圆周运动水平面上的临界问题省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

LOGO水平面内圆周运水平面内圆周运动临界问题动临界问题第1页LOGOn静摩擦力产生临界情况静摩擦力产生临界情况n圆锥面上临界问题圆锥面上临界问题n弹簧和绳连接物体临界问题弹簧和绳连接物体临界问题Page 2本节内容本节内容第2页LOGO例例1 1：如图，叠放在水平转台上物体：如图，叠放在水平转台上物体A A、B B、C C都能随转都能随转台一起以角速度台一起以角速度匀速转动，匀速转动，A A、B B、C C质量分别为质量分别为3m3m、2m2m、m m，A A与与B B、B B与转台间动摩擦因数为与转台间动摩擦因数为，C C与转台间与转台间动摩擦因数为动摩擦因数为22，A A和和B B、C C离转台中心距离分别为离转台中心距离分别为r r、1.5r1.5r。设本题中最大静摩擦力等于滑动摩擦力，以。设本题中最大静摩擦力等于滑动摩擦力，以下说法正确是下说法正确是Page 3BC1、静摩擦力产生临界情况、静摩擦力产生临界情况第3页LOGO二、圆锥面上临界问题二、圆锥面上临界问题Page 4例例2：第4页LOGOPage 5二、圆锥面上临界问题二、圆锥面上临界问题第5页LOGOPage 6A A A AB B B BC C C C第6页LOGOPage 7例例4：如图所表示，在水平转台光滑水平横杆上穿有如图所表示，在水平转台光滑水平横杆上穿有两个质量分别为两个质量分别为2m2m和和m m小球小球A A和和B B，A A、B B间用劲度系数间用劲度系数为为k k轻质弹簧连接，弹簧自然长度为轻质弹簧连接，弹簧自然长度为L L，当转台以角速，当转台以角速度度绕坚直轴匀速转动时，假如绕坚直轴匀速转动时，假如A A、B B仍能相对横杆静仍能相对横杆静止而不碰左右两壁，求：止而不碰左右两壁，求：（1 1）A A、B B两球分别离开中心转轴距离；两球分别离开中心转轴距离；（2 2）若转台直径为）若转台直径为2L2L，求角速度，求角速度取值范围取值范围三、弹簧和绳连接物体临界问题三、弹簧和绳连接物体临界问题第7页LOGO三、弹簧和绳连接物体临界问题三、弹簧和绳连接物体临界问题 例例5 教材解读与拓展教材解读与拓展P54例例3Page 8第8页LOGOPage 9三、弹簧和绳连接物体临界问题三、弹簧和绳连接物体临界问题 例例6 教材解读与拓展教材解读与拓展P5910第9页LOGOn如图所表示，水平圆盘可绕经过圆心竖直如图所表示，水平圆盘可绕经过圆心竖直轴转动，盘上放两个小物体轴转动，盘上放两个小物体P P和和Q Q，它们质，它们质量相同，与圆盘最大静摩擦力都是量相同，与圆盘最大静摩擦力都是f fm m，两物，两物体中间用一根细线连接，细线经过圆心体中间用一根细线连接，细线经过圆心O O，P P离圆心距离为离圆心距离为r r1 1，Q Q离圆心距离为离圆心距离为r r2 2，且，且r r1 1 r r2 2，两个物体随圆盘以角速度，两个物体随圆盘以角速度匀速转匀速转动，且两个物体一直与圆盘保持相对静止，动，且两个物体一直与圆盘保持相对静止，则（则（）Page 10nA A、当、当取不一样值时，取不一样值时，P P和和Q Q所受静摩擦力均指向圆所受静摩擦力均指向圆心心nB B、当、当取不一样值时，取不一样值时，Q Q所受静摩擦力一直指向圆心，所受静摩擦力一直指向圆心，而而P P所受静摩擦力可能指向圆心，也可能背离圆心所受静摩擦力可能指向圆心，也可能背离圆心nC C、当、当取不一样值时，取不一样值时，P P所受静摩擦力一直指向圆心，所受静摩擦力一直指向圆心，而而Q Q所受静摩擦力可能指向圆心，也可能背离圆心所受静摩擦力可能指向圆心，也可能背离圆心nD D、当、当取不一样值时，取不一样值时，P P和和Q Q所受静摩擦力可能指向所受静摩擦力可能指向圆心，也可能背离圆心圆心，也可能背离圆心B B三、弹簧和绳连接物体临界问题三、弹簧和绳连接物体临界问题第10页LOGOn静摩擦力产生临界情况静摩擦力产生临界情况n圆锥面上临界问题圆锥面上临界问题n弹簧和绳连接物体临界问题弹簧和绳连接物体临界问题Page 11本节内容本节内容第11页LOGO小明站在水平地面上，手握不可伸长轻绳一端，小明站在水平地面上，手握不可伸长轻绳一端，绳另一端系有质量为绳另一端系有质量为m m小球，甩动手腕，使球小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动当球某次运动到在竖直平面内做圆周运动当球某次运动到最最低点低点时，绳突然断掉，球飞行水平距离时，绳突然断掉，球飞行水平距离d d后落后落地已知握绳手离地面高度为地已知握绳手离地面高度为d d，手与球之间，手与球之间绳长为绳长为3/4d3/4d，重力加速度为，重力加速度为g g.忽略手运动半径、忽略手运动半径、绳重和空气阻力绳重和空气阻力Page 12(1)1)求绳断时球速度大小求绳断时球速度大小v v1 1和球落地时速度大小和球落地时速度大小v v2 2.(2)(2)问绳能承受最大拉力多大？问绳能承受最大拉力多大？(3)(3)改变绳长，使球重复上述运动，若绳仍在球改变绳长，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出水平距离最运动到最低点时断掉，要使球抛出水平距离最大，绳长应为多少？最大水平距离为多少大，绳长应为多少？最大水平距离为多少？第12页