1、题型3斜面上圆周运动的临界问题1.与竖直面内的圆周运动类似,斜面上的圆周运动也是集中分析物体在最高点和最低点的受力情况,列牛顿运动定律方程来解题.物体在斜面上做圆周运动时,设斜面的倾角为,重力垂直于斜面的分力与斜面对物体的支持力相平衡,解决此类问题时,可以按以下操作(如图),把问题简化.2.物体在斜面上做圆周运动,根据受力情况的不同,可分为以下三类:(1)物体在静摩擦力作用下做圆周运动.(2)物体在绳的拉力作用下做圆周运动.(3)物体在杆的作用下做圆周运动.研透高考 明确方向7.倾斜圆盘如图所示,一倾斜的匀质圆盘绕过圆心垂直于盘面的轴以恒定的角速度转动,盘面上离转轴2.5m处有一小物体,小物体
2、与圆盘始终保持相对静止.已知小物体与盘面间的动摩擦因数为32,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,盘面与水平面间的夹角为30,取g10m/s2,则的最大值为(C)A.5rad/sB.3rad/sC.1rad/sD.0.5rad/s解析当小物体转到圆盘的最低点,所受的静摩擦力沿斜面向上达到最大时,角速度最大,由牛顿第二定律得mg cos 30mg sin 30m2r,解得1 rad/s,故C正确.命题拓展设问拓展结合上述题干信息,判断下列说法的正误.(1)小物体随圆盘做匀速圆周运动时,一定始终受到三个力的作用.()(2)小物体随圆盘以不同的角速度做匀速圆周运动时,越大,小物体在最高点处受到的摩擦力一定越大.()(3)小物体受到的摩擦力可能背离圆心.()8.倾斜临界轻杆模型如图所示,在倾角为30的光滑斜面上,有一根长为L0.8m的轻杆,轻杆一端固定在O点,另一端系一质量为m0.2kg的小球,小球沿斜面做圆周运动.取g10m/s2.若要小球能通过最高点A,则小球在最低点B的最小速度为(A)A.4m/sB.210m/sC.25m/sD.22m/s解析小球受轻杆约束,在A点的最小速度为零,由动能定理可得mg2L sin 012mvB2,解得vB4 m/s,A正确.