,我这边算的结果是合力会不断增加,A点处是mg,B点处是2mg。

如有需要再追问吧~

由于轨道光滑,物体只受重力和支持力,而支持力始终与线速度的方向垂直不做功,因此物体在运动中机械能守恒,AB段是重力势能转变为动能的过程,也就是动能逐渐增加,所以

 (1)线速度不断增加,角速度也不断增加;

 





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