2025版高考物理一轮复习课件 第四章　第5课时　专题强化：圆周运动的临界问题.pdfVIP

2025版高考物理一轮复习课件

第四章

第专题强化：圆周运动的临界问题

5

课

时

目标

会分析水平面内、竖直面内和斜面上圆周运动的临界问题。

要求

内考点一水平面内圆周运动的临界问题

容

索考点二竖直面内圆周运动的临界问题

引

考点三斜面上圆周运动的临界问题

课时精练

考点一

水平面内圆周运动的临界问题

考点一水平面内圆周运动的临界问题

1.与摩擦力有关的临界极值问题

物体间恰好不发生相对滑动的临界条件是物体间恰好达到最大静摩擦力。

(1)如果只是摩擦力提供向心力，则最大静摩擦力Ffm＝，静摩擦力的

方向一定指向圆心。

(2)如果除摩擦力以外还有其他力，如绳两端连接物体随水平面转动，其

中一个物体存在一个恰不向内滑动的临界条件和一个恰不向外滑动的临

界条件，分别为静摩擦力达到最大且静摩擦力的方向沿半径背离圆心和

沿半径指向圆心。

考点一水平面内圆周运动的临界问题

2.与弹力有关的临界极值问题

(1)两个接触物体分离的临界条件是物体间的弹力恰好为零。

(2)绳上拉力的临界条件是绳恰好拉直且无弹力或绳上拉力恰好为最大承

受力。

考点一水平面内圆周运动的临界问题

3

例1如图所示，一质量为2.0×10kg的汽车在水平公路上行驶，路面对

4

轮胎的径向最大静摩擦力为1.4×10N，当汽车经过半径为80m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20m/s时所需的向心力为1.4×10N

C.汽车转弯的速度为20m/s时汽车会发生侧滑

D.汽车能安全转弯的向心加速度不超过7.0m/s2

√

考点一水平面内圆周运动的临界问题

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；

汽车转弯的速度为20m/s时，根据F＝，

n

4

得所需的向心力为1.0×10N，没有超过最

大静摩擦力，所以汽车不会发生侧滑，B、C错误；

2

汽车安全转弯时的最大向心加速度为am＝＝7.0m/s，D正确。

考点一水平面内圆周运动的临界问题

例2如图所示，两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上，

a与转轴OO′的距离为l，b与转轴的距离为2l。木块与圆盘间的最大静摩擦力

为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地

加速转动，用ω表示圆盘转动的角速度，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下

列说法正确的是

A.a一定比b先开始滑动

B.a、b所受的摩擦力始终相等

√

考点一水平面内圆周运动的临界问题

2

小木块a、b做圆周运动时，由静摩擦力提供向心力，即F＝mωR。当

f

角速度增大时，静摩擦力增大，