3.圆周运动问题一、基础知识1.解决圆周运动力学问题的关键(1)正确进行受力分析,明确向心力的来源,确定圆心以及半径.(2)列出正确的动力学方程 F=m=mrω2=mωv=mr.结合 v=ωr、T==等基本公式进行求解.2.抓住“两类模型”是解决问题的突破点(1)模型 1——水平面内的圆周运动,一般由牛顿运动定律列方程求解.(2)模型 2——竖直面内的圆周运动(绳球模型和杆球模型),通过最高点和最低点的速度常利用动能定理(或机械能守恒)来建立联系,然后结合牛顿第二定律进行动力学分析求解.3.竖直平面内圆周运动的两种临界问题(1)绳球模型:小球能通过最高点的条件是 v≥.(2)杆球模型:小球能通过最高点的条件是 v≥0.二、典型例题 考点 1 水平面内的圆周运动问题[例 1] (多选)如图,两个质量均为 m 的小木块 a 和 b(可视为质点)放在水平圆盘上,a与转轴 OO′的距离为 l,b 与转轴的距离为 2l,木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的 k 倍,重力加速度大小为 g.若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动,用 ω 表示圆盘转动的角速度,下列说法正确的是( )A.b 一定比 a 先开始滑动B.a、b 所受的摩擦力始终相等C.ω= 是 b 开始滑动的临界角速度D.当 ω= 时,a 所受摩擦力的大小为 kmg解析 本题从向心力来源入手,分析发生相对滑动的临界条件.小木块 a、b 做圆周运动时,由静摩擦力提供向心力,即 f=mω2R.当角速度增加时,静摩擦力增大,当增大到最大静摩擦力时,发生相对滑动,对木块 a:fa=mωl,当 fa=kmg 时,即 kmg=mωl,ωa= ;对木块b:fb=mω·2l,当 fb=kmg 时,即 kmg=mω·2l,ωb= ,所以 b 先达到最大静摩擦力,选项A 正确;两木块滑动前转动的角速度相同,则 fa=mω2l,fb=mω2·2l,fa