5.6 向心力（培优篇）-水平面内圆周运动的临界问题同步专项练习-河南省信阳高级中学2020-2021学年高一物理人教版必修2

水平面内圆周运动的临界问题 （培优篇） 打卡：让优秀成为习惯 整理：陈庆威 【知识方法——重点突出】 一、解水平面圆周运动问题的三类分析 1.几何分析：确定圆周运动的圆心、半径等； 2.运动分析：确定圆周运动的线速度、角速度、向心加速度等； 3.受力分析：通过力的合成与分解，表示出物体做圆周运动时，外界所提供的向心力。 二、五种典型临界条件 在水平面内做圆周运动的物体，当角速度ω变化时，物体有远离或向着圆心运动的趋势(半径有变化)．这时要根据物体的受力情况，判断某个力是否存在以及这个力存在时方向朝哪(特别是一些接触力，如静摩擦力、绳的拉力等)． 1.物体离开接触面的临界条件：两物体相接触或脱离，临界条件是：弹力FN＝0. 2.相对滑动的临界条件：两物体相接触且处于相对静止时，常存在着静摩擦力，则相对滑动的临界条件是：静摩擦力达到最大值． 3.绳子断裂与松弛的临界条件：绳子所能承受的张力是有限度的，绳子断与不断的临界条件是绳中张力等于它所能承受的最大张力，绳子松弛的临界条件是：FT＝0. 4.加速度变化时，速度达到最值的临界条件：当加速度变为0时． 5.物块与弹簧脱离的临界条件：弹力FN＝0，速度相等，加速度相等 二、处理临界问题的解题步骤 1.判断临界状态：有些题目中有“刚好”“恰好”“正好”等字眼，明显表明题述的过程存在着临界点；若题目中有“取值范围”“多长时间”“多大距离”等词语，表明题述的过程存在着“起止点”，而这些起止点往往就对应着临界状态；若题目中有“最大”“最小”“至少”等字眼，表明题述的过程存在着极值，这个极值点也往往对应着临界状态． 2.确定临界条件：判断题述的过程存在临界状态之后，要通过分析弄清临界状态出现的条件，并以数学形式表达出来． 3.选择物理规律：当确定了物体运动的临界状态和临界条件后，要分别对不同的运动过程或现象，选择相对应的物理规律，然后列方程求解． 【例题精选——最新最全】 1．（2021·全国高三专题练习）如图所示，叠放在水平转台上的物体 A、B及物体 C能随转台一起以角速度 匀速转动，A、B、C 的质量分别为3m、2m、m，A与B、B和C与转台间的动摩擦因数都为 ，A 和B、C离转台中心的距离分别为r、1.5r。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（重力加速度为g）（　　） A．B对A的摩擦力