2011高三物理一轮复习教学案27圆周运动中的临界问题

1、的物快，当物块到转轴的距离为r时，若物块始终相对倍，求转盘转动的最大角速度是多大？图8 12011高三物理一轮复习教学案(26)-圆周运动中的临界问题【学习目标】1. 熟练处理水平面内的临界问题2. 掌握竖直面内的临界问题【自主学习】一.水平面内的圆周运动例1:如图81所示水平转盘上放有质量为 m 转盘静止，物块和转盘间最大静摩擦力是正压力的注：分析物体恰能做圆周运动的受力特点是关键二.竖直平面内圆周运动中的临界问题1. 如图82甲、乙 所示，没有支撑物的小球在竖直平面作圆周运动过最高点的情况。临界条件，此时绳或轨道对球分别产生能过最高点的条件不能过最高点的条件2. 如图8 3甲、乙所示，为有

2、支撑物的小球在竖直平面做圆周运动过最高点的情况竖直平面内的圆周运动，往往是典型的变速圆周运动。对于物体在竖直平面内的变速圆周运动问题，中学 阶段只分析通过最高点和最低点的情况，并且经常出现临界状态，下面对这类问题进行简要分析。Q能过最高点的条件，此时杆对球的作用力囤当0V gr时，杆对小球的力为其大小为22.0m/s, (g=10m/s )讨论：绳与杆对小球的作用力有什么不同?例2 长度为L=0.50m的轻质细杆 OA , A端有一质量为 m=3.0kg的小球，如图84所示，小球以 0点为圆心在竖直平面内做圆周运动，通过最高点时小球的速率是( )A. 6.0N的拉力 B. 6.0N的压力 C.

3、24N的压力 D. 24N的拉力【针对训练】图8 41. 汽车与路面的动摩擦因数为，公路某转弯处半径为 R （设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）问：若路面水平，汽车转弯不发生侧滑，汽车最大速度应为多少？2. 长为L的细绳，一端系一质量为 m的小球，另一端固定于某点，当绳竖直时小球静止，现给小球一水平 初速度v0，使小球在竖直平面内做圆周运动，并且刚好过最高点，则下列说法中正确的是：（）、 亠、一一、,、,v0A. 小球过最高点时速度为零B.小球开始运动时绳对小球的拉力为mLC.小球过最高点时绳对小的拉力mg D.小球过最高点时速度大小为.gL3. 如图85所示，细杆的一端与小球相连，可绕过0点的水

4、平轴自由转动，先给小球一初速度，使它做圆周运动。图中a、b分别表示小球轨道的最低点和最高点，则杆对小球的作用力可能是：（）A. a处为拉力 b处为拉力 B. a处为拉力 b处为推力C. a处为推力b处为拉力 D。a处为推力b处为拉力4. 以下说法中正确的是：（）A.在光滑的水平冰面上，汽车可以转弯B. 火车转弯速率小于规定的数值时，内轨将会受压力作用C. 飞机在空中沿半径为R的水平圆周盘旋时，飞机的翅膀一定处于倾斜状态D. 汽车转弯时需要的向心力由司机转动方向盘所提供的力【能力训练】1. 如图86所示A、B、C三个物体放在旋转圆台上，动摩擦因数均为，A的质量为2m B、C质量均为m A B离轴

5、为R,C离轴为2R,则当圆台旋转时，（设A、B C都没有滑动）：（）A.C物的向心加速度最大B.B物的静摩擦力最小C.当圆台转速增加时， C比A先滑动 D.当圆台转速增加时，B比A先滑动2. 如图87所示，物体与圆筒壁的动摩擦因数为，圆筒的半径为R,若要物体不滑下，圆筒的角速度至少为：（）A.图8 63.把盛水的水桶拴在长为 L的绳子一端, 里流出来，这时水桶的线速度至少应该是：图8 7图8 8使这水桶在竖直平面做圆周运动，要使水桶转到最高点时不从桶（ ）A. gL B.9； C. 2gL D.2 gL E. 04.如图8 8所示，小球在光华圆环内滚动，且刚好通过最高点，则求在最低点的速率为:

6、A.4gr B.2gr C.2gr D.5gr5. 汽车在倾斜的弯道上拐弯，弯道的倾角为,半径为r，则汽车完全不靠摩擦力转弯的速率是:A. gr s in B. grcos C.grta nD. gr cot6如图8 9所示，长为L的轻杆一端固定一个小球，另一端固定在光滑水平轴上，使小球在竖直平面内 做圆周运动，关于小球在过最高点的速度，下列叙述中正确的是：（）A.的极小值为gLB.由零逐渐增大，向心力也逐渐增大C.当由gL值逐渐增大时，杆对小球的弹力也逐渐增大D.当由gL值逐渐减小时，杆对小球的弹力也逐渐增大810所示，质量为m的物体随水平传送带r，要使物体通过终端时,起匀速运动,A为传送带

7、能水平抛出，皮带轮7.如图的终端皮带轮，皮带轮半径为 的转速至少为：（）B.C. Jgr D.&用绝缘细线拴住一带正电的小球，在方向竖直向上的匀强电场中的竖直平面内做圆周运动，则正确的 说法是：（）A.当小球运动到最高点 a时，线的张力一定最小B 、当小球运动到最低点 b时，小球的速度一定最大C, 小球可能做匀速圆周运动D、小球不可能做匀速圆周运动9童非，江西人，中国著名体操运动员，首次在单杠项目实现了“单臂大回环”，用一只手抓住单杠，伸展身体，以单杠为轴做圆周运动，假设童非质量为65kg，那么，在完成“单臂大回环”的过程中，童非的单臂至少要能够承受多大的力？（g=10m/s 2）10.如图811所示，质量为 m=100g的小物块，从距地面 道相接的是半径r=0.4m的圆轨道，若物体运动到圆轨道的最h=2.0m出的斜轨道上由静止开始下滑，与斜轨高点A时，物块对轨道恰好无压力，求物块从开始下滑到 A点的运动过程中克服阻力做的功。（g=10m/s2）圆周运动中的临界问题学