实例 水平临界问题ppt课件

1、第3节 圆周运动实例分析程度面内的临界问题;例例1 1：如下图，在距转轴：如下图，在距转轴r r处放置质量为处放置质量为mm的物体，物体与的物体，物体与转盘的动摩擦因数为转盘的动摩擦因数为 ，转盘角速度缓慢增大到多少，物，转盘角速度缓慢增大到多少，物领会相对圆盘发生相对滑动？领会相对圆盘发生相对滑动？ 变式变式1：在程度转盘上距转轴：在程度转盘上距转轴r/2处放置资料一样处放置资料一样质量为质量为2m的物体，那么随着转盘角速度缓慢的增的物体，那么随着转盘角速度缓慢的增大，哪个物体先相对圆盘滑动？大，哪个物体先相对圆盘滑动？ rg;例例1 1：如下图，在距转轴：如下图，在距转轴r r处放置质量为

2、处放置质量为mm的物体，的物体，物体与转盘的动摩擦因数为物体与转盘的动摩擦因数为 ，转盘角速度缓慢，转盘角速度缓慢增大到多少，物领会相对圆盘发生相对滑动？增大到多少，物领会相对圆盘发生相对滑动？ 变式变式2：物块和转轴间衔接一根绳，且刚好被拉：物块和转轴间衔接一根绳，且刚好被拉直直(绳上张力为零绳上张力为零) 求：求：(1)当转盘的角速度当转盘的角速度1 时，细绳的拉力时，细绳的拉力F1.(2)当转盘的角速度当转盘的角速度2 时，细绳的拉力时，细绳的拉力F2.rg2rg23F1=0,F2=mg/2;例例1 1：如下图，在距转轴：如下图，在距转轴r r处放置质量为处放置质量为mm的物体，的物体，

3、物体与转盘的动摩擦因数为物体与转盘的动摩擦因数为 ，转盘角速度缓慢，转盘角速度缓慢增大到多少，物领会相对圆盘发生相对滑动？增大到多少，物领会相对圆盘发生相对滑动？ 变式变式3：在盘的中心放一资料一样的物块：在盘的中心放一资料一样的物块M，M和和m之间衔接一根绳，且刚好被拉直之间衔接一根绳，且刚好被拉直(绳上张力为零绳上张力为零) 求：转盘角速度缓慢增大到多少，物体求：转盘角速度缓慢增大到多少，物体m会相对会相对圆盘发生相对滑动？圆盘发生相对滑动？ MmrgmM)(;例例1 1：如下图，在距转轴：如下图，在距转轴r r处放置质量为处放置质量为mm的物体，的物体，物体与转盘的动摩擦因数为物体与转盘

4、的动摩擦因数为 ，转盘角速度缓慢，转盘角速度缓慢增大到多少，物领会相对圆盘发生相对滑动？增大到多少，物领会相对圆盘发生相对滑动？ 变式变式4：在距盘的中心：在距盘的中心d放一资料一样的物块放一资料一样的物块M，M和和m之间衔接一根绳，且刚好被拉直之间衔接一根绳，且刚好被拉直(绳上张力绳上张力为零为零) 求：转盘角速度满足什么条件，物体求：转盘角速度满足什么条件，物体M和和m都不会相对圆盘发生相对滑动？都不会相对圆盘发生相对滑动？ M)()(drmgmM?;变式变式5 5：如下图，转环绕与程度面夹角为：如下图，转环绕与程度面夹角为 的中心的中心轴做匀速圆周运动，在距转轴轴做匀速圆周运动，在距转轴

5、r r处放置质量为处放置质量为mm的的物体，物体与转盘的动摩擦因数为物体，物体与转盘的动摩擦因数为 ，转盘角速，转盘角速度缓慢增大到多少，物领会相对圆盘发生相对滑度缓慢增大到多少，物领会相对圆盘发生相对滑动？动？ 1 1rg)cossin(;例例2 2如下图，一个光滑的圆锥体固定在程度桌面如下图，一个光滑的圆锥体固定在程度桌面上，其轴线沿竖直方向，母线与轴线之间的夹角上，其轴线沿竖直方向，母线与轴线之间的夹角=300 =300 ，一条长为，一条长为L L的绳质量不计，一端固的绳质量不计，一端固定在圆锥体的顶点定在圆锥体的顶点O O处处, ,另一端拴着一个质量为另一端拴着一个质量为m m的小物体

