新高考物理通用版總復習一輪課件專題四小專題2圓周運動的臨界問題

小專題2圓周運動的臨界問題最大靜摩擦力，如果只是摩擦力提供向心力，則有fm＝突破考向1兩類臨界問題的分析 與摩擦力有關的臨界極值問題物體間恰好不發(fā)生相對滑動的臨界條件是物體間恰好達到mv2

r，靜摩擦力的方向一定指向圓心；如果除摩擦力以外還有其他力，如繩兩端連物體，其中一個在水平面上做圓周運動時，存在一個恰不向內(nèi)滑動的臨界條件和一個恰不向外滑動的臨界條件，分別為靜摩擦力達到最大且靜摩擦力的方向沿半徑背離圓心和沿半徑指向圓心.

【典題1】(2019年遼寧高三月考)如圖

Z2-1所示，漏斗狀容器繞豎直對稱軸勻速轉動，質(zhì)量為m的物塊B放在容器傾斜側壁上，傾斜側壁的傾角為37°，質(zhì)量也為m的物塊A貼在豎直側壁上，與容器側壁的動摩擦因數(shù)均為μ＝，A、B兩物塊到轉軸的距離分別為2r、r.不計物塊的大小，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，要使兩物塊均相對于容器靜止，容器轉動的角速度大小范圍為()圖Z2-1甲乙圖D40答案：A)距離相等，則物塊與AB板的動摩擦因數(shù)為( A.μ＝tanθB.μ＝

1tanθC.μ＝sinθD.μ＝cosθ圖Z2-2

解析：設物塊與AB部分的動摩擦因數(shù)為μ，板轉動的角速度為ω，兩物塊到轉軸的距離為L，由于物塊剛好不滑動，則對AB板上的物體有μmg＝mω2L，對BC板上的物體有mgtanθ＝mω2L，聯(lián)立得μ＝tanθ，故A正確.答案：A考向2與彈力有關的臨界極值問題

壓力、支持力的臨界條件是物體間的彈力恰好為零；繩上拉力的臨界條件是繩恰好拉直且其上無彈力或繩上拉力恰好為最大承受力等.

【典題2】如圖

Z2-3所示，在光滑的圓錐體頂用長為L的細線懸掛一質(zhì)量為m的小球，圓錐體固定在水平面上不動，其軸線沿豎直方向，母線與軸線之間的夾角為30°，小球以速率v繞圓錐體軸線做水平圓周運動.圖Z2-3

解：小球離開圓錐面的臨界條件為圓錐體對小球的支持力FN＝0，如圖D41甲所示，設此時小球的線速度為v0，則甲丙

乙圖D41方法技巧臨界問題的解題思想：

(1)有些題目中有“剛好”“恰好”“正好”等字眼，明顯表明題述的過程中存在著臨界點.

(2)若題目中有“取值范圍”“多長時間”“多大距離”等詞語，表明題述的過程中存在著“起止點”，而這些起止點往往就是臨界點. (3)若題目中有“最大”“最小”“至多”“至少”等字眼，表明題述的過程中存在著極值，這些極值點也往往是臨界點.

【考點突破2】(多選，2019年安徽蚌埠月考)如圖

Z2-4所示，水平桿固定在豎直桿上，兩者互相垂直，水平桿上O、A兩點連接有兩輕繩，兩繩的另一端都系在質(zhì)量為m的小球上，OA＝OB＝AB，現(xiàn)通過轉動豎直桿，使水平桿在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，三角