物理第六章圓周運(yùn)動(dòng)微專題3圓周運(yùn)動(dòng)的常見模型和臨界問題01典題分類講練結(jié)合02分層演練素養(yǎng)達(dá)標(biāo)類型一圓周運(yùn)動(dòng)中的輕桿和輕繩模型√√【例2】如圖所示，長度為L＝0.4m的輕繩，系一小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，小球的質(zhì)量為m＝0.5kg，小球半徑不計(jì)，g取10m/s2.(1)求小球剛好通過最高點(diǎn)時(shí)的速度大小；(2)小球通過最高點(diǎn)時(shí)的速度大小為4m/s時(shí)，求輕繩的拉力大??；(3)若輕繩能承受的最大張力為45N，小球速度大小的最大值．√√(2)如果除摩擦力外還有其他力，如繩兩端連接物體，其中一個(gè)物體豎直懸掛，另外一個(gè)物體在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，此時(shí)存在一個(gè)恰不向內(nèi)滑動(dòng)的臨界條件和一個(gè)恰不向外滑動(dòng)的臨界條件，靜摩擦力達(dá)到最大且靜摩擦力的方向分別為沿半徑背離圓心和沿半徑指向圓心．2．與彈力有關(guān)的臨界問題：壓力、支持力的臨界條件是物體間的彈力恰好為零．繩上拉力的臨界條件是繩恰好拉直且其上無彈力或繩上拉力恰好為最大承受力等．3．解決圓周運(yùn)動(dòng)臨界問題的一般思路(1)要考慮達(dá)到臨界條件時(shí)物體所處的狀態(tài)．(2)分析該狀態(tài)下物體的受力特點(diǎn)．(3)結(jié)合圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)，列出相應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程分析求解．√【例4】如圖所示，水平轉(zhuǎn)盤的中心有一個(gè)光滑的豎直小圓孔，質(zhì)量為m的物體A放在轉(zhuǎn)盤上，物體A到圓孔的距離為r，物體A通過輕繩與物體B相連，物體B的質(zhì)量也為m.若物體A與轉(zhuǎn)盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω在什么范圍內(nèi)，才能使物體A隨轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)而不滑動(dòng)？√√√解析：小物體隨圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，向心力由靜摩擦力和重力沿斜面方向的分力的合力提供，小物體轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí)，摩擦力一方面需提供向心力，另一方向還需平衡重力沿斜面方向上的分力，即在最低點(diǎn)時(shí)所需摩擦力最大，是最容易發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的位置，故只要保證最低點(diǎn)不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)即可．在最低點(diǎn)，由向心力公式得：Ff－mgsinθ＝mω2r①，F(xiàn)f＝μmgcosθ②，代入數(shù)值得：ω＝1.0rad/s，故C正確．請(qǐng)做：分層