[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?fàn)顟B(tài)，水平轉(zhuǎn)臺做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度 ω應(yīng)在什么范圍內(nèi)？ (g取 10 m/s2) 圓周運(yùn)動(dòng)中的臨界問題 例 3 圖 5－ 6－ 8 【 思路點(diǎn)撥 】 解答本題時(shí)應(yīng)把握以下兩點(diǎn)： (1)注意分析物體所受靜摩擦力的大小和方向隨圓盤轉(zhuǎn)速的變化而變化 ． (2)物體所受靜摩擦力達(dá)到了最大靜摩擦力，此時(shí)對應(yīng)的角速度也達(dá)到了臨界值． 【自主解答】 ( 1) 當(dāng) ω 最小時(shí)， 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(dāng) ω 最大時(shí)， 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(jié) 】 圓周運(yùn)動(dòng)中的臨界問題的分析與求解 (不只是豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)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(shè)出某量達(dá)到最大或最小的臨界情況，進(jìn)而建立方程求解． 例：如圖，半徑為 r的圓筒繞豎直中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，小橡皮塊緊帖在圓筒內(nèi)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(shí)，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(guān)于向心力的說法中正確的是 ( ) 周運(yùn)動(dòng) ，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(gè)力或某一個(gè)力的分力 ，不可能改變物體運(yùn)動(dòng)的快慢 ABCD 練習(xí) 當(dāng) v過半徑為 r 的拱橋時(shí)對拱橋的壓力？ 【 解 】 G和 N的合力提供汽車做圓周運(yùn)動(dòng)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(shí)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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng) ,其質(zhì)量之比為 1∶2, 轉(zhuǎn)動(dòng)半徑之比為 1∶2, 在相同時(shí)間內(nèi)甲轉(zhuǎn)過 4周，乙轉(zhuǎn)過 3周 .則它們的向心力之比為（ ） ∶4 ∶3 ∶9 ∶16 C 練習(xí) 在光滑的橫桿上穿著兩質(zhì)量不同的兩個(gè)小球 ， 小球用細(xì)線連接起來 ， 當(dāng)轉(zhuǎn)臺勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) ， 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(zhuǎn)軸距離與其質(zhì)量成反比 練習(xí) BD m的小球 ， 用長為 l 的線懸掛在 O點(diǎn) ， 在 O點(diǎn)正下方處有一光滑的釘子 O′ ， 把小球拉到右側(cè)某一位置釋放 ， 當(dāng)小球第一次通過最低點(diǎn) P時(shí) ( ) 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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