2011高三物理一輪復(fù)習(xí)教學(xué)案27圓周運(yùn)動(dòng)中的臨界問(wèn)題

1、的物快，當(dāng)物塊到轉(zhuǎn)軸的距離為r時(shí)，若物塊始終相對(duì)倍，求轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的最大角速度是多大？圖8 12011高三物理一輪復(fù)習(xí)教學(xué)案(26)-圓周運(yùn)動(dòng)中的臨界問(wèn)題【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1. 熟練處理水平面內(nèi)的臨界問(wèn)題2. 掌握豎直面內(nèi)的臨界問(wèn)題【自主學(xué)習(xí)】一.水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)例1:如圖81所示水平轉(zhuǎn)盤(pán)上放有質(zhì)量為 m 轉(zhuǎn)盤(pán)靜止，物塊和轉(zhuǎn)盤(pán)間最大靜摩擦力是正壓力的注：分析物體恰能做圓周運(yùn)動(dòng)的受力特點(diǎn)是關(guān)鍵二.豎直平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)中的臨界問(wèn)題1. 如圖82甲、乙 所示，沒(méi)有支撐物的小球在豎直平面作圓周運(yùn)動(dòng)過(guò)最高點(diǎn)的情況。臨界條件，此時(shí)繩或軌道對(duì)球分別產(chǎn)生能過(guò)最高點(diǎn)的條件不能過(guò)最高點(diǎn)的條件2. 如圖8 3甲、乙所示，為有

2、支撐物的小球在豎直平面做圓周運(yùn)動(dòng)過(guò)最高點(diǎn)的情況豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)，往往是典型的變速圓周運(yùn)動(dòng)。對(duì)于物體在豎直平面內(nèi)的變速圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，中學(xué) 階段只分析通過(guò)最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的情況，并且經(jīng)常出現(xiàn)臨界狀態(tài)，下面對(duì)這類(lèi)問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。Q能過(guò)最高點(diǎn)的條件，此時(shí)桿對(duì)球的作用力囤當(dāng)0V gr時(shí)，桿對(duì)小球的力為其大小為22.0m/s, (g=10m/s )討論：繩與桿對(duì)小球的作用力有什么不同?例2 長(zhǎng)度為L(zhǎng)=0.50m的輕質(zhì)細(xì)桿 OA , A端有一質(zhì)量為 m=3.0kg的小球，如圖84所示，小球以 0點(diǎn)為圓心在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)小球的速率是( )A. 6.0N的拉力 B. 6.0N的壓力 C.

3、24N的壓力 D. 24N的拉力【針對(duì)訓(xùn)練】圖8 41. 汽車(chē)與路面的動(dòng)摩擦因數(shù)為，公路某轉(zhuǎn)彎處半徑為 R （設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）問(wèn)：若路面水平，汽車(chē)轉(zhuǎn)彎不發(fā)生側(cè)滑，汽車(chē)最大速度應(yīng)為多少？2. 長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩，一端系一質(zhì)量為 m的小球，另一端固定于某點(diǎn)，當(dāng)繩豎直時(shí)小球靜止，現(xiàn)給小球一水平 初速度v0，使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，并且剛好過(guò)最高點(diǎn)，則下列說(shuō)法中正確的是：（）、 亠、一一、,、,v0A. 小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)速度為零B.小球開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)繩對(duì)小球的拉力為mLC.小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)繩對(duì)小的拉力mg D.小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)速度大小為.gL3. 如圖85所示，細(xì)桿的一端與小球相連，可繞過(guò)0點(diǎn)的水

4、平軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)，先給小球一初速度，使它做圓周運(yùn)動(dòng)。圖中a、b分別表示小球軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)，則桿對(duì)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4. 以下說(shuō)法中正確的是：（）A.在光滑的水平冰面上，汽車(chē)可以轉(zhuǎn)彎B. 火車(chē)轉(zhuǎn)彎速率小于規(guī)定的數(shù)值時(shí)，內(nèi)軌將會(huì)受壓力作用C. 飛機(jī)在空中沿半徑為R的水平圓周盤(pán)旋時(shí)，飛機(jī)的翅膀一定處于傾斜狀態(tài)D. 汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)需要的向心力由司機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)所提供的力【能力訓(xùn)練】1. 如圖86所示A、B、C三個(gè)物體放在旋轉(zhuǎn)圓臺(tái)上，動(dòng)摩擦因數(shù)均為，A的質(zhì)量為2m B、C質(zhì)量均為m A B離軸

