内容正文:
第二章 匀速圆周运动
习题课二 圆周运动中的临界问题
互动探究 核心突破
01
综合训练 能力提升
02
栏 目
互动探究 核心突破
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[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。
一 水平面内的临界问题
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。
(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。
(2021·四川省阆中中学高一考试)如图所示,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。
(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?
[解析] (1)A、B做圆周运动,角速度大小相等,当角速度增大时,B先达到最大静摩擦力,对B物块,有μmg=mr2ω2
解得ω=eq \r(\f(μg,r2))=eq \r(\f(0.1×