生活中的圓周運(yùn)動(dòng)（雙物體圓盤問題）導(dǎo)學(xué)案 高一下學(xué)期物理人教版（2019）必修第二冊(cè)

第第頁(yè)第六單元雙物體圓盤問題1．雙物體圓盤問題--軸同側(cè)質(zhì)量相同，摩擦因數(shù)μ相同0＜ω＜μgr2 繩上無(wú)張力 ω↑ f1↑ ω=μgr2 繩上出現(xiàn)張力臨界點(diǎn)f2μgr2＜ω＜2μgr1+rω=2μgr1+r2 整體滑動(dòng)臨界點(diǎn) fω＞2μgr1+2．雙物體圓盤問題--軸異側(cè)0＜ω＜μgr2 繩上無(wú)張力 ω↑ f1↑ fω=μgr2 繩上出現(xiàn)張力臨界點(diǎn) f2μgr2＜ω＜2μgr2?r1 ω↑ T↑f1ω=μgr2?r1 ω=2μgr2?r1 整體滑動(dòng)臨界點(diǎn) fω＞2μgr2?【例1】如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平圓盤上，沿半徑方向放著用細(xì)線相連接的質(zhì)量相等的兩物體A和B，它們與圓盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速加大到兩物體剛好還未發(fā)生滑動(dòng)時(shí)燒斷細(xì)線，則下列判斷中正確的是（） A．兩物體均沿切線方向滑動(dòng) B．兩物體均沿半徑方向滑動(dòng)，離圓心越來(lái)越遠(yuǎn) C．兩物體仍隨圓盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)，不會(huì)發(fā)生滑動(dòng) D．物體A仍隨圓盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)，不會(huì)發(fā)生滑動(dòng)【例2】如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平盤上，沿半徑方向放著用細(xì)線相連的質(zhì)量相等的兩個(gè)物體A和B，它們分居圓心兩側(cè)，與圓心距離分別為rA＝r，rB＝2r，兩物體與盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ相同，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速加快到兩物體剛好還未發(fā)生滑動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（） A．此時(shí)細(xì)線張力為FT＝4μmg B．此時(shí)圓盤的角速度為ω=2μg C．此時(shí)A所受摩擦力方向沿半徑指向圓內(nèi) D．此時(shí)燒斷細(xì)線，A仍相對(duì)圓盤靜止，B將做離心運(yùn)動(dòng)1．如圖所示，水平圓盤可繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，圓盤上放有小物體A、B，質(zhì)量分別為m、2m，A、B離圓心O距離分別為2r、3r。A、B之間用細(xì)線相連，圓盤靜止時(shí)細(xì)線剛好伸直且無(wú)張力。已知A、B與圓盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g，現(xiàn)讓圓盤從靜止開始緩慢加速，則（） A．當(dāng)ω1=μg3r時(shí)，細(xì)線即將出現(xiàn)張力 B．當(dāng)ω2=2μg3r C．圓盤對(duì)A的靜摩擦力先增大后減小再增大 D．當(dāng)ω3=3μg2．如圖所示，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平圓盤上放有質(zhì)量均為m的小物體A、B，AB間用細(xì)線沿半徑方向相連。它們到轉(zhuǎn)軸的距離分別為RA＝0.2m、RB＝0.3m。A、B與盤面間的最大靜摩擦力均為重力的0.4倍。g取10m/s2，試求：（1）當(dāng)細(xì)線上開始出現(xiàn)張力時(shí)圓盤的角速度ω0（2）當(dāng)A開始滑動(dòng)時(shí)圓盤的角速度ω；（3）在A即將滑動(dòng)時(shí)，燒斷細(xì)線，A、B將分別做什么運(yùn)動(dòng)？3．如圖所示，用長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩（輕繩不可伸長(zhǎng)）連接的甲、乙兩物塊（均可視為質(zhì)點(diǎn)），放置在水平圓盤上，甲、乙連線的延長(zhǎng)線過(guò)圓盤的圓心O，甲與圓心O的距離也為L(zhǎng)，甲物體質(zhì)量為m，乙物體的質(zhì)量為m，與圓盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，物塊與圓盤間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，甲、乙始終相對(duì)圓盤靜止，則下列說(shuō)法中正確的是（） A．圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度最大為3μg4L B．圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度最大為μg2L C．輕繩最大彈力為13μmg D．輕繩最大彈力為μmg4．如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平盤上，沿半徑方向放著用繩子相連的物體A和B，A和B質(zhì)量都為m。它們分居在圓心兩側(cè)，與圓心距離分別為RA＝r，RB＝2r，A、B與盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ相同。若最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速加快到兩物體剛好還未發(fā)生滑動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（） A．此時(shí)繩子張力為T＝3μmg B．此時(shí)圓盤的角速度為ω=2μg C．此時(shí)A所受摩擦力方向沿半徑指向圓心 D．此時(shí)燒斷繩子，物體A、B仍將隨盤一塊轉(zhuǎn)動(dòng)5．如圖所示，質(zhì)量均為m的木塊A、B疊放在一起，B通過(guò)輕繩與質(zhì)量為2m的木塊C相連。三木塊放置在可繞固定轉(zhuǎn)軸OO′轉(zhuǎn)動(dòng)的水平轉(zhuǎn)臺(tái)上。木塊A、B與轉(zhuǎn)軸OO′的距離為2L，木塊C與轉(zhuǎn)軸OO′的距離為L(zhǎng)。A與B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為5μ，B、C與轉(zhuǎn)臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ（取最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）。若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動(dòng)，直到有木塊即將發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)為止。用ω表示圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，下列說(shuō)法正確的是（） A．當(dāng)ω=3μg4L時(shí)，輕繩的拉力為零 B．B木塊與轉(zhuǎn)臺(tái)間摩擦力一直增大 C．當(dāng)ω=μgL D．ω的最大值為2μg6．如圖所示，在水平圓盤上沿半徑方向放置用細(xì)線相連的質(zhì)量均為m的A、B兩個(gè)物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）。A和B距軸心O的距離分別為rA＝R，rB＝2R，且A、B與轉(zhuǎn)盤之間的最大靜摩擦力都是fm，兩物塊A和B隨著圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，始終與圓盤保持相對(duì)靜止。則在圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度從0緩