2019版高考物理一轮复习 小专题2 圆周运动的临界问题课件.ppt

小专题2圆周运动的临界问题 最大静摩擦力 如果只是摩擦力提供向心力 则 突破考向1 两类临界问题的分析与摩擦力有关的临界极值问题 物体间恰好不发生相对滑动的临界条件是物体间恰好达到 摩擦力的方向一定指向圆心 如果除摩擦力以外还有其他力 如绳两端连物体 其中一个在水平面上做圆周运动时 存在一个恰不向内滑动的临界条件和一个恰不向外滑动的临界条件 分别为静摩擦力达到最大且静摩擦力的方向沿半径背离圆心和沿半径指向圆心 典题1 多选 2014年新课标 卷 如图Z2 1所示 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 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 图Z2 1 解析 a与b所受的最大摩擦力相等 而b需要的向心力较大 所以b先滑动 A项正确 在未滑动之前 a b各自受到的摩擦力等于其向心力 因此b受到的摩擦力大于a受到的摩擦力 B项错误 b处于临界状态时kmg m 2 2l 解得 擦力没有达到最大值 D项错误 答案 AC 考点突破1 2017年东北三省三校一模 如图Z2 2所示 可视为质点的木块A B叠放在一起 放在水平转台上随转台一起绕固定转轴OO 匀速转动 木块A B与转轴OO 的距离为1m A的质量为5kg B的质量为10kg 已知A与B间的动摩擦因数为0 2 B与转台间的动摩擦因数为0 3 若木块A B与转台始终保持相对静止 则转台角速度 的最大值为 设最大静摩 擦力等于滑动摩擦力 g取10m s2 图Z2 2 答案 B 考向2 与弹力有关的临界极值问题 压力 支持力的临界条件是物体间的弹力恰好为零 绳上拉力的临界条件是绳恰好拉直且其上无弹力或绳上拉力恰好为最大承受力等 典题2 2016年豫东 豫北十校测试 如图Z2 3所示 两轻绳的另一端系在一根竖直杆的A B两点上 A B两点相距为l 当两轻绳伸直后 A B两点到球心的距离均为l 当竖直杆以自己为轴转动并达到稳定时 轻绳a b与杆在同一竖直平面内 求 1 竖直杆角速度 为多大时 小球恰好离开竖直杆 2 轻绳a的拉力Fa与竖直杆转动的角速度 之 间的关系 图Z2 3 解 1 小球恰好离开竖直杆时 小球与竖直杆间的作用力为零 设此时轻绳a与竖直杆间的夹角为 由题意可知 若角速度 再增大 小球将离开竖直杆 在轻绳b恰伸直前 设轻绳a与竖直杆的夹角为 此时小球做圆周运动的半径为 r lsin 沿半径 Fasin m 2r垂直半径 Facos mg联立解得Fa m 2l当轻绳b恰伸直时 60 方法技巧 临界问题的解题思想 1 有些题目中有 刚好 恰好 正好 等字眼 明显 表明题述的过程中存在着临界点 2 若题目中有 取值范围 多长时间 多大距离 等词语 表明题述的过程中存在着 起止点 而这些起止点往往就是临界点 3 若题目中有 最大 最小 至多 至少 等字眼 表明题述的过程中存在着极值 这些极值点也往往是临界点 考点突破2 用一根细线一端系一可视为质点的小球 另一端固定在一光滑圆锥顶上 如图Z2 4所示 设小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为 线的张力为T 则T随 2变化的图象是下图 中的 图Z2 4 A B C D 答案 B