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1、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+n120。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
2、.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/s2）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
3、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34，圆环半径为 R，斜面倾角为，sBC=2R。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=0.1
4、kg的小 球，上面绳长l=2m，两绳都拉直时与轴夹角分别为300与 450。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rA=20cm，rB=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W0 （2）当A开始滑动时，圆盘的角速度W1 （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
5、，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，NMg，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OABCDM点拨：画出各点的受力图如图示BmgFC mgF DmgFB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v0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V0 ，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） ABV0V0DC
