物理组杆球模型问题分析.ppt
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巩固应用：
长为0.6 m的轻杆OA(不计质量), A端插个质量为2.0 kg的 物体,在竖直平面内绕O点做圆周运动,当球达到最高点的速度 分别为3 m/s, 6 m/s, 2 m/s时, 求杆对球的作用力各为多少? v2 解 : 若杆对球无作用力， m g m ，v 6m / s A L 讨论： 2m / s 6m / s, 杆对球为支持力， O v2 mg F m L F 6.7 N
3m / s 6m / s, 杆对球为拉力， v2 mg F m L F 10N
小结：
1.杆和物体连接时，杆对物体可以提供支持力 也可以提供拉力。 2.杆球模型杆的弹力和速度关系
（ 1 ）过最高点最小速度 v0 0，F mg
(2)当v0
gL时，F 0
v2 （3）当v v0时，杆对小球有向上的 支持力F m g m L
R 2 v V3 若内管壁对小球有作用 力F2 , m g F2 m 2 R 2 G v3 最低点： F3 m g m R （1）最高点最小速度 v 0
（2）当 v 0 gr 时，管壁对小球没有力的作用
（3）当 V > V0 （4）当 V < V0
时，外管壁对小球有作用力 F1 时，内管壁对小球有作用 F2 力
（ 1 ）最小速度 v 0，F mg（支持力）
v2 （3）当v v0时，杆对小球有向上的 支持力F m g m L 2
(2)当v0
gL时，F 0
v （4）当v v0时，杆对小球有向下的 拉力F m m g L
拓展：物体在管型轨道内的运动
如图，有一内壁光滑竖直放置的管型轨道半径为R，内有一质 量为m的小球，沿其竖直方向上的做变速圆周运动，小球的 F2 直径刚好与管的内径相等，思考问题 （1）小球运动到最高点 A 的 时候速度与 受力的关系是怎样的？ V1(V2) （2）小球运动到最低点的时候速度与受力的关 系又是怎样？ G 2 v F1 最高点: 若外管壁对小球有作用 F3 R 力F1，m g F1 m 1
专题：杆球模型问题分析
问题2：杆球模型：
用长为L的轻杆一端固定着一个质量为m的小球，使小球在 竖直平面内做圆周运动，如图所示。试分析： F 当小球在最高点B的速度为v时，杆的受力与速度 的关系怎样？ B 2 v mg 在最高点，若小球受杆 拉力，m g F m F 2 L v o 若小球受杆支持力， mg F m L 思考:过最高点的最小速度是多大?何时杆表 A 现为拉力,何时表现为支持力?
v2 （4）当v v0时，杆对小球有向下的 拉力F m m g L
完
谢
谢！
巩固应用：
长为0.6 m的轻杆OA(不计质量), A端插个质量为2.0 kg的 物体,在竖直平面内绕O点做圆周运动,当球达到最高点的速度 分别为3 m/s, 6 m/s, 2 m/s时, 求杆对球的作用力各为多少? v2 解 : 若杆对球无作用力， m g m ，v 6m / s A L 讨论： 2m / s 6m / s, 杆对球为支持力， O v2 mg F m L F 6.7 N
3m / s 6m / s, 杆对球为拉力， v2 mg F m L F 10N
小结：
1.杆和物体连接时，杆对物体可以提供支持力 也可以提供拉力。 2.杆球模型杆的弹力和速度关系
（ 1 ）过最高点最小速度 v0 0，F mg
(2)当v0
gL时，F 0
v2 （3）当v v0时，杆对小球有向上的 支持力F m g m L
R 2 v V3 若内管壁对小球有作用 力F2 , m g F2 m 2 R 2 G v3 最低点： F3 m g m R （1）最高点最小速度 v 0
（2）当 v 0 gr 时，管壁对小球没有力的作用
（3）当 V > V0 （4）当 V < V0
时，外管壁对小球有作用力 F1 时，内管壁对小球有作用 F2 力
（ 1 ）最小速度 v 0，F mg（支持力）
v2 （3）当v v0时，杆对小球有向上的 支持力F m g m L 2
(2)当v0
gL时，F 0
v （4）当v v0时，杆对小球有向下的 拉力F m m g L
拓展：物体在管型轨道内的运动
如图，有一内壁光滑竖直放置的管型轨道半径为R，内有一质 量为m的小球，沿其竖直方向上的做变速圆周运动，小球的 F2 直径刚好与管的内径相等，思考问题 （1）小球运动到最高点 A 的 时候速度与 受力的关系是怎样的？ V1(V2) （2）小球运动到最低点的时候速度与受力的关 系又是怎样？ G 2 v F1 最高点: 若外管壁对小球有作用 F3 R 力F1，m g F1 m 1
专题：杆球模型问题分析
问题2：杆球模型：
用长为L的轻杆一端固定着一个质量为m的小球，使小球在 竖直平面内做圆周运动，如图所示。试分析： F 当小球在最高点B的速度为v时，杆的受力与速度 的关系怎样？ B 2 v mg 在最高点，若小球受杆 拉力，m g F m F 2 L v o 若小球受杆支持力， mg F m L 思考:过最高点的最小速度是多大?何时杆表 A 现为拉力,何时表现为支持力?
v2 （4）当v v0时，杆对小球有向下的 拉力F m m g L
完
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