专题二水平面内圆周运动的临界问题课件-高一下学期物理人教版

专题二：水平面内圆周运动的临界问题2026年必修二第六章

圆周运动教师：xxx学习目标1.知道水平面内的圆周运动的几种常见模型，并会分析它们的临界条件(重点)。2.掌握圆周运动临界问题的分析方法(重难点)。课堂学习知识梳理（一）临界问题解题思路1.水平面内圆周运动常见的临界问题：(1)物体恰好(没有)发生相对滑动，静摩擦力达到

。(2)物体恰好要离开接触面，物体与接触面之间的弹力为

。(3)绳子恰好断裂，绳子的张力达到最

承受值。(4)绳子刚好伸直，绳子的张力恰好为

。一、摩擦力的临界问题最大值0大0课堂学习知识梳理（一）临界问题解题思路2.解题关键：(1)在圆周运动问题中，当出现“恰好”“最大”“至少”“取值范围”等字眼时，说明运动过程中存在临界点。(2)分析临界状态的受力，列出临界条件下的牛顿第二定律方程。一、摩擦力的临界问题课堂学习1.如图，两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上，a与转轴OO'的距离为l，b与转轴的距离为2l，木块与圆盘间的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g，若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用ω表示圆盘转动的角速度。(1)在小木块a和b发生相对滑动前，向心力由哪些力提供，大小是多少？一、摩擦力的临界问题模型构建发生相对滑动前，小木块a和b的向心力由静摩擦力提供木块a：Fn=mω2l。木块b：Fn=2mω2l。课堂学习1.如图，两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上，a与转轴OO'的距离为l，b与转轴的距离为2l，木块与圆盘间的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g，若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用ω表示圆盘转动的角速度。(2)随着角速度ω的增大，，那个木块先发生相对滑动？一、摩擦力的临界问题模型构建

课堂学习1.如图，两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上，a与转轴OO'的距离为l，b与转轴的距离为2l，木块与圆盘间的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g，若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用ω表示圆盘转动的角速度。(3)若用绳子将小木块a和b相连，绳子恰好伸直①角速度ω为在什么范围内，绳子没有弹力？一、摩擦力的临界问题模型构建

课堂学习(3)若用绳子将小木块a和b相连，绳子恰好伸直②绳子恰好有弹力后，角速度ω接着增大，在相对滑动前，木块a和木块b的摩擦力是如何变化的？一、摩擦力的临界问题模型构建绳子产生的原因是木块b有发生相对滑动的趋势，所以木块b的摩擦力一直为滑动摩擦力fb=kmg。对小木块b做受力分析：T+kmg=2mω2l，解得T=2mω2l-kmg；对小木块a做受力分析：fa-T=mω2l，解得fa=3mω2l-kmg；故随着角速度的增大，小木块b的摩擦力保持不变，小木块a的摩擦力随着角速度的增大而增大。课堂学习(3)若用绳子将小木块a和b相连，绳子恰好伸直③角速度ω为何值时，小木块a和b会相对圆盘滑动？一、摩擦力的临界问题模型构建

课堂学习典型例题

例1C一、摩擦力的临界问题课堂学习典型例题

例2A一、摩擦力的临界问题课堂学习1.如图所示，一个光滑的圆锥体固定在水平桌面上，其轴线沿竖直方向，母线与轴线之间的夹角θ=60°，一条长度为L的绳(质量不计)，一端固定在圆锥体的顶点O处，另一端拴着一个质量为m的小球(可看成质点)，小球以角速度ω绕圆锥体的轴线在水平面内做匀速圆周运动，重力加速度为g。求：（1）小球静止时所受拉力和支持力大小？对球做受力分析，如图所示，FN=mgsinθ，T=mgcosθ。二、弹力的临界问题模型构建课堂学习

二、弹力的临界问题模型构建课堂学习（多选）如图所示，为一种圆锥筒状转筒，左右各系着一长一短的绳子挂着相同的小球，转筒静止时绳子平行圆锥面，当转筒中心轴开始缓慢加速转动，不计空气阻力，则下列说法正确的是（）A．角速度慢慢增大，一定是线长的那个球先离开圆锥筒B．角速度达到一定值的时候两个球一定同时离开