必修2《3.圆周运动的实例分析》公开课PPT课件优质课下载

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水平面内圆周运动的临界问题

临界问题：

摩擦力：从静到动，从动到静，静摩擦力达最大值

接触面的弹力：从无到有，从有到无

绳子上的拉力：从无到有，从有到最大，或从有到无

与摩擦力的有关临界问题

例1、如图所示，小木块A在水平转台上随转台一起做匀速圆周运动，它与转台间的动摩擦因素为u，离转轴的的距离为R,由此可知，转台转动的角速度w最大为多少？（最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力）

变式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OO′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．ω＝ 是b开始滑动的临界角速度

D．当ω＝ 时，a所受摩擦力的大小为kmg

变式3、如图所示，如果在物体A的外侧沿半径方向再放置一个与A完全相同的物块B，并且用一根长为L的细绳与A连接起来，则要使A.B始终与圆盘保持相对静止，圆盘转动的角速度的最大值为多大？（已知物块A与圆盘中心的距离为R，物块A.B与圆盘的动摩擦因数为u，最大静摩擦力等于滑动摩擦力）

与接触面弹力的有关临界问题

例2、如图所示，顶角为2θ的光滑圆锥面固定在水平地面上，一长为L的细绳一端系在圆锥顶端，另一端系一质量为m的小球，当球以角速度ω在圆锥面上做匀速圆周运动时，

求：(1)小球所受锥体的弹力；

(2)ω为多大时，小球离开圆锥面？

（3）当 时，小球所受锥体的弹力和细绳上的拉力

变式：如图所示，在光滑的水平桌面上有一光滑小孔O，一根轻绳穿过小孔，一端连接质量为m =1 kg的小球A，另一端连接质量为M =4 kg的物体B，求：?

(1)当A球沿半径为R=0.1 m的圆做匀速圆周运动，其角速度为ω= 10 rad/s时，B 对地面的压力为多少？?

(2)要使物体B对地面恰好无压力，A球的角速度应为多大？（g取10 m/s2）

与绳上拉力有关的临界问题

例3、如图所示，水平转盘上放有质量为m的物体，当物块到转轴的距离为r时，连接物块和转轴的绳刚好被拉直（绳上张力为零）。物体和转盘间的最大静磨擦力是其正压力的倍。求：?

（1）当转盘的角速度 时，细绳的拉力。

（2）当转盘的角速度 时，细绳的拉力。