2017-2018学年高中创新设计物理教科版必修2学案:第二章 匀速圆周运动
2017-2018学年高中创新设计物理教科版必修2学案:第二章 匀速圆周运动第2页

  解析 两球受力分析如图所示,设每段绳子长为l,对球2有F2=2mlω2

  

  对球1有:F1-F2=mlω2

  由以上两式得:F1=3mlω2

  故=

  答案 3∶2

  二、圆周运动中的临界问题

1.临界状态:当物体从某种特性变化为另一种特性时发生质的飞跃的转折状态,通常叫做临界状态,出现临界状态时,既可理解为"恰好出现",也可理解为"恰好不出现".

2.轻绳类:轻绳拴球在竖直面内做圆周运动,过最高点时,临界速度为v=,此时F绳=0.

  3.轻杆类:

  (1)小球能过最高点的临界条件:v=0.

  (2)当0<v<时,F为支持力;

  (3)当v=时,F=0;

  (4)当v>时,F为拉力.

4.汽车过拱形桥:当压力为零时,即mg=m,v=,这个速度是汽车能正常过拱形桥的临界速度.

  v<是汽车能安全过桥的条件.

5.摩擦力提供向心力:如图2所示,物体随着水平圆盘一起转动,它做圆周运动的向心力等于静摩擦力,当静摩擦力达到最大时,物体的运动速度也达到最大,由fmax=m得vm= ,这就是物体以半径r做圆周运动的临界速度.

  

图2