梅洋

摘 要：在中學(xué)物理中，臨界問(wèn)題眾多，而圓周運(yùn)動(dòng)的臨界問(wèn)題一直是高考的熱點(diǎn)問(wèn)題，此類問(wèn)題分為豎直平面與水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)，我們就水平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)和豎直平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律總結(jié)其相關(guān)的臨界情況。

關(guān)鍵詞：水平面；豎直平面；圓周運(yùn)動(dòng)；臨界條件

中圖分類號(hào)：G632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1002-7661（2016）11-237-01

臨界條件：顧名思義就是物體由一種狀態(tài)到另一種狀態(tài)的分界點(diǎn)，它常常伴隨著極值出現(xiàn)，并在題目中出現(xiàn)類似于“恰好”，“剛好”，“最大”，“最小”“不超過(guò)”，“不少于”等一些字眼出現(xiàn)。而試題中常常遇到不明確提出臨界值而必須通過(guò)物理知識(shí)去分析臨界條件，挖掘臨界值，這對(duì)多數(shù)學(xué)生比較困難的。學(xué)生處理這類問(wèn)題往往具有“似曾相識(shí)又無(wú)從下手”的毛病，僅以下本文做一些簡(jiǎn)單的分類：

一、水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)臨界分類

1、汽車轉(zhuǎn)彎

2、水平轉(zhuǎn)盤(pán)

A物體隨轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)并與轉(zhuǎn)盤(pán)保持相對(duì)靜止，轉(zhuǎn)盤(pán)的角速度最大不可超過(guò)vm，物體A的質(zhì)量為m，距離轉(zhuǎn)軸的距離為r

只有當(dāng)B達(dá)到最大靜摩擦力，也就是即將滑動(dòng)后線上才會(huì)有拉力，所以此時(shí)對(duì)B有最大靜摩擦力提供向心力， 。

二、斜面上的圓周臨界問(wèn)題

1、傾斜轉(zhuǎn)盤(pán)

小物塊m隨傾斜轉(zhuǎn)盤(pán)一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，傾角為θ，角速度為w，小物塊做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r，若小物塊始終相對(duì)于斜面靜止而不滑動(dòng)，且令最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力 ，摩擦因數(shù)為μ，角速度不能超過(guò)多少：通過(guò)受力分析發(fā)現(xiàn)：小物塊在最低端最容易發(fā)生滑動(dòng)，因此在最低點(diǎn)列受力分析方程解答：

2、汽車斜面轉(zhuǎn)彎

汽車在傾角為θ的傾斜路面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，若要求汽車不受路面橫向的摩擦力，那么汽車過(guò)彎時(shí)的線速度應(yīng)該為：由受力有不受橫向的摩擦力，此時(shí)由重力和支持力提供向心力：

三、豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)

1、汽車過(guò)橋

汽車以一定的速度過(guò)凹橋的最低點(diǎn)，若汽車輪胎最多能承受自身重力的K倍，那么在最低點(diǎn)的速度不可超過(guò)多少：

2、輕繩