高中物理之圆周运动的临界问题

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,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,*,高中物理之圆周运动的临界问题,【,例,】,如图所示，暗室内，电风扇在频闪光源照射下运转，光源每秒闪光,30,次,.,如图电扇叶片有,3,个，相互夹角,120.,已知该电扇的转速不超过,500,r,/min.,现在观察者感觉叶片有,6,个，则电风扇的转速是,_,r,/min.,圆周运动,解：,因为电扇叶片有三个，相互夹角为,120,，现在观察者感觉叶片有,6,个，说明在闪光时间里，电扇转过的角度为,60+,n,120,。,题变：,若看起来三个,叶片静止不动，转速是多少？,对于,B,，,T,=,mg,对于,A,，,圆周运动的临界问题,【,例,2】,如图所示，用细绳一端系着的质量为,M,=0.6kg,的物体,A,静止在水平转盘上，细绳另一端通过转盘中心,的光滑小孔,O,吊着质量为,m,=0.3kg,的小球,B,，,A,的重心到,O,点的距离为,0.2m,若,A,与转盘间的最大静摩擦力为,f,=2N,，为使小球,B,保持静止，求转盘绕中心,O,旋转的角,速度,的取值范围（取,g,=10m/s,2,）,圆周运动的临界问题,1.,竖直平面内的圆周运动,线和内轨模型,：,能过最高点的临界条件：,圆周运动的临界问题,1.,竖直平面内的圆周运动,杆和双轨模型,：,能过最高点的临界条件：,圆周运动的临界问题,1.,竖直平面内的圆周运动,小物体在竖直平面内的外轨道，做圆周运动,：,使,m,能从最高点沿轨道下滑的限制条件,：,圆周运动的临界问题,1.,竖直平面内的圆周运动,小物体在竖直平面内的外轨道，做圆周运动,：,要使,m,能从最高点从,=0,开始，沿光滑轨道下滑的临界条件：,圆周运动的临界问题,【,例,3】,如图所示在方向竖直向下的匀强电场中，一个带负电,q,，质量为,m,且重力大于所受电场力的小球，从光滑的斜面轨道的点,A,由静止下滑，若小球恰能通过半径为,R,的竖直圆形轨道的最高点,B,而作圆周运动，问点,A,的高度,h,至少应为多少？,圆周运动的临界问题,【,例,4】,在竖直平面内放置光滑的绝缘轨道，处于水平,向右的匀强电场中，以带负电荷的小球从高,h,的,A,处静止,开始下滑，沿轨道,ABC,运动后进入圆环内作圆周运动。,已知小球所受到电场力是其重力的,3,4,，圆环半径为,R,，斜面倾角为,，,s,BC,=2,R,。若使小球在圆环内能作完,整的圆周运动，,h,至少为多少？,【,例,5】,穿过如图所示，两绳系一个质量为,m,=0.1kg,的小球，上面绳长,l,=2m,，两绳都拉直时与轴夹角分别为,30,0,与,45,0,。问球的角速度满足什么条件，两绳始终张紧？,圆周运动的临界问题,【,例,6】,如图所示，匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放置两个用细线相连的质量均为,m,的小物体、，它们到转轴距离分别为,r,A,=20cm,，,r,B,=30cm,，、与盘面间的最大静摩擦力均为重力的,0.4,倍，试求：,（,1,）当细线上开始出现张力时，圆盘的角速度,W,0,（,2,）当,A,开始滑动时，圆盘的角速度,W,1,（,3,）当,A,即将滑动时，烧断细线，此时,A,、,B,如何运动？,圆周运动的临界问题,2.,竖直平面内的圆周运动与机械能守恒定律相结合的问题,圆周运动的临界问题,圆周运动的临界问题,【,例,7】,如图所示，滑块在恒定外力作用下从水平轨,道上的,A,点由静止出发到,B,点时撤去外力，又沿竖直面,内的光滑半圆形轨道运动，且恰好通过轨道最高点,C,，滑块脱离半圆形轨道后又刚好落到原出发点,A,，试,求滑块在,AB,段运动过程中的加速度,.,【,例,8】,如图所示，在质量为,M,的物体内有光滑的圆形轨道，有一质量为,m,的小球在竖直平面内沿圆轨道做圆周运动，,A,与,C,两点分别道的最高点和最低点，,B,、,D,两点与圆心,O,在同一水平面上。在小球运动过程中，物体,M,静止于地面，则关于物体,M,对地面的压力,N,和地面对物体,M,的摩擦力方向，下列正确的说法是,(),A.,小球运动到,B,点时，,N,Mg,，,摩擦力方向向左,B.,小球运动到,B,点时，,N=Mg,，,摩擦力方向向右,C.,小球运动到,C,点时，,N=(M+m)g,，,地面对,M,无摩擦,D.,小球运动到,D,点时，,N=(M+m)g,，,摩擦力方向向右,O,A,B,C,D,M,点拨：,画出各点的受力图如图示,B,mg,F,C,mg,F,D,mg,F,B,几种典型力做功求解的情况,【,例,6】,两块竖直放置的平行金属大平板,A,、,B,，相距,d,，两极间的电压为,U,，一带正电的质点从两板间的,C,点开始以竖直向上的初速度,v,0,运动，当它到达电场中某点,D,点时，速度变为水平方向，大小仍为,V,0,，如图所示求,C,、,D,两点问的电势差（忽略带电质点对金属板上电荷均匀分布的影响）,A,B,V,0,V,0,D,C,