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1、圆周运动临界问题补充习题,高中物理必修2,1,新课,圆周运动中的临界问题圆锥摆,如图所示，在光滑的圆锥顶用长为L的细线悬挂一质量为m的小球，圆锥体固定在水平面上不动，其轴线沿竖直方向，母线与轴线之间的夹角为300，物体以速率v绕圆锥体轴线做水平圆周运动：,当时，求线对物体的拉力,当时，求线对物体的拉力,解析 临界条件为圆锥体对小球的支持力FN=0,如图1所示，,得：,2,新课,圆周运动中的临界问题圆锥摆,因v1v0 FN0，对小球受力分析如图2。,解之得：,因v2v0，物体离开斜面，对小球受力分析如图3。,解之得：F=2mg,3,新课,圆周运动中的临界问题圆桶模型,如图所示，半径为R的圆筒A绕
2、期竖直中心轴匀速转动，质量为m的物体B与A内壁间的动摩擦因数为，要使B与A一起匀速转动而不相对滑动，则A转动的角速度至少为多少？,）,解析：B物体不掉下来的条件是Gf最大静摩擦=FN,分析：随着角速度的增大，N也在增大，当N增大到使得最大静摩擦大于重力时，物体不掉下来。,4,新课,圆周运动中的临界问题圆锥摆,如图所示：两绳系一个质量为m=0.1Kg的小球，两绳的另一端分别固定于轴的A、B两处，上面绳长L=2米，两绳拉直时与轴夹角分别为300和450，问球的角速度在什么范围内，两绳始终张紧？,5,新课,圆周运动中的临界问题圆锥摆,6,新课,圆周运动中的临界问题圆锥摆,如图所示：两绳系一个质量为m=0.1Kg的小球，两绳的另一端分别固定于轴的A、B两处，上面绳长L=2米，两绳拉直时与轴夹角分别为300和450，问球的角速度在什么范围内，两绳始终张紧？,（1）当BC恰好拉直时，但F2仍然为零，此时有两绳仍然拉直的最小角速度。设此时的角速度为1,代入数值得：,7,新课,圆周运动中的临界问题圆锥摆,如图所示：两绳系一个质量为m=0.1Kg的小球，两绳的另一端分别固定于轴的A、B两处，上面绳长L=2米，两绳拉直时与轴夹角分别为300和450，问球的角速度在什么范围内，两绳始终张紧？,（2）当AC恰好拉直时，但F1仍然为零，此时有两绳仍然拉直的最大角速度。设此时的角速度为2,代入数值得：,8,
