适用于新教材2024届高考物理一轮复习教案第四章抛体运动与圆周运动专题强化六圆周运动的临界问题粤教版

专题强化六　圆周运动的临界问题INCLUDEPICTURE "E:\\2023\\一轮\\物理 粤教 新教材\\教师WORD\\左括大.TIF" \* MERGEFORMATINETINCLUDEP

专题强化六 圆周运动的临界问题 目标要求 1.掌握水平面内、竖直面内和斜面上的圆周运动的动力学问题的分析方法.2.会 分析水平面内、竖直面内和斜面上圆周运动的临界问题． 题型一 水平面内圆周运动的临界问题 物体做圆周运动时，若物体的速度、角速度发生变化，会引起某些力(如拉力、支持力、摩 擦力)发生变化，进而出现某些物理量或运动状态的突变，即出现临界状态． 1．常见的临界情况 (1)水平转盘上的物体恰好不发生相对滑动的临界条件是物体与盘间恰好达到最大静摩擦力． (2)物体间恰好分离的临界条件是物体间的弹力恰好为零． (3)绳的拉力出现临界条件的情形有：绳恰好拉直意味着绳上无弹力；绳上拉力恰好为最大 承受力等． 2．分析方法 分析圆周运动临界问题的方法是让角速度或线速度从小逐渐增大，分析各量的变化，找出临 界状态．确定了物体运动的临界状态和临界条件后，选择研究对象进行受力分析，利用牛顿 第二定律列方程求解． 3 例1 (2018·浙江11月选考·9)如图所示，一质量为2.0×10 kg的汽车在水平公路上行 4 驶，路面对轮胎的径向最大静摩擦力为1.4×10 N，当汽车经过半径为80 m的弯道时，下 列判断正确的是( ) A．汽车转弯时所受的力有重力、弹力、摩擦力和向心力 4 B．汽车转弯的速度为20 m/s时所需的向心力为1.4×10 N C．汽车转弯的速度为20 m/s时汽车会发生侧滑 2 D．汽车能安全转弯的向心加速度不超过7.0 m/s 答案 D 解析 汽车转弯时所受的力有重力、弹力、摩擦力，向心力是由摩擦力提供的，A错误；汽 v2R 4 Fm 车转弯的速度为20 m/s时，根据＝，得所需的向心力为1.0×10 N，没有超过最大静摩 fm a 擦力，所以汽车不会发生侧滑，B、C错误；汽车安全转弯时的最大向心加速度为＝＝7.0 m