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  4. 生活中的其他圆周运动

(10分)如图所示,轻杆长2L,中点装在水平轴O点,两端分别固定着小球A和B,A球质量为m,B球质量为2m,两者一起在竖直平面内绕O轴做圆周运动。(1)若A球在最高点时,杆A端恰好不

一、题文

(10分)如图所示,轻杆长2L,中点装在水平轴O点,两端分别固定着小球ABA球质量为mB球质量为2m,两者一起在竖直平面内绕O轴做圆周运动。

(1)若A球在最高点时,杆A端恰好不受力,求此时O轴的受力大小和方向;
(2)若B球到最高点时的速度等于第(1)小问中A球到达最高点时的速度,则B球运动到最高点时,O轴的受力大小和方向又如何?

考点提示:生活中的其他圆周运动

二、答案

(1)O轴所受有力大小为4mg,方向竖直向下
(2)O轴所受的力的大小为2mg,方向竖直向下
(1)A在最高点时,对Amg=m
BTOB-2mg=2m,可得TOB=4mg
根据牛顿第三定律,O轴所受有力大小为4mg,方向竖直向下  (5分)
(2)B在最高点时,对B有2mg+ TOB=2m,代入(1)中的v,可得TOB=0;
ATOA-mg=mTOA=2mg
根据牛顿第三定律,O轴所受的力的大小为2mg,方向竖直向下 (5分)

三、考点梳理

知名教师分析,《(10分)如图所示,轻杆长2L,中点装在水平轴O点,两端分别固定着小球A和B,A球质量为m,B球质量为2m,两者一起在竖直平面内绕O轴做圆周运动。(1)若A球在最高点时,杆A端恰好不》这道题主要考你对 生活中的其他圆周运动 等知识点的理解。

关于这些知识点的“解析掌握知识”如下:

知识点名称:生活中的其他圆周运动

考点名称:生活中的其他圆周运动
  • 生活中的其他运动:

    生活中有很多运动都可以看作圆周运动,如铁路的弯道、拱形桥、航天器中的失重现象、离心运动、圆锥摆、水平转盘上的物体、竖直面内的圆周运动等。解决这类问题的关键就是选准研究对象进行受力分析。处理圆周运动问题的一般步骤:
    1、明确对象,找出圆周平面,确定圆心和半径;
    2、进行受力分析,画出受力分析图;
    3、求出在半径方向的合力,即向心力;
    4、用牛顿第二定律结合匀速圆周运动的特点列方程求解。

  • 知识点拨:

    汽车在水平面内做圆周运动,如果路面是水平的,汽车做圆周运动的向心力只能由静摩擦力提供;如果外侧路面高于内侧路面一个适当的高度,也就是路面向内侧倾斜一个适当的角度θ,地面对车支持力的水平分量恰好提供车所需要的向心力时,车轮与路面的横向摩擦力正好等于零.在此临界情况下对车受力分析,明确汽车所受合外力的方向:水平指向圆心.然后由牛顿第二定律列方程求解.

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