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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,圆周运动临界问题补充习题,高中物理必修2,新课,圆周运动中的临界问题,圆锥摆,30,0,如,图所示,在光滑的圆锥顶用长为,L,的细线悬挂一质量为,m,的小球,圆锥体固定在水平面上不动,其轴线沿竖直方向,母线与轴线之间的夹角为,30,0,,物体以速率,v,绕圆锥体轴线做水平圆周运动:,当,时,求线对物体的拉力,当时,求线对物体的拉力,解析 临界条件为圆锥体对小球的支持力,F,N,=0,如图,1,所示,,得:,30,0,F,(答图,1,),新课,圆周运动中的临界问题,圆锥摆,30,0,y,x,F,N,F,mg,(答图,2,),30,0,F,(答图,3,),因,v,1,v,0,F,N,0,,,对小球受力分析如图,2,。,Fsin,F,N,cos,=,mv,1,2,/(,Lsin,),Fcos,F,N,sin,mg,=0,解之得:,因,v,2,v,0,,,物体离开斜面,对小球受力分析如图,3,。,解之得:,F,=2,mg,Fsin,=,mv,2,2,/(,Lsin,),Fcos,mg,=0,N,G,f,新课,圆周运动中的临界问题,圆桶模型,如图所示,半径为,R,的圆筒,A,绕期竖直中心轴匀速转动,质量为,m,的物体,B,与,A,内壁间的动摩擦因数为,,要使,B,与,A,一起匀速转动而不相对滑动,则,A,转动的角速度至少为多少?,),解析:,B,物体不掉下来的条件是,G,f,最大静摩擦,=,F,N,分析:随着角速度的增大,,N,也在增大,当,N,增大到使得最大静摩擦大于重力时,物体不掉下来。,新课,圆周运动中的临界问题,圆锥摆,如图所示:两绳系一个质量为,m=0.1Kg,的小球,两绳的另一端分别固定于轴的,A,、,B,两处,上面绳长,L=2,米,两绳拉直时与轴夹角分别为,30,0,和,45,0,,问球的角速度在什么范围内,两绳始终张紧?,A,B,C,新课,圆周运动中的临界问题,圆锥摆,A,B,C,小球速度足够大时,小球将飘起来之后,绳,AC,将处于松弛状态。,小球速度小时,小球将摆下来,绳,BC,将处于松弛状态。,新课,圆周运动中的临界问题,圆锥摆,如图所示:两绳系一个质量为,m=0.1Kg,的小球,两绳的另一端分别固定于轴的,A,、,B,两处,上面绳长,L=2,米,两绳拉直时与轴夹角分别为,30,0,和,45,0,,问球的角速度在什么范围内,两绳始终张紧?,(,1,)当,BC,恰好拉直时,但,F,2,仍然为零,此时有两绳仍然拉直的最小角速度。设此时的角速度为,1,A,B,C,A,B,y,x,G,F,1,F,1Y,F,1X,代入数值得:,新课,圆周运动中的临界问题,圆锥摆,如图所示:两绳系一个质量为,m=0.1Kg,的小球,两绳的另一端分别固定于轴的,A,、,B,两处,上面绳长,L=2,米,两绳拉直时与轴夹角分别为,30,0,和,45,0,,问球的角速度在什么范围内,两绳始终张紧?,(,2,)当,AC,恰好拉直时,但,F,1,仍然为零,此时有两绳仍然拉直的最大角速度。设此时的角速度为,2,A,B,C,A,B,y,x,G,F,2,F,2Y,F,2X,代入数值得:,
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