6、物体可看作质点，物体以速率的小物体物体可看作质点，物体以速率v v绕绕圆锥体的轴线做程度匀速圆周运动。圆锥体的轴线做程度匀速圆周运动。1 1当当 时，求绳对物体的拉力。时，求绳对物体的拉力。2 2当当 时，求绳对物体的拉力时，求绳对物体的拉力16VgL32VgLO;例例3：图中两绳张紧时与杆的夹角分别是：图中两绳张紧时与杆的夹角分别是45和和30，求小球转动的角速度在什么范围内，两绳，求小球转动的角速度在什么范围内，两绳都张紧都张紧?AC长为长为L，重力加速度为，重力加速度为g.; 例例4 4如下图如下图, ,细绳一端系着质量为细绳一端系着质量为M=0.6kgM=0.6kg的物体，的物体，静止

7、在程度面上，另一端经过光滑小孔吊着质量静止在程度面上，另一端经过光滑小孔吊着质量m=0.3kgm=0.3kg的物体，的物体，M M的中心与圆孔间隔为的中心与圆孔间隔为 0.2m 0.2m，并知并知 M M 和程度面的最大静摩擦力为和程度面的最大静摩擦力为2N,2N,现使此平现使此平面绕中心轴转动面绕中心轴转动, ,问角速度问角速度在什么范围内在什么范围内m m 处处于静止形状于静止形状? ?g g取取10m/s210m/s2roMm2.9 rad/s6.5 rad/s;例例5.在质量为在质量为M的电动机飞轮匀速转动上，其上固定着一个质的电动机飞轮匀速转动上，其上固定着一个质量为量为m的重物，重

8、物到轴的间隔为的重物，重物到轴的间隔为R，为了使电动机不从地面上，为了使电动机不从地面上跳起，电动机飞轮转动的最大角速度不能超越跳起，电动机飞轮转动的最大角速度不能超越 电动机对地面压力的最大值与最小值之差为多大？电动机对地面压力的最大值与最小值之差为多大？B圆周运动中的多体问题圆周运动中的多体问题;例例6.如下图，程度的木板如下图，程度的木板B托着木块托着木块A一同在竖一同在竖直平面内做匀速圆周运动，从程度位置直平面内做匀速圆周运动，从程度位置a沿逆沿逆时针方向运动到最高点时针方向运动到最高点b的过程中的过程中AB对对A的支持力越来越大的支持力越来越大BB对对A的支持力越来越小的支持力越来越

9、小CB对对A的摩擦力越来越小的摩擦力越来越小DB对对A的摩擦力越来越大的摩擦力越来越大BC;例例7质量为质量为m的小球由轻绳的小球由轻绳a和和b分别系于一轻质木架上分别系于一轻质木架上的的A点和点和C点，如下图，当轻杆绕轴点，如下图，当轻杆绕轴BC以角速度以角速度匀速转匀速转动时，小球在程度面内做匀速圆周运动，绳动时，小球在程度面内做匀速圆周运动，绳a在竖直方在竖直方向，绳向，绳b在程度方向，当小球运动到图示位置时，绳在程度方向，当小球运动到图示位置时，绳b被被烧断的同时杆子停顿转动，那么烧断的同时杆子停顿转动，那么()A小球仍在程度面内做匀速圆周运动小球仍在程度面内做匀速圆周运动B在绳被烧断

10、瞬间，在绳被烧断瞬间，a绳中张力忽然增大绳中张力忽然增大C假设角速度假设角速度较小，小球在垂直于平面较小，小球在垂直于平面ABC的竖直平面的竖直平面内摆动内摆动D假设角速度假设角速度较大，小球可在垂直于平面较大，小球可在垂直于平面ABC的竖直平的竖直平面内做圆周运动面内做圆周运动BCD;例例: 如下图的两段轻杆如下图的两段轻杆OA和和AB长分别为长分别为2L和和L,在在A和和B两点分别固定有质量均为两点分别固定有质量均为M的光滑小球的光滑小球, 当整当整个安装绕个安装绕O点以点以做圆周运动时做圆周运动时, 求求OA和和AB杆的杆的张力各为多大张力各为多大?OABABTABTOATAB 解解: 据题意据题意, B球的向心力来源于球的向心力来源于AB杆杆对它的拉力对它的拉力TAB , 据牛顿第二定律据牛顿第二定律:TAB = M 23L (1 )A球的向心力来源于球的向心力来源于OA杆与杆与AB对它的对它的作用力的合力作用力