上教考资源网 助您教考无忧匀速圆周运动【考点透视】一、 考纲指要匀速率圆周运动,线速度和角速度,周期,圆周运动的向心加速度 a= 2/R (Ⅱ)说明:不要求会推导向心加速度的公式2var二、 命题落点1.水平面内的圆周运动,如例 1
2.竖直平面内的圆周运动(绳模型)
3.圆周运动与平抛运动相结合的题目
4.与圆周运动相关的综合题
【典例精析】例 1.如图 4-2-1 所示,绳一端系着质量 M=0
6kg 的物体,静止在水平面上,另一端通过光滑的小孔吊着质量为 m=0
3kg的物体,M 的中点与圆孔的距离为 0
2m,并已知 M 与水平面的最大静摩擦力为 2N,现使此平面绕中心轴线转动,问角速度ω 在什么范围内可使 m 处于静止状态
(g=10m/s2)分析:分析出向心力来源是解决此类问题的关键,竖直方向重力与支持力平衡,水平方向有拉力和静摩擦力,随着角速度大小的变化,静摩擦力的大小和方向均变化
解析:物体 M 受地面拉力为 T、摩擦力为 f.当 ω 有最小值时 M 有向圆心运动趋势,摩擦力方向背离圆心向外,根据牛顿第二定律:对m有:Tmg对M有:21mTfMr所以,1()()mmTfmgfMrMr 解得 ω1=2
9rad/s当 ω 有最大值时,水平面对 M 的摩擦力指向圆心,根据牛顿第二定律:对M有:22mTfMr所以2()()mmTfmgfMrMr版权所有@中国教育考试资源网图 4 - 2 - 1 上教考资源网 助您教考无忧代入数值解得:ω2=6
5rad/s故有:2
9rad/s≤ω≤6
5rad/s例 2.如图 4-2-2 所示,质量为 m 的小球在竖直平面内的光滑圆形轨道内侧作圆周运动,通过最高点且刚好不脱离轨道时的速度为 v ,则当小球通过与圆心等高的 A 点时,对轨道内侧的压力的大小为 (