- 高三物理匀速率圆周运动
高三物理匀速率圆周运动有以下几种:
1. 圆锥摆:细线的一端连着一个小球,把小球放在不光滑的圆锥形筒的顶点,使圆锥形筒的轴与小球的运动轨迹的垂直轴相重合,使圆锥形筒的轴旋转,使小球在锥形圆周上运动。
2. 绳系卫星在圆轨道上运行,绳的拉力为零。
3. 杆系卫星在圆轨道上运行,杆对小球的弹力提供向心力。
4. 轻杆一端固定一个小球,另一端有摩擦力。在粗糙水平面上运动时,杆对球的作用力是支持力和摩擦力的合力。
以上就是高三物理匀速率圆周运动的主要内容,它们都是常见的圆周运动模型,通过这些运动,可以更好地理解和掌握圆周运动的规律和特点。
相关例题:
题目:一个质量为 m 的小球在竖直平面内做匀速率圆周运动,已知小球在最高点的速度为 v1,在最低点的速度为 v2。求小球在运动过程中克服重力做功的平均功率。
【分析】
小球在竖直平面内做匀速率圆周运动,在最高点和最低点时,重力做功,其他位置重力不做功。根据动能定理可求得小球在运动过程中克服重力做功的大小。再根据功率公式可求得小球在运动过程中克服重力做功的平均功率。
【解答】
设小球的半径为 R,最高点到最低点的圆心角为 θ,则小球在运动过程中克服重力做功的大小为:
W = mgh = mgsinθ
其中,sinθ = θ/2π
又因为小球做匀速率圆周运动,所以 θ = π/2 - θ'
其中 θ' 为初末位置之间的圆心角。
所以,克服重力做功的大小为:
W = mgsinθ = mg(π/2 - θ')
设小球在运动过程中的平均速率为 v',则平均功率为:
P = W/t = mgv'
其中,t 为小球运动的时间。
根据动能定理可得:
0 = (mv1²/2) - (mv2²/2) + W
代入数据可得:
(mv1²/2) - (mv2²/2) = 10J
所以,克服重力做功的平均功率为:
P = 10mg/2 = 50W
答案:克服重力做功的平均功率为 50W。
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