第4章第3讲高中物理圆周运动临界问题ppt课件.ppt

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1、第四章曲线运动万有引力定律第三讲　圆周运动的基本规律及应用课时3.4考纲展示1.匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加速度(Ⅰ)2.匀速圆周运动的向心力(Ⅱ)3.离心现象(Ⅱ)复习目标1.理解物体做匀速圆周运动的条件，明确什么力提供向心力．2.会分析和解决圆周运动常见的临界（极限）问题3.会分析和解决圆周运动周期性多解问题静摩擦力的特点是根据物体运动状态变换方向，改变大小，有人把静摩擦力的这一特点称为“适应性”．由于静摩擦力这一特点的存在，导致在许多问题中出现了临界问题圆周运动中有关静摩擦力的临界问题如右图所示，叠放在水平转

2、台上的物体A、B、C的质量分别为3m、2m、m，A与B、B和C与转台间的动摩擦因数都为μ，A和B、C与转台中心的距离分别为r、1.5r，设本题的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，若三者相对转台不动，下列说法正确的是()A．B对A的摩擦力一定为3μmgB．转台对C的摩擦力一定为μmgC．转台的角速度一定满足关系ω≤D．转台的角速度一定满足关系ω≤C分析这类问题的关键是确定临界状态，在临界状态下物体的受力情况和物体的运动情况，尤其值得注意的是临界状态下某个力不存在，绳恰好伸直，物体刚要离开某个面等问题的分析．圆周运动有关绳子拉力的临

3、界问题如右图所示，两绳系一个质量为m＝0.1kg的小球，两绳的另一端分别固定于轴上的A、B两处，上面绳长l＝2m，两绳都拉直时与轴夹角分别为30°和45°，问球的角速度在什么范围内，两绳始终张紧？(g取10m/s2)解析：选C小球为研究对象，对C受力分析如右图所示．当BC恰好拉直，但BC线中T2＝0时，设此时的角速度为ω1.则有：①T1cos30°＝mg②由①、②解得ω1＝2.40rad/s当AC恰好拉直，但AC线中T1＝0时，设此时的角速度为ω2.则有③T2cos45°＝mg④由③、④解得ω2＝3.16rad/s.即球的

4、角速度在2.40rad/s＜ω＜3.16rad/s范围内，两绳始终张紧．【思路点拨】(1)球离锥面的临界条件为球与锥面恰无作用．(2)绳的拉力与重力的合力提供向心力．3．(单选)(2014年安徽卷)如图4－2所示，一倾斜的匀质圆盘垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度ω转动，盘面上离转轴距离2.5m处有一小物体与圆盘始终保持相对静止，物体与盘面间的动摩擦因数为.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，盘面与水平面间的夹角为30°，g取10m/s2.则ω的最大值是()图4－2A.rad/sB.rad/sC．1.0rad/sD．0.5r

5、ad/s【答案】CC3.如右图所示，物体P用两根长度相等、不可伸长的细线系于竖直杆上，它随杆转动．若转动角速度为ω，则()A．ω只有超过某一值时，绳子AP才有拉力B．绳子BP的拉力随ω的增大而减少C．绳子BP的拉力一定大于绳子AP的拉力D．ω增大到某一程度时，绳子AP的张力大于BP的拉力AC本课时结束圆周运动的周期性