教科版高一上学期物理教学课件：必修二 第2章2.3匀速圆周运动的实例分析（3份）PPT（共49张）

第3节 圆周运动实例分析 ——水平面内的临界问题 例1：如图所示，在距转轴r处放置质量为m的物体，物体与转盘的动摩擦因数为μ，转盘角速度缓慢增大到多少，物体会相对圆盘发生相对滑动？ 变式1：在水平转盘上距转轴r/2处放置材料相同质量为2m的物体，则随着转盘角速度缓慢的增大，哪个物体先相对圆盘滑动？ 例1：如图所示，在距转轴r处放置质量为m的物体，物体与转盘的动摩擦因数为μ，转盘角速度缓慢增大到多少，物体会相对圆盘发生相对滑动？ 变式2：物块和转轴间连接一根绳，且刚好被拉直(绳上张力为零) 求： (1)当转盘的角速度ω1＝ 时，细绳的拉力F1. (2)当转盘的角速度ω2＝ 时，细绳的拉力F2. F1=0,F2=μmg/2 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 例1：如图所示，在距转轴r处放置质量为m的物体，物体与转盘的动摩擦因数为μ，转盘角速度缓慢增大到多少，物体会相对圆盘发生相对滑动？ 变式3：在盘的中心放一材料相同的物块M，M和m之间连接一根绳，且刚好被拉直(绳上张力为零) 求：转盘角速度缓慢增大到多少，物体m会相对圆盘发生相对滑动？ M 例1：如图所示，在距转轴r处放置质量为m的物体，物体与转盘的动摩擦因数为μ，转盘角速度缓慢增大到多少，物体会相对圆盘发生相对滑动？ 变式4：在距盘的中心d放一材料相同的物块M，M和m之间连接一根绳，且刚好被拉直(绳上张力为零) 求：转盘角速度满足什么条件，物体M和m都不会相对圆盘发生相对滑动？ M ? 变式5：如图所示，转盘绕与水平面夹角为θ的中心轴做匀速圆周运动，在距转轴r处放置质量为m的物体，物体与转盘的动摩擦因数为μ，转盘角速度缓慢增大到多少，物体会相对圆盘发生相对滑动？ 1 θ 例2如图所示，一个光滑的圆锥体固定在水平桌面上，其轴线沿竖直方向，母线与轴线之间的夹角θ=300 ，一条长为L的绳（质量不计），一端固定在圆锥体的顶点O处,另一端拴着一个质量为m的小物体（物体可看作质点），物体以速率v绕圆锥体的轴线做水平匀速圆周运动。 （1）当 时，求绳对物体的拉力。 （2）当 时，求绳对物体的拉力 θ O 例3：图中两绳张紧时与杆的夹角分别是45°和30°，求小球转动的角速度在什么范围内，两绳都张紧?AC长为L，重力加速度为g. 例4如图所示,细绳一端系着质量为M=0.6kg的物体，静止在水平面上，另一端通过光滑小孔吊着质量m=0.3kg的物体，M的中心与圆孔距离为 0.2m，并知 M 和水平面的最大静摩擦力为2N,现使此平面绕中心轴转动,问角速度ω在什么范围内m 处于静止状态?（g取10m/s2） r o M m 2.9 rad/s≤ω≤6.5 rad/s 例5.在质量为M的电动机飞轮匀速转动上，其上固定着一个质量为m的重物，重物到轴的距离为R，为了使电动机不从地面上跳起，电动机飞轮转动的最大角速度不能超过（ ） 电动机对地面压力的最大值与最小值之差为多大？ B 圆周运动中的多体问题 例6.如图所示，水平的木板B托着木块A一起在竖直平面内做匀速圆周运动，从水平位置a沿逆时针方向运动到最高点b的过程中（　　） A．B对A的支持力越来越大 B．B对A的支持力越来越小 C．B对A的摩擦力越来越小 D．B对A的摩擦力越来越大 BC 例7．质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质木架上的A点和C点，如图所示，当轻杆绕轴BC以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，绳a在竖直方向，绳b在水平方向，当小球运动到图示位置时，绳b被烧断的同时杆子停止转动，则 (　　) A．小球仍在水平面内做匀速圆周运动 B．在绳被烧断瞬间，a绳中张力突然增大 C．若角速度ω较小，小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动 D．若角速度ω较大，小球可在垂直于平面ABC的竖直平面内做圆周运动 BCD 例: 如图所示的两段轻杆OA和AB长分别为2L和L,在A和B两点分别固定有质量均为M的光滑小球, 当整个装置绕O点以ω做圆周运动时, 求OA和AB杆的张力各为多大? O A B A B TAB TOA T`AB 解: 据题意, B球的向心力来源于AB杆对它的拉力TAB , 据牛顿第二定律: TAB = M ω23L ……(1 ) A球的向心力来源于OA杆与AB对它的作用力的合力 , 据牛顿第三定律: TAB = T`AB ……. .(2) 据牛顿第二定律:对A球有 TOA - T`AB = M ω22L ….. (3) 解得: TOA = 5M ω2L 即:OA杆的张力为5M ω2L, AB杆的张力为3M ω2L . 圆周运动中的多体问题 【解析】　设物块