圓周運(yùn)動(dòng)中的臨界問題

1、第1頁(yè)圓周運(yùn)動(dòng)中的臨界問題圓周運(yùn)動(dòng)中的臨界問題1、在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)的臨界問題、在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)的臨界問題⑴如圖1、圖2所示，沒有物體支承的小球，在豎直平面作圓周運(yùn)動(dòng)過最高點(diǎn)的情況①臨界條件：繩子或軌道對(duì)小球沒有力的作用v臨界＝Rg②能過最高點(diǎn)的條件：v≥，當(dāng)v＞時(shí)，繩對(duì)球產(chǎn)生拉力，軌道對(duì)球產(chǎn)生RgRg壓力。③不能過最高點(diǎn)的條件：v＜v臨界（實(shí)際上球沒到最高點(diǎn)時(shí)就脫離了軌道）。⑵如圖3所示情形，小球與輕質(zhì)桿相連。桿與繩不同，它

2、既能產(chǎn)生拉力，也能產(chǎn)生壓力①能過最高點(diǎn)v臨界＝0，此時(shí)支持力N＝mg②當(dāng)0＜v＜時(shí)，N為支持力，有0＜N＜mg，且N隨v的增大而減小Rg③當(dāng)v＝時(shí)，N＝0Rg④當(dāng)v＞，N為拉力，有N＞0，N隨v的增大而增大Rg例1（99年高考題）如圖4所示，細(xì)桿的一端與一小球相連，可繞過O的水平軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)?，F(xiàn)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)球作用力可能是（）A、a處為拉力，b處為拉力B、a處為拉力，b處

3、為推力C、a處為推力，b處為拉力D、a處為推力，b處為推力R繩圖1v0vR圖2v桿圖3bOa圖4第3頁(yè)例5如圖7所示，細(xì)繩一端系著質(zhì)量M＝0.6kg的物體，靜止在水平肌，另一端通過光滑的小孔吊著質(zhì)量m＝0.3kg的物體，M的中與圓孔距離為0.2m，并知M和水平面的最大靜摩擦力為2N?，F(xiàn)使此平面繞中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，問角速度ω在什么范圍m會(huì)處于靜止?fàn)顟B(tài)？（g＝10m／s2）說明：說明：一般求解“在什么范圍什么范圍內(nèi)……”這一類的問題就是要分析兩

4、個(gè)臨界狀兩個(gè)臨界狀態(tài)。3、鞏固練習(xí)、鞏固練習(xí)1、汽車通過拱橋顆頂點(diǎn)的速度為10m／s時(shí)，車對(duì)橋的壓力為車重的。如果使汽34車駛至橋頂時(shí)對(duì)橋恰無壓力，則汽車的速度為（）A、15m／sB、20m／sC、25m／sD、30m／s2、如圖8所示，水平轉(zhuǎn)盤上放有質(zhì)量為m的物塊，當(dāng)物塊到轉(zhuǎn)軸的距離為r時(shí)，連接物塊和轉(zhuǎn)軸的繩剛好被拉直（繩上張力為零）。物體和轉(zhuǎn)盤間最大靜摩擦力是其下壓力的μ倍。求：⑴當(dāng)轉(zhuǎn)盤角速度ω1＝時(shí)，細(xì)繩的拉力T1。μg2r⑵當(dāng)轉(zhuǎn)