1、XX 屆高考物理備考復習圓周運動中的臨界問題教案6.8.圓周運動中的臨界問題學案【學習目標】熟練處理水平面內的臨界問題掌握豎直面內的臨界問題【自主學習】一. 水平面內的圓周運動例1:如圖81所示水平轉盤上放有質量為的物快，當物塊到轉軸的距離為r時,若物塊始終相對轉盤靜止，物塊 和轉盤間最大靜摩擦力是正壓力的倍，求轉盤轉動的最大角 速度是多大？拓展： 如o點與物塊連接一細線， 求當 仁時， 細線的 拉力T2=時，細線的拉力T圖81注：分析物體恰能做圓周運動的受力特點是關鍵二. 豎直平面內圓周運動中的臨界問題圖82甲圖82乙圖83甲圖83乙.如圖82甲、乙所示，沒有支撐物的小球在豎直平 面作圓周運

2、動過最高點的情況01臨界條O2能過最高點的條件，此時繩或軌道對球分別產生O3不能過最高點的條.如圖83甲、乙所示，為有支撐物的小球在豎直平面做圓周運動過最高點的情況豎直平面內的圓周運動，往往是典型的變速圓周運動。對于物體在豎直平面內的變速圓周運動問題，中學階段只分 析通過最高點和最低點的情況，并且經常出現臨界狀態，下 面對這類問題進行簡要分析。01能過最高點的條件，此時桿對球的作用力O2當0時，桿對小球的力為其大小為 _討論：繩與桿對小球的作用力有什么不同？例2.長度為L=0.50的輕質細桿oA,A端有一質量為=3.0g的小球，如圖84所示，小球以o點為圓心在豎直平 面內做圓周運動，通過最高點

3、時小球的速率是2.0/s，則此時細桿oA受的A.6.0N的拉力B.6.0N的壓力C.24N的壓力D.24N的拉 力【針對訓練】.汽車與路面的動摩擦因數為，公路某轉彎處半徑為R問：若路面水平，汽車轉彎不發生側滑，汽車最大速度應為 多少？.長為L的細繩，一端系一質量為的小球，另一端固定于某點，當繩豎直時小球靜止，現給小球一水平初速度V,使小球在豎直平面內做圓周運動，并且剛好過最高點，則下 列說法中正確的是：A.小球過最高點時速度為零B.小球開始運動時繩對小球的拉力為c.小球過最高點時繩對小的拉力gD.小球過最高點時速度大小為如圖85所示，細桿的一端與小球相連，可繞過o點 的水平軸自由轉動，先給小球

4、一初速度，使它做圓周運動。圖中a、b分別表示小球軌道的最低點和最高點，則桿對小球 的作用力可能是：A. a處為拉力b處為拉力B. a處為拉力b處為推力c.a處為推力b處為拉力D.a處為推力b處為拉力A圖84圖85.以下說法中正確的是：A.在光滑的水平冰面上，汽車可以轉彎B.火車轉彎速率小于規定的數值時，內軌將會受壓力作c.飛機在空中沿半徑為R的水平圓周盤旋時，飛機的翅 膀一定處于傾斜狀態D.汽車轉彎時需要的向心力由司機轉動方向盤所提供的力【能力訓練】如圖86所示A、B、c三個物體放在旋轉圓臺上，動 摩擦因數均為，A的質量為2，B、c質量均為，A B離軸為R,c離軸為2R，則當圓臺旋轉時，：A.

5、c物的向心加速度最大B.B物的靜摩擦力最小c.當圓臺轉速增加時，c比A先滑動D.當圓臺轉速增加 時，B比A先滑動.如圖87所示，物體與圓筒壁的動摩擦因數為，圓 筒的半徑為R若要物體不滑下，圓筒的角速度至少為：A.B.c.D.圖86圖87圖88把盛水的水桶拴在長為L的繩子一端，使這水桶在豎直 平面做圓周運動，要使水桶轉到最高點時不從桶里流出來， 這時水桶的線速度至少應該是：A.B.C.D.2E.0.如圖88所示，小球在光華圓環內滾動，且剛好通 過最高點，則求在最低點的速率為：A.4grB.2c.2grD.汽車在傾斜的彎道上拐彎，彎道的傾角為，半徑為r,則汽車完全不靠摩擦力轉彎的速率是：A.B.c

6、.D.如圖89所示，長為L的輕桿一端固定一個小球，另一端固定在光滑水平軸上，使小球在豎直平面內做圓周運 動，關于小球在過最高點的速度，下列敘述中正確的是：A.的極小值為B.由零逐漸增大，向心力也逐漸增大c.當由值逐漸增大時，桿對小球的彈力也逐漸增大D.當由值逐漸減小時，桿對小球的彈力也逐漸增大.如圖810所示，質量為的物體隨水平傳送帶一起勻 速運動,A為傳送帶的終端皮帶輪，皮帶輪半徑為r，要使物體通過終端時，能水平拋出，皮帶輪的轉速至少為：A.B.c.D.用絕緣細線拴住一帶正電的小球，在方向豎直向上的勻強電場中的豎直平面內做圓周運動，則正確的說法是：A.當小球運動到最高點a時，線的張力一定最小B.當小球運動到最低點b時，小球的速度一定最大c.小球可能做勻速圓周運動D.小球不可能做勻速圓周運動Aaa圖89圖810圖811.童非，江西人，中國著名體操運動員，首次在單杠項目實現了“單臂大回環”，用一只手抓住單杠，伸展身體，以單杠為軸做圓周運動，假設童非質量為65g，那么，在完成“單臂大回環”的過程中，童非的單臂至少要能夠承受多 大的力？10.如圖811所示，質量為=100g的小物塊，從 距地面h=2.0出的斜軌道上由靜止開始下滑，與斜軌道相接 的是半徑r=0.4的圓軌道，若物體運動到圓軌道的最高點A時，物塊對軌道恰好無壓力，求物塊從開始下滑到A點的運動過程中