给一个圆怎么找圆心

给一个圆怎么找圆心

关于等时圆问题,虽然许多同学对其原理有所了解,但在实际应用中,特别是在如何构建等时圆方面,常常感到困惑。

一、等时圆模型概述:

1. 当质点从竖直圆环上沿不同的光滑弦上端由静止开始圆环的最低点时,所用时间相等,如图甲所示。

2. 同样,质点从竖直圆环上最高点沿不同的光滑弦由静止开始下端时,所用时间也相等,如图乙所示。

3. 如果两个竖直圆环相切,且两环的竖直直径均过切点,那么质点沿不同的光滑弦从上端由静止开始下端所用时间仍然相等,如图丙所示。

二、原理解析:

等时圆实际上遵循的是光滑斜面模型的原理。具体来说,2Rcos=gcost,从而得出t=√(4R/g),这与自由落体的时间公式一致。

三、如何寻找等时圆:

1. 确定初始条件:需要有相交的光滑斜轨道,并且质点由静止从一端另一端。

2. 设置顶点:下端相交时,顶点为圆的最低点;上端相交时,顶点为圆的最高点。

3. 构建等时圆:通过顶点做一条竖直线,然后过斜面一端做垂线与该竖直线相交,交点到最低(高)点的距离即为等时圆的直径。

例题解析:

1. 如图,oa、ob和ad是同一圆周上的三根固定光滑细杆。从o点无初速释放的滑环与从d点无初速释放的滑环,沿着这三根杆下a、b点的时间是相同的。这是因为它们满足等时圆的条件,即都从静止开始沿光滑轨道下滑。

2. 在半球形容器内的三块不同长度的滑板OA、OB、OC问题中,三块滑板从A、B、C处开始由静止下滑。忽略阻力,由于它们都满足等时圆的条件,即都从静止开始沿光滑斜面下滑,因此三个滑块会同时到达点。


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