高三物理圆周运动临界问题专练(圆周运动临界问题总结)
导语:「高中物理难点突破」圆周运动中的临界问题如何分析?
临界问题是高中物理中常见的一类问题,不只是圆周运动中有临界问题,比如牛顿运动定律中、电磁感应中、带电粒子在电场磁场中运动等等都会存在临界问题。
通过大量的总结来看,所有的临界问题大体上可以分为两类:
1、由于研究对象的状态在不同条件下,会出现变化,变化前与变化后之间的状态为临界状态。
比如在牛顿运动定律问题中,有一类问题,如下图,当斜面带着小球向右做加速运动时,就有可能出现两种情况:当加速度不大时,小球躺在斜面上跟着斜面一起运动。当加速足够大时,小球会离开斜面飘起来。此时的临界状态就是小球刚要飘起时的状态。
解决这类问题,就需要我们通过分析题目找出研究对象状态变化的条件,配合相应公式解决问题。
2、由于研究对象中存在可变物理量,而存在最大或最小值的情况。此类临界问题主要解决的是可变量的最大值或最小值。
比如下面这个问题:
如图所示,用细绳一端系着质量为M=0.6kg的物体A静止在水平转盘上,细绳另一端通过转盘中心的光滑小孔O吊着质量为m=0.3kg的小球B,A的重心到O点的距离为0.2m.若A与转盘间的最大静摩擦力为f=2N,为使小球B保持静止,求转盘绕中心O旋转的角速度ω的取值范围.(取g=10m/s2)
这个问题从表面上看是,如果角速度w过小,小球B会把物体A拉到圆心处;如果角速度w过大,物体A会向外运动被甩出去。
但实质上,不论物体A向圆心处走还是,向外被甩出去,都取决于最大静摩擦力,只有当摩擦力达到最大静摩擦力时,物体A才可能运动。
所以,解决此类问题主要是就是解决摩擦力的最大值问题。
下面是这个问题的解答:
你学会了吗?
结 束
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