[理化生]56向心力自整理-資料下載頁
2025-01-19 14:23本頁面
【正文】 物體 O的距離為 m，且與水平面的最大靜摩擦力為 2 N，為使 B保持靜止狀態(tài)，水平轉臺做圓周運動的角速度 ω應在什么范圍內？ (g取 10 m/s2) 圓周運動中的臨界問題 例 3 圖 5－ 6－ 8 【 思路點撥 】 解答本題時應把握以下兩點： (1)注意分析物體所受靜摩擦力的大小和方向隨圓盤轉速的變化而變化 ． (2)物體所受靜摩擦力達到了最大靜摩擦力，此時對應的角速度也達到了臨界值． 【自主解答】 ( 1) 當 ω 最小時， A 受的最大靜摩擦力 Ff的方向與拉力方向相反，則有 mg － Ff＝ M r ω21， ω1＝mg － FfMr＝0. 3 10 － 20. 6 0. 2 r ad / s ≈ 2. 89 r ad / s (2) 當 ω 最大時， A 受的最大靜摩擦力Ff的方向與拉力方向相同，則有 mg ＋Ff＝ M r ω22， ω2＝ mg ＋ FfMr＝ 0. 3 10 ＋ 20. 6 0. 2 r ad / s ≈ 6. 45 r ad / s ， 故 ω的取值范圍為 rad/s≤ ω≤ rad/s. 【 答案 】 rad/s≤ ω≤ rad/s 【 方法總結 】 圓周運動中的臨界問題的分析與求解 (不只是豎直平面內的圓周運動中存在臨界問題，其他許多問題中也有臨界問題 )．對這類問題的求解一般都是先假設出某量達到最大或最小的臨界情況，進而建立方程求解． 例：如圖，半徑為 r的圓筒繞豎直中心軸轉動，小橡皮塊緊帖在圓筒內壁上，它與圓筒的摩擦因數(shù)為 μ ，現(xiàn)要使小橡皮不落下，則圓筒的角速度至少多大？ 解析： 小橡皮受力分析如圖。 小橡皮恰不下落時，有： Ff=mg 其中： Ff=μFN 而由向心力公式： FN=mω 2r 解以上各式得： G Ff FN rg??＝2 關于向心力的說法中正確的是 ( ) 周運動 ，是根據(jù)力的作用效果命名的 、彈力、摩擦力等各種力的合力，也可以是其中某一個力或某一個力的分力 ，不可能改變物體運動的快慢 ABCD 練習 當 v過半徑為 r 的拱橋時對拱橋的壓力？ 【 解 】 G和 N的合力提供汽車做圓周運動的向心力，由牛頓第二定律得： 2vN G m r? ? ?可見汽車的速度越大對橋的壓力越小。 v g r?N G v時汽車對橋的壓力為零。 ？ 2vN G m r??2vN G m Gr? ? ? ?N G v【 解 】 G和 N的合力提供汽車做圓周運動的向心力，由牛頓第二定律得： 可見汽車的速度越大對橋的壓力越大。 甲乙兩物體都做勻速圓周運動 ,其質量之比為 1∶2, 轉動半徑之比為 1∶2, 在相同時間內甲轉過 4周，乙轉過 3周 .則它們的向心力之比為（ ） ∶4 ∶3 ∶9 ∶16 C 練習 在光滑的橫桿上穿著兩質量不同的兩個小球 ， 小球用細線連接起來 ， 當轉臺勻速轉動時 ， 下列說法正確的是 ( ) A． 兩小球速率必相等 B． 兩小球角速度必相等 C． 兩小球加速度必相等 D．兩小球到轉軸距離與其質量成反比 練習 BD m的小球 ， 用長為 l 的線懸掛在 O點 ， 在 O點正下方處有一光滑的釘子 O′ ， 把小球拉到右側某一位置釋放 ， 當小球第一次通過最低點 P時 ( ) A、 小球速率突然減小 B、 小球角速度突然增大 C、 小球向心加速度突然增大 D、 擺線上的張力突然增大 BCD
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