微专题 05 圆周运动中的临界问题水平面内的临界问题水平面内圆周运动的临界极值问题通常有两类,一类是与摩擦力有关的临界问题,一类是与弹力有关的临界问题. (1)与摩擦力有关的临界极值问题物体间恰好不发生相对滑动的临界条件是物体间恰好达到最大静摩擦力,如果只是摩擦力提供向心力,则有 Fm=,静摩擦力的方向一定指向圆心;如果除摩擦力以外还有其他力,如绳两端连物体,其中一个在水平面上做圆周运动时,存在一个恰不向内滑动的临界条件和一个恰不向外滑动的临界条件,分别为静摩擦力达到最大且静摩擦力的方向沿半径背离圆心和沿半径指向圆心.(2)与弹力有关的临界极值问题压力、支持力的临界条件是物体间的弹力恰好为零;绳上拉力的临界条件是绳恰好拉直且其上无弹力或绳上拉力恰好为最大承受力等. (2014·新课标全国卷Ⅰ)(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:选 AC 木块 a、b 的质量相同,外界对它们做圆周运动提供的最大向心力,即最大静摩擦力 fmax=kmg 相同.它们所需的向心力由 F 向=mω2r 知 Fa<Fb,所以 b 一定比 a先开始滑动,A 项正确;a、b 一起绕转轴缓慢地转动时,f=mω2r,r 不同,所受的摩擦力不同,B 项错;b 开始滑动时有 kmg=mω2·2l,其临界角速度为 ωb= ,选项 C 正确;当ω= 时,a 所受摩擦力大小为 f=mω2r=kmg,选项 D 错误.解决此类问题的一般思路首先要考虑达到临界条件时物体所处的状态,其次分析该状态下物体的受力特点,最后结合圆周运动知识,列出相应的动力学方程综合分析. (2018·安徽六安模拟)(多选)如图所示,两个可视为质点的、相同的木块 A 和 B 放在转盘上,两者用长为 L 的细绳连接,木块与转盘的最大静摩擦力均为各自重力的 K 倍,A 放在距离转轴 L 处,整个装置能绕通过转盘中心的转轴 O1O2转动,开始时,绳恰好伸直但无弹力,现让该装置从静止开始转动,使角速度缓慢增大,以下说法正确的是( )A.当 ω> 时,A...