5、為R,C離軸為2R,則當(dāng)圓臺(tái)旋轉(zhuǎn)時(shí)，（設(shè)A、B C都沒(méi)有滑動(dòng)）：（）A.C物的向心加速度最大B.B物的靜摩擦力最小C.當(dāng)圓臺(tái)轉(zhuǎn)速增加時(shí)， C比A先滑動(dòng) D.當(dāng)圓臺(tái)轉(zhuǎn)速增加時(shí)，B比A先滑動(dòng)2. 如圖87所示，物體與圓筒壁的動(dòng)摩擦因數(shù)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.圖8 63.把盛水的水桶拴在長(zhǎng)為 L的繩子一端, 里流出來(lái)，這時(shí)水桶的線(xiàn)速度至少應(yīng)該是：圖8 7圖8 8使這水桶在豎直平面做圓周運(yùn)動(dòng)，要使水桶轉(zhuǎn)到最高點(diǎn)時(shí)不從桶（ ）A. gL B.9； C. 2gL D.2 gL E. 04.如圖8 8所示，小球在光華圓環(huán)內(nèi)滾動(dòng)，且剛好通過(guò)最高點(diǎn)，則求在最低點(diǎn)的速率為:

6、A.4gr B.2gr C.2gr D.5gr5. 汽車(chē)在傾斜的彎道上拐彎，彎道的傾角為,半徑為r，則汽車(chē)完全不靠摩擦力轉(zhuǎn)彎的速率是:A. gr s in B. grcos C.grta nD. gr cot6如圖8 9所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿一端固定一個(gè)小球，另一端固定在光滑水平軸上，使小球在豎直平面內(nèi) 做圓周運(yùn)動(dòng)，關(guān)于小球在過(guò)最高點(diǎn)的速度，下列敘述中正確的是：（）A.的極小值為gLB.由零逐漸增大，向心力也逐漸增大C.當(dāng)由gL值逐漸增大時(shí)，桿對(duì)小球的彈力也逐漸增大D.當(dāng)由gL值逐漸減小時(shí)，桿對(duì)小球的彈力也逐漸增大810所示，質(zhì)量為m的物體隨水平傳送帶r，要使物體通過(guò)終端時(shí),起勻速運(yùn)動(dòng),A為傳送帶

7、能水平拋出，皮帶輪7.如圖的終端皮帶輪，皮帶輪半徑為 的轉(zhuǎn)速至少為：（）B.C. Jgr D.&用絕緣細(xì)線(xiàn)拴住一帶正電的小球，在方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中的豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，則正確的 說(shuō)法是：（）A.當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn) a時(shí)，線(xiàn)的張力一定最小B 、當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn) b時(shí)，小球的速度一定最大C, 小球可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)D、小球不可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)9童非，江西人，中國(guó)著名體操運(yùn)動(dòng)員，首次在單杠項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了“單臂大回環(huán)”，用一只手抓住單杠，伸展身體，以單杠為軸做圓周運(yùn)動(dòng)，假設(shè)童非質(zhì)量為65kg，那么，在完成“單臂大回環(huán)”的過(guò)程中，童非的單臂至少要能夠承受多大的力？（g=10m/s 2）10.如圖811所示，質(zhì)量為 m=100g的小物塊，從距地面 道相接的是半徑r=0.4m的圓軌道，若物體運(yùn)動(dòng)到圓軌道的最h=2.0m出的斜軌道上由靜止開(kāi)始下滑，與斜軌高點(diǎn)A時(shí)，物塊對(duì)軌道恰好無(wú)壓力，求物塊從開(kāi)始下滑到 A點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服阻力做的功。（g=10m/s2）圓周運(yùn)動(dòng)中的臨界問(wèn)題學(xué)