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下面是一位学生关于圆周运动临界问题的解答。使一小球沿半径为R的圆形轨道从最低点上升,那么需给它最小速度为多大时,才能使它达到轨道的最高点?根据机械能守恒,小球在圆形轨道最高点A时的势能等于它在圆形轨道最低点B时的动能(以B点作为零势能位置),所以从而得所以
下面是一位学生关于圆周运动临界问题的解答。使一小球沿半径为R的圆形轨道从最低点上升,那么需给它最小速度为多大时,才能使它达到轨道的最高点?根据机械能守恒,小球在圆形轨道最高点A时的势能等于它在圆形轨道最低点B时的动能(以B点作为零势能位置),所以从而得所以
admin
2015-05-28
27
问题
下面是一位学生关于圆周运动临界问题的解答。使一小球沿半径为R的圆形轨道从最低点上升,那么需给它最小速度为多大时,才能使它达到轨道的最高点?
根据机械能守恒,小球在圆形轨道最高点A时的势能等于它在圆形轨道最低点B时的动能(以B点作为零势能位置),所以
从而得
所以要使小球到达轨道的最高点,需要给它的速度
。问题:
设计一个教学片断,帮助学生掌握此类问题的正确思路和方法。
选项
答案
师:小球如果在圆轨道上做圆周运动,小球所需要的向心力由谁来提供? 生:小球自身的重力和轨道对它的弹力。 师:很好,知道了受力情况,我们由牛顿第二定律可以列出其运动方程。 生:[*] 师:从这个式子可以看出小球在A点的速度最小可以是多少? 生:当只有重力提供向心力时小球在A点的速度最小。 师:对,这就是小球恰好能运动到A点的临界条件,此时球A的速度是多少? 生:[*] 师:所以要使小球到达A点,小球在A点具有的速度[*],而不是v≥0。知道了这个条件,怎么求小球在最低点B时所满足的条件呢? 生:可以根据机械能守恒求B点的速度。 师:好,同学们说一下具体怎么列式。 生:[*] 师:那么我们将[*]代入就可以求得小球在B点的最小速度。
解析
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物理学科知识与教学能力题库教师资格分类
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物理学科知识与教学能力
教师资格
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