高考物理模型组合讲解 水平方向的圆盘模型

高考物理模型组合讲解 水平方向的圆盘模型内容摘要：

1、 第 1 页 模型组合讲解 水平方向的圆盘模型模型概述水平方向上的“圆盘”模型大多围绕着物体与圆盘间的最大静摩擦力为中心展开的，因此最大静摩擦力的判断对物体临界状态起着关键性的作用。 模型讲解例 1. 如图 1 所示，水平转盘上放有质量为 m 的物块，当物块到转轴的距离为 r 时，连接物块和转轴的绳刚好被拉直（绳上张力为零）。 物体和转盘间最大静摩擦力是其正压力的 倍，求：图 1（1）当转盘的角速度 时，细绳的拉力。 12）当转盘的角速度 时，细绳的拉力。 32解析：设转动过程中物体与盘间恰好达到最大静摩擦力时转动的角速度为 ，则0，解得。 20）因为 ，所以物体所需向心力小于物体与盘间的最大摩 2、擦力，则10物与盘间还未到最大静摩擦力，细绳的拉力仍为 0，即。 2）因为 ，所以物体所需向心力大于物与盘间的最大静摩擦力，则203由牛顿的第二定律得： ，解得。 2. 如图 2 所示，在匀速转动的圆盘上，沿直径方向上放置以细线相连的 A、B 两个小物块。 A 的质量为 ，离轴心 ，B 的质量为 ，离轴心，A、B 与盘面间相互作用的摩擦力最大值为其重力的 ，试求 第 2 页 图 2（1）当圆盘转动的角速度 为多少时，细线上开始出现张力。 0（2）欲使 A、B 与盘面间不发生相对滑动，则圆盘转动的最大角速度为多大。 （）2/解析：（1） 较小时，A、 B 均由静摩擦力充当向心力， 增大， 可知，它们受 3、到的静摩擦力也增大，而 ，所以 A 受到的静摩擦力先达到最大值。 再增大，绳子开始受到拉力。 由 ，得：020115（2） 达到 后， 再增加，B 增大的向心力靠增加拉力及摩擦力共同来提供，于 A 增大的向心力超过 B 增加的向心力， 再增加，B 所受摩擦力逐渐减小，直到为零，如 再增加，B 所受的摩擦力就反向，直到达最大静摩擦力。 如 再增加，就不能维持匀速圆周运动了，A、 B 就在圆盘上滑动起来。 设此时角速度为 ，绳中张力为 ，对 A、B 受力分析：1 有 对 B 有 联立解得：112570./模型要点水平方向上的圆盘转动时，物体与圆盘间分为有绳与无绳两种，对无绳情况向心力是由“圆盘”对物体的静摩擦力提供，对有绳情况考虑向心力时要注意临界问题。 若，物体做圆周运动，有绳与无绳一样；若 ，无绳物体将向远离圆心 的方向运动；有绳拉力将起作用。 模型演练如图 3 所示，两个相同材料制成的靠摩擦传动的轮 A 和轮 B 水平放置，两轮半径，当主动轮 A 匀速转动时，在 A 轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在 A 轮边缘上。 若将小木块放在 B 轮上，欲使木块相对 B 轮也静止，则木块距 B 轮转轴的最大距离 第 3 页 为（ ）图 3A. B. C. D.。