圆周运动临界专题
匀速圆周运动临界专题
任务一：水平面内的圆周运动：物体在水平面内做的一般是匀速圆周运动．这样的物体在竖直方向上受力平衡，在水平方向上受的合外力提供它做圆周运动所需的向心力．
同学们通过下面的练习，体会下面在水平面内的匀速圆周运动特点。 1.如图所示，水平转盘上放一小木块。转速为60rad/ min时，木块离轴8cm恰好与转盘无相对滑动，当转速增加到120rad/min时，为使小木块刚好与转盘保持相对静止，那么木块应放在离轴多远的地方？（注：汽车在水平面上转弯类．．．．．．．．．．．．．
（第1题）
似这种情况） ．．．．．．
任务二：竖直平面内的圆周运动：物体在竖直面内作圆周运动的情况关键在于：最高点和最低点的状态分析。依据物体在圆周最高点的受力状态可以大致分为：物体最高点无支撑力的情况（例：绳球模型）和物体最高点有支撑力的情况（例：杆球模型）
同学们通过下面的练习，体会下面在水平面内的匀速圆周运动特点。
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图1绳球模型 图2 圆环轨道 图3轻杆模型 图4圆管轨道
1． 如图1、2 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3、4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 当v>gr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？ 圆周运动临界专题 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3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/s2）则此时细杆受的力是（ ） A. 6.0N的拉力 B. 6.0N的压力 C.24N的压力 D. 24N的拉力 例3．如图所示，用长为L的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，则( ) A．小球在最高点时所受向心力一定为重力 B．小球在最高点时绳子的拉力不可能为零 C．若小球刚好能在竖直面内做圆周运动，则其在最高点速率是gL D．小球在圆周最低点时拉力可能等于重力 例4．在质量为M的电动机的飞轮上，固定着一个质量为m的重物，重物到转轴的距离为r，如图所示，为了使放在地面上的电动机不会跳起，电动机飞轮的角速度不能超过( ) A． M?mM?mg B．g mrmrM?mMg g D． mrmrr m C．
