第六章 微专题二 圆周运动中的临界问题-(配套课件）2021-2022学年高中物理必修第二册新课标辅导【精讲精练】人教版

第六章 圆周运动 物理·必修 第二册 菜 单 微专题二　圆周运动中的临界问题 第六章 圆周运动 物理·必修 第二册 菜 单 [学业要求与核心素养] 1．掌握圆周运动的分析方法。 2．会分析水平面内的圆周运动的临界问题。 3．会分析竖直面内的圆周运动的临界问题。 第六章 圆周运动 物理·必修 第二册 菜 单 [问题探究] 如图6－Ⅰ－1所示，水平转台上放有质量均为m的两个物块A、B，A离转轴的距离为L，A、B间用长为L的细线相连。开始时，A、B与轴心在同一直线上，线正好被拉直，A、B与水平转台间的动摩擦因数均为μ。则当转台的角速度达到多大时细线中开始出现张力？当转台的角速度达到多大时A物块开始滑动？ 一　水平面内的临界问题 互动探究·素能培优 第六章 圆周运动 物理·必修 第二册 菜 单 图6－Ⅰ－1 第六章 圆周运动 物理·必修 第二册 菜 单 [归纳升华] 水平面内的圆周运动的临界问题，通常碰到较多的是如下一些类型： (1)与绳的弹力有关的临界问题：此问题要分析出绳子恰好无弹力这一临界状态下的角速度(或线速度)等。 (2)与支持面弹力有关的临界问题：此问题要分析出恰好无支持力这一临界状态下的角速度(或线速度)等。 第六章 圆周运动 物理·必修 第二册 菜 单 (3)因静摩擦力而产生的临界问题：此问题要分析出静摩擦力为零或最大时这一临界状态下的角速度(或线速度)等。 第六章 圆周运动 物理·必修 第二册 菜 单 [例1] (2020·四川省阆中中学高一考试)如图6－Ⅰ－2所示，水平转盘可绕竖直中心轴转动，盘上放着质量均为1 kg的A、B两个物块，物块之间用长为1 m的细线相连，细线刚好伸直且通过转轴中心O，A物块与O点的距离为0.4 m，物块可视为质点。A、B与转盘间的动摩擦因数均为0.1，且认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2。 第六章 圆周运动 物理·必修 第二册 菜 单 图6－Ⅰ－2 第六章 圆周运动 物理·必修 第二册 菜 单 (1)当转盘至少以多大的角速度匀速转动时，细线上出现拉力？ (2)当转盘以ω1＝1 rad/s的角速度匀速转动时，A、B受到的摩擦力分别是多大？ (3)当转盘至少以多大的角速度匀速转动时，A、B两个物块均会在转盘上滑动？ 第六章 圆周运动 物理·必修 第二册 菜 单 第六章 圆周运动 物理·必修 第二册 菜 单 第六章 圆周运动 物理·必修 第二册 菜 单 1．(2020·广西壮族自治区南宁三中高一期中)两个质量分别为2m和m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上，a与转轴OO′的距离为L，b与转轴的距离为2L，a、b之间用长为L的强度足够大的轻绳相连，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕轴转缓慢地加速转动，开始时轻绳刚好伸直但无张力，用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是 [针对训练] 第六章 圆周运动 物理·必修 第二册 菜 单 图6－Ⅰ－3 第六章 圆周运动 物理·必修 第二册 菜 单 第六章 圆周运动 物理·必修 第二册 菜 单 答案　D 第六章 圆周运动 物理·必修 第二册 菜 单 [问题探究] 小球分别在轻绳(如6－Ⅰ－4图甲)和轻杆(如6－Ⅰ－4图乙)的一端绕另一端在竖直平面内运动，请思考： 知识点二　竖直面内的圆周运动 图6－Ⅰ－4 第六章 圆周运动 物理·必修 第二册 菜 单 (1)小球要在竖直平面内完成圆周运动，经过最高点时的最小速度能为零吗？ (2)小球经过最高点时，与绳(或杆)之间的作用力可以为零吗？ 提示　(1)因为绳不能产生支持力，而杆可以，所以甲图中小球经过最高点时的速度不可能为零，乙图中小球经过最高点的最小速度可以为零。(2)若小球与绳(或杆)之间没有作用力，则只有重力提供向心力，所以在最高点时小球与绳(或杆)之间的作用力可以为零。 第六章 圆周运动 物理·必修 第二册 菜 单 第六章 圆周运动 物理·必修 第二册 菜 单 3．最高点 物体在最高点时的受力特点可分为以下两种模型： 轻绳模型 轻杆模型 常见类型 最高点弹 力的特点 弹力只能指向圆心 弹力既可以指向圆心也可以背离圆心 第六章 圆周运动 物理·必修 第二册 菜 单 第六章 圆周运动 物理·必修 第二册 菜 单 [例2] 第六章 圆周运动 物理·必修 第二册 菜 单 第