圓周運(yùn)動(dòng)的臨界條件的應(yīng)用

圓周運(yùn)動(dòng)的臨界條件的應(yīng)用第一頁，共十四頁，2022年，8月28日圓周運(yùn)動(dòng)臨界條件的應(yīng)用

圓周運(yùn)動(dòng)是歷年高考考查的熱點(diǎn),考生必須掌握受力分析,會(huì)分析向心力的來源,會(huì)處理向心力臨界狀態(tài)問題.高考常見的題型:有圓周運(yùn)動(dòng)問題與萬有引力定律的綜合應(yīng)用帶電粒子在電磁場中的圓周運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)臨界狀態(tài)分析.第二頁，共十四頁，2022年，8月28日1、下列物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),向心力分別由什么力來提供?試寫出圓周運(yùn)動(dòng)的方程表達(dá)式.(1)人造地球衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)時(shí);(2)電子繞原子核運(yùn)動(dòng)時(shí);(3)帶電粒子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場做勻速圓周運(yùn)動(dòng);(4)小球在光滑的水平桌面上運(yùn)動(dòng);一、問題引導(dǎo)鞏固雙基第三頁，共十四頁，2022年，8月28日方法總結(jié):應(yīng)用向心力解題的一般步驟:

(1)明確研究對象(2)確定軌道平面(3)對物體受力分析(4)列向心力的方程第四頁，共十四頁，2022年，8月28日圓周運(yùn)動(dòng)臨界條件的應(yīng)用一、水平面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)例1、水平轉(zhuǎn)臺(tái)上質(zhì)量為m的物體隨轉(zhuǎn)臺(tái)一起做角速度w的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，物體距軸o為r，問：w滿足什么條件，物體相對轉(zhuǎn)臺(tái)靜止。關(guān)鍵找臨界點(diǎn)列向心力方程注意結(jié)果的書寫第五頁，共十四頁，2022年，8月28日同類變式1：如圖所示，A、B、C三個(gè)物體放在水平旋轉(zhuǎn)的圓盤上，三物與轉(zhuǎn)盤的最大靜摩擦力因數(shù)均為μ，A的質(zhì)量是2m，B和C的質(zhì)量均為m，A、B離軸距離為R，C離軸2R，若三物相對盤靜止，則（）A、每個(gè)物體均受重力、支持力、靜摩擦力、向心力四個(gè)力的作用。B、C的向心加速度最大C、B的摩擦力最小D、當(dāng)圓臺(tái)轉(zhuǎn)速增大時(shí)，C比B先滑動(dòng)，A和B同時(shí)滑動(dòng)BCD第六頁，共十四頁，2022年，8月28日同類變式2：

如圖所示，細(xì)繩一端系著質(zhì)M=0.6kg的物體，靜止在水平板上，另一端通過光滑小孔吊著質(zhì)量m=0.3kg的物體,M的中點(diǎn)與圓孔距離為0.2m,并知M與水平面的最大靜摩擦力為2N,現(xiàn)使此平面繞中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng),問角速度w在什么范圍內(nèi),m才處于靜止?fàn)顟B(tài)?(g取10m/s)第七頁，共十四頁，2022年，8月28日例2、如圖所示,水平面上方掛一個(gè)擺長為L,擺球質(zhì)量為m的單擺.若此擺球位于光滑水平面上,擺長仍為L,懸點(diǎn)到水平距離為h(h<L),擺球在水平面上以n轉(zhuǎn)/秒的轉(zhuǎn)速作勻速圓周運(yùn)動(dòng),求水平面受到的壓力,為使擺球不離開水平面,求轉(zhuǎn)速n的最大值.一、水平面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)第八頁，共十四頁，2022年，8月28日同類變式：如圖所示,在光滑的圓錐頂用長為L的細(xì)線懸掛一質(zhì)量為m的小球.圓錐體固定在水平面上不動(dòng),起軸線沿豎直方向,母線與軸線的夾角為30o.物體以速率v繞圓錐體軸線做水平勻速圓周運(yùn)動(dòng);(1)當(dāng)v1=時(shí),求繩對物體的拉力；(2)當(dāng)v2=時(shí),求繩對物體的拉力。30o第九頁，共十四頁，2022年，8月28日二、豎直平面最高點(diǎn)的圓周運(yùn)動(dòng)臨界條件:繩子的拉力F=0臨界條件:軌道對小球的壓力N=0繩模型第十頁，共十四頁，2022年，8月28日二、豎直平面最高點(diǎn)的圓周運(yùn)動(dòng)桿模型臨界條件:小球的速度v=0第十一頁，共十四頁，2022年，8月28日例3、如下圖所示，一輕桿一端固定質(zhì)量為m的小球，以另一端O為圓心，使小球做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，以下說法正確的是（）小球過最高點(diǎn)時(shí)，桿所受的彈力可以等于零；小球過最高點(diǎn)時(shí)的最小速度為C.小球過最高點(diǎn)時(shí)，桿對球的作用力可以與球所受重力方向相反，此時(shí)重力一定大于桿對球的作用力；D.小球過最高點(diǎn)時(shí)，桿對球的作用力一定與小球所受重力方向相反AC第十二頁，共十四頁，2022年，8月28日同類變式：長為L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，再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)，并且剛好能過最高點(diǎn)，則下列說法中正確的是（）小球過最高點(diǎn)時(shí)速度為零小球開始運(yùn)