高二物理圆周运动包括:
1. 绳或杆上作用力:绳的拉力特点是与速度方向垂直,速度变化时绳上张力大小改变,速度不变时绳上张力为零。杆对物体的作用力可以沿任意方向,可以充当动力也可以充当阻力。
2. 圆锥摆:细线上悬挂的小球在圆锥形轨道上做匀速圆周运动时,小球受到重力、指向圆心的指向圆心轨道的力(重力和向心力)以及细线拉力的作用。
3. 水平面内的圆周运动:细线一端固定,另一端系着小球在水平面内做匀速圆周运动的小球,靠重力和绳的拉力的合力提供向心力。
4. 竖直面内的圆周运动:小球用绳或杆通过光滑的过顶球心连接另一小球在竖直平面内做圆周运动,靠重力和绳的拉力的合力提供向心力。
以上是高二物理圆周运动的一些例子,具体还包括一些其他的运动形式,如圆锥摆、竖直平面内的圆周运动等。
题目:一个质量为 m 的小球,在长为 L 的细线的牵引下,在竖直平面内做圆周运动。已知细线的最大拉力为 T_{max},求小球在最高点和最低点细线的拉力之差。
答案:
小球在最高点时,细线的拉力为拉力减去小球的重力。根据向心力公式,可得:
F_{T1} = mg + m \frac{v^{2}}{L}
其中,v 是小球在最高点的线速度。
小球在最低点时,细线的拉力为牵引力加上小球的重力。同样根据向心力公式,可得:
F_{T2} = mg + m \frac{v^{2}}{r}
其中,r 是小球在最低点的半径。
因此,最高点和最低点细线的拉力之差为:
F_{T2} - F_{T1} = m \frac{v^{2}}{r} - m \frac{v^{2}}{L} = m \frac{G(r - L)}{L}
其中,G 是重力加速度。
希望这个例子能够帮到您!如果您有更多关于圆周运动的问题,请随时提问。