高一物理。竖直平面上的圆周运动,绳模型和杆模型求详细讲解,包括各种临界点分析。好的要追加分数的。

如题所述

(1)绳模型:(特点:绳子只能产生指向圆心的拉力)
最高点:设速度为v,质量为m,半径为r,则:mg+F=mv²/r
根据上式可得:v增大时,F增大。v减小时,F减小。当V=√gr时,F=0.此时只有重力提供向心力,这是一个临界状态,此时的速度是物体能通过最高点需要的最小速度。
最低点:F-mg=mv²/r,F随着速度的增大而增大。
(2)杆模型:(特点:最高点时,细杆既能产生指向圆心的拉力,也能产生背离圆心的弹力)
最高点:
(1)当速度v=√gr时,杆既没有拉力,也没有支持力,有重力提供向心力。
(2)v>√gr时,杆有指向圆心的拉力F,此时F+mg=mv²/r,随着速度增大,拉力也增大
(3)v<√gr时,杆有背离圆心的支持力F,此时mg-F=mv²/r,随着v增大,F减小。v减小,F增大。当v=0时,F=mg ,这是物体能经过最高点的最小速度。
最低点:和细绳模型一样(杆是产生拉力)。
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