曲线运动(五)竖直圆周运动模型总结,看一眼你就全懂了!
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发布时间：2024-11-07 22:06
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时间：2024-11-07 22:13
反复思考，不知从何落笔，索性简洁明了，直接切入正题——竖直圆周运动模型的总结。
一、竖直圆周运动解题思路
圆周运动解题要领如下：首先，明确研究对象；其次，确定圆心、半径、向心加速度方向；接着，进行受力分析，将各力分解至沿半径方向和垂直半径方向；最后，依据向心力公式，应用牛顿第二定律求解。基本规律：径向合外力提供向心力。
二、竖直圆周运动模型及临界极值问题
竖直圆周运动模型分为两大类：绳—球模型和杆—球模型。其中，绳—球模型包括绳模型和环模型（单环）；杆—球模型包括杆模型和管模型（圆管）。具体内容如下：（凭借一己之力，勇往直前）
三、竖直圆周运动的其他相关问题
1、脱轨问题
分类：脱轨分为外侧脱轨与内侧脱轨两种情况。条件：脱轨条件为物体与轨道之间的作用力为0。
（a）内侧脱轨：小球在光滑轨道内部最低点向上运动，假设在最低点速度为V0。
情况1：小球不能通过1/2圆轨道，机械能守恒定律可得：[公式]，可推出当[公式]时，小球在圆弧轨道下半部分来回滑动。
情况2：小球能通过轨道最高点，重力提供圆周运动的向心力，[公式]，根据机械能守恒定律，可得[公式]，当[公式]，小球能完成圆周运动。
情况3：当[公式]时，小球将脱离轨道做斜抛运动。设小球脱离轨道时与水平方向的夹角为[公式]，则重力沿圆心方向的分力提供向心力，有[公式]，根据机械能守恒定律可得[公式]，联立以上两个式子可得[公式][公式][公式]。
（b）外侧脱轨：假设小球从圆轨道最高点静止滑下，小球在何处脱离轨道？假设夹角为[公式]时开始脱离轨道，则满足关系[公式][公式]，可得[公式]。
2、超重失重问题
“上半圆失重，下半圆超重”。
3、斜面上的圆周运动及复合场中的等效圆周
圆周运动规律仍适用，关键在于找到等效重力加速度、等效最高点、等效最低点。
