专题水平面内的圆周运动 问题一 解答水平面内的圆周运动的一般思路 练习1 一种玩具的结构如图所示 竖直放置的光滑铁环的半径R 20cm 环上有一穿孔的小球m 仅能沿环做无摩擦的滑动 如果圆环绕过环心的竖直轴以10rad s的角速度旋转 取g 10m s2 则小球相对环静止时与环心O的连线与O1O2的夹角 可能 A 300B 450C 600D 750 题后反思 本题中为什么是可能 问题二 水平面内圆周运动的临界问题 一 与摩擦力有关的临界问题 变式练习2 如图 质量为mA m和mB 2m的两物体 均可视为质点 用长为3r的轻质细线相连 放在一水平转台上 线拉直且经过轴心 A B到转动轴的距离分别为r 2r 若A B与转台之间的最大静摩擦力大小均为其重力的k倍 求A B能一起与转台保持相对静止转台的最大角速度 二 与弹力有关的临界问题 变式练习3 如图所示 在圆柱形屋顶中心天花板上O点 挂一根长L 3m的细绳 绳的下端挂一个质量m 0 5kg的小球 已知绳能承受的最大拉力为10N 小球在水平面内作圆周运动 当速度逐渐增大到绳断裂后 小球以v 9m s的速度落在墙边 求这个圆柱形屋顶的高度H和半径R g取10m s2 C
