圆周运动临界问题的分析习题.doc

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1、物理必修2学案2012年3月圆周运动的临界问题一、水平面内的圆周运动例题1：细绳一端系着质量为M＝0.6kg的小球，静止在水平面上，另一端通过光滑小孔吊着一质量为m＝0.3kg的物体，M的中点和圆孔距离为0.2m，并知M和水平面间的最大静摩擦力为2N，现使小球绕圆孔转动，则角速度在什么范围内时，m会处于静止状态？（g＝10m/s2）Mmω例题2：如图所示，两绳系一个质量为m＝0.1kg的小球，上面的绳长为L＝2m，两绳都拉直时与轴的夹角分别为30º和45º，问球的角速度在什么范围内，两绳始终拉紧？30º45º例题3：一个光滑的

2、圆锥体固定在水平的桌面上，其轴线沿竖直方向，母线与轴线之间的夹角θ=30°，一条长度为L的绳（质量不计），一端固定在圆锥体的顶点O处，另一端拴着一个质量为m的小物体，物体以速率V绕圆锥体的轴线做水平匀速圆周运动。（1）当V=时，求绳对物体的拉力；（2）当V=时，求绳对物体的拉力；物理必修2学案2012年3月二、竖直平面内的圆周运动1、没有物体支撑的小球，在竖直平面内做圆周运动过最高点的情况：例题1：如图所示，一小球用不计质量的轻绳系住，绕一端在竖直平面内做圆周运动，则小球vO经过其圆周轨迹的最高点时，速度必须满足什么条件才能保

3、证小球做完整的圆周运动。思考：①临界条件：②能通过最高点的条件：③不能通过最高点的条件：2、有物体支撑的小球在竖直平面内做圆周运动过最高点的情况：例题2：如图所示，一个质量为m＝0.2kg的小球粘在一根轻质细杆上，细杆的长为L＝0.4m，vO现使小球和细杆绕杆的另一端为固定轴转动，则：（1）小球以v1＝1m/s的速度经过最高点时，球对杆的作用力是多大？（2）小球以v2＝2m/s的速度经过最高点时，球对杆的作用力是多大？（3）思考：小球经过最高点的最小速度是否可能为零？