- 高三物理竖直平面讲解
高三物理竖直平面讲解的内容包括：
1. 竖直面上的圆周运动：此类问题通常涉及一个竖直平面内的圆周运动，物体在重力作用下，通过最高点来分析物体的运动情况。
2. 简谐运动：竖直平面内的单摆是一个最简单的简谐运动。
3. 圆周运动向心力的来源：在竖直平面内的圆周运动中，向心力的来源通常包括重力和拉力，拉力有时作为向心力，有时作为物体的动力。
4. 绳和杆的不同：绳子的弹力不能突变，而杆的弹力可以突变。在竖直平面内的圆周运动中，绳和杆的选择会影响物体的运动情况。
5. 最高点和最低点的速度：在竖直平面内的圆周运动中，通常要求物体在最高点和最低点速度的大小和方向。
6. 临界和极值问题：可以通过分析物体在竖直平面内的运动情况，来求解一些临界和极值问题，如绳的一端固定，另一端连接一个小球在竖直面上做圆周运动时绳的拉力何时为零等问题。
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相关例题：
例题：竖直平面内的圆周运动
一、问题背景
在高三物理学习中，竖直平面内的圆周运动是一个重要的知识点。它涉及到物体的动力学和能量守恒，是考察学生物理综合能力的一个典型题目。
二、问题描述
假设一个质量为m的物体，在竖直平面内从A点出发，在圆弧轨道上运动，最后到达B点。已知圆弧轨道的半径为R，求物体在最高点A和最低点B的速度大小。
三、解题思路
1. 确定受力情况：物体在圆弧轨道上运动时，受到重力mg和圆弧对它的支持力N。
2. 运用动力学知识：根据牛顿第二定律，物体的加速度为g，方向竖直向下。因此，物体在竖直平面内的圆周运动可以分解为沿杆方向的匀加速直线运动和圆周运动的合成。
3. 确定最高点和最低点的速度：根据动能定理，物体在最高点A和最低点B的速度可以由初始动能和重力势能的变化来决定。
四、解题过程
设物体在最高点A的速度为v1，最低点B的速度为v2。根据动能定理，有：
在A点：$mg times 2R = (1/2)mv_{1}^{2} - (1/2)mv_{0}^{2}$ （初始动能）
在B点：$mg times R = (1/2)mv_{2}^{2} - 0$ （动能增量）
联立以上两式，解得：$v_{2} = sqrt{gR}(v_{1} = sqrt{gR + R^{2}})$
所以，物体在最高点A的速度为v1 = sqrt(gR + R^2)，最低点B的速度为v2 = sqrt(gR)。
五、总结
通过以上例题，我们可以看到竖直平面内的圆周运动需要学生掌握动力学知识和能量守恒定律。通过正确的受力分析，我们可以确定物体的运动状态，再结合动能定理和重力势能的变化，可以求解出物体在最高点和最低点的速度大小。
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