2012届高考物理备考复习圆周运动中的临界问题教案

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1、2012届高考物理备考复习圆周运动中的临界问题教案　　§6.8.《圆周运动中的临界问题》学案　　【学习目标】　　　1.熟练处理水平面内的临界问题　　2.掌握竖直面内的临界问题　　【自主学习】　　一．水平面内的圆周运动　　　例1：如图8—1所示水平转盘上放有质量为m的物快，当物块到转轴的距离为r时,若物块始终相对转盘静止，物块和转盘间最大静摩擦力是正压力的倍，求转盘转动的最大角速度是多大？　　拓展：如o点与物块连接一细线，求当①1=时，细线的拉力T　②2=时，细线的拉力T　　　　　　　　　　图8—1　　注：分析物体恰能做圆周运动

2、的受力特点是关键　　二．竖直平面内圆周运动中的临界问题　　　　　　图8—2甲　图8—2乙　　　图8—3甲　　图8—3乙　　1．如图8—2甲、乙所示，没有支撑物的小球在竖直平面作圆周运动过最高点的情况　　○1临界条件　　　　　　　○2能过最高点的条件　　，此时绳或轨道对球分别产生______________　　○3不能过最高点的条件　　　　　　2．如图8—3甲、乙所示，为有支撑物的小球在竖直平面做圆周运动过最高点的情况　　竖直平面内的圆周运动，往往是典型的变速圆周运动。对于物体在竖直平面内的变速圆周运动问题，中学阶段只分析通过最

3、高点和最低点的情况，并且经常出现临界状态，下面对这类问题进行简要分析。　　○1能过最高点的条件　　　，此时杆对球的作用力　　○2当0时，杆对小球的力为　　其大小为____________　　讨论：绳与杆对小球的作用力有什么不同？　　例2．长度为L=0.50m的轻质细杆OA，A端有一质量为m=3.0kg的小球，如图8—4所示，小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动，通过最高点时小球的速率是2.0m/s，（g=10m/s）则此时细杆OA受的（　）　　A.6.0N的拉力B.6.0N的压力　C.24N的压力D.24N的拉力　　【针对训

4、练】　　1．汽车与路面的动摩擦因数为，公路某转弯处半径为R（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）问：若路面水平，汽车转弯不发生侧滑，汽车最大速度应为多少？　　2．长为L的细绳，一端系一质量为m的小球,另一端固定于某点，当绳竖直时小球静止，现给小球一水平初速度v，使小球在竖直平面内做圆周运动，并且刚好过最高点，则下列说法中正确的是：（　）　　A.小球过最高点时速度为零　　B.小球开始运动时绳对小球的拉力为m　　C.小球过最高点时绳对小的拉力mg　　D.小球过最高点时速度大小为　　3.如图8—5所示，细杆的一端与小球相连，可绕过O点的水

5、平轴自由转动，先给小球一初速度，使它做圆周运动。图中a、b分别表示小球轨道的最低点和最高点,则杆对小球的作用力可能是：(　)　　A．a处为拉力b处为拉力　　B.a处为拉力b处为推力　　C.a处为推力b处为拉力　　D.a处为推力b处为拉力　　A　　图8—4　　　图8—5　　4．以下说法中正确的是：（　）　　　　A.在光滑的水平冰面上，汽车可以转弯　　B.火车转弯速率小于规定的数值时，内轨将会受压力作用　　C.飞机在空中沿半径为R的水平圆周盘旋时，飞机的翅膀一定处于倾斜状态　　D.汽车转弯时需要的向心力由司机转动方向盘所提供的力　

6、　【能力训练】　　1.如图8—6所示A、B、C三个物体放在旋转圆台上，动摩擦因数均为，A的质量为2m，B、C质量均为m，A、B离轴为R,C离轴为2R，则当圆台旋转时，（设A、B、C都没有滑动）：（　）　　A.C物的向心加速度最大　　B.B物的静摩擦力最小　　C.当圆台转速增加时，C比A先滑动D.当圆台转速增加时，B比A先滑动　　2．如图8—7所示，物体与圆筒壁的动摩擦因数为，圆筒的半径为R，若要物体不滑下，圆筒的角速度至少为：（　）　　A.　B.　　C.　　　D.　　　　　　　　图8—6　　图8—7　　图8—8　　3.把盛水的

7、水桶拴在长为L的绳子一端，使这水桶在竖直平面做圆周运动，要使水桶转到最高点时不从桶里流出来，这时水桶的线速度至少应该是：（　）　　A.　B.　C.　D.2　E.0　　4．如图8—8所示，小球在光华圆环内滚动，且刚好通过最高点，则求在最低点的速率为：（　）　　A.4gr　　B.2　　C.2gr　　　D.　　5．汽车在倾斜的弯道上拐弯，弯道的倾角为，半径为r，则汽车完全不靠摩擦力转弯的速率是：（　　）　　　　　　　　A.　　B.　　C.　　D.　　6．如图8—9所示，长为L的轻杆一端固定一个小球，另一端固定在光滑水平轴上，使小球在

8、竖直平面内做