6.4 专题 水平面内圆周运动模型及临界问题 导学案 -2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

新世纪学校 高一物理 3 月 27日导学案 校训：培养好人 造就能人 雕塑名人 §水平面内圆周运动模型及临界问题 专题课 一【前提测评】限时3分钟 要求全对 否则过日清 二【学习目标】 1. 准确说出圆周运动的相关知识--前测 2.通过对物体受力分析，找出水平面的圆周运动的向心力来源及其极值的分析，并且总结解题的注意事项。 三 【围标】（一）【自主学习】限时5分钟 类型一 水平面内与摩擦力有关的运动模型 （1）物体随着圆盘转动的向心力的来源： （2） 当角速度达到什么值时，物体开始转动？随着圆盘转动，那个物体最先滑动？ （3） 临界条件是什么？ 类型二 水平面内与摩擦力，其他力有关的运动模型 （1）物体随着圆盘转动的向心力的来源： （4） 当角速度达到什么值时，什么时候开始有拉力？ （5） 临界条件是什么？ （1）物体随着圆盘转动的向心力的来源： （6） 当角速度达到什么值时，什么时候开始有拉力？ （7） 临界条件是什么？ （二）对点训练 限10分钟 【典例1】如图所示，A、B、C三个物体放在旋转台上，动摩擦因数均为，A的质量为2m，B、C的质量均为m，A、B离轴的距离为R，C离轴的距离为2R，则当圆台旋转时（设A、B、C都没有滑动，最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（　　） A．C的向心力最大 B．B的向心加速度最小 C．当圆台转速增大时，A比B先滑动 D．当圆台转速增大时，C将最先滑动 【典例2】如图所示，小物块A、B、C与水平转台相对静止，B、C间通过原长为1.5r、劲度系数的轻弹簧连接，已知A、B、C的质量均为m，A与B之间的动摩擦因数为2μ，B、C与转台间的动摩擦因数均为μ，A和B、C离转台中心的距离分别为r、1.5r，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，以下说法正确的是（　　） A．逐渐增大转台角速度，B先相对于转台滑动 B．当B与转台间摩擦力为零时，C受到的摩擦力方向沿半径背离转台中心 C．当B与转台间摩擦力为零时，A受到的摩擦力为 D．当A、B及C均相对转台静止时，允许的最大角速度为 【典例3】（多选）如图所示， 两个可视为质点的、相同的木块A和B放在转盘上且木块A、B与转盘中心在同一条直线上， 两木块用长为 L的细绳连接， 木块与转盘的最大静摩擦力均为各自重力的 k倍， A 放在距离转轴L处，整个装置能绕通过转盘中心的转轴O1O2转动，开始时， 绳恰好伸直但无弹力， 现让该装置从静止转动，角速度缓慢增大， 以下说法不正确的是（　　） A． 当时， 绳子一定有弹力 B．当时， A、B会相对于转盘滑动 C．当ω在范围内增大时， A所受摩擦力一直变大 D．当ω在范围内增大时， B所受摩擦力变大 【典例4】（多选）如图所示，在匀速转动的水平盘上，物体用过盘中心的细线相连，和质量都为。它们分别在圆心两侧，与圆心的距离分别为与盘间的动摩擦因数相同。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，当圆盘转速缓慢增加到两物体刚好要发生滑动时，下列说法正确的是（　　） A．此时和所受摩擦力方向沿半径指向圆外 B．此时绳子张力为 C．此时圆盘的角速度为 D．此时烧断绳子物体和仍将随盘一块转动 四 课堂小结 请同学们说出本节课 你的收获 五 达标检测 限时10分钟 1．在如图所示的水平转盘上，沿半径方向放着质量分别为m、2m的两物块A和B（均视为质点），它们用不可伸长的轻质细线相连，与圆心的距离分别为2r、3r，A、B两物块与转盘之间的动摩擦因数分别为、μ，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。现缓慢加快转盘的转速，当两物块相对转盘将要发生滑动时，保持转盘的转速不变，下列说法正确的是（　　） A．此时转盘的角速度大小为 B．随转速的增加A先达到最大静摩擦力 C．随转速的增加A的摩擦力先增加后不变 D．随转速的增加B的摩擦力先增加后不变 2．如图，两个质量均为m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a与转轴的距离为l，b与转轴的距离为2l，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转轴缓慢地加速转动，用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（    ）    A．b一定比a先开始滑动 B．a、b所受的摩擦力始终相等 C．当时，a所受摩擦力的大小为kmg D．是b开始滑动的临界角速度 3．如图，水平圆形转盘可绕竖直轴转动，圆盘上放有小物体A、B、C，质量分别为m、2m、3m，物块A叠放在B上，B、C到转盘中心O的距离分别为3r、2r。B、C间用一轻质细线相连，圆盘静止时，细线刚好伸直无拉力。已知B、C与圆盘间的动摩擦因数为，A、B间动摩