素养一 物理观念
考点 圆周运动的临界极值问题
1.临界状态:当物体从某种特性变化为另一种特性时发生质的飞跃的转折状态,通常叫作临界态,出现临界态时,既可以理解为“恰好出现”,也可理解为“恰好不出现”。
2.常见的临界态种类:
(1)轻绳类:轻绳拴小球在竖直面内做圆周运动,过最高点时临界速度为v=,此时轻绳拉力为0。
(2)轻杆类:小球过最高点的临界条件v=0。
(3)汽车过拱形桥,如图所示,当压力为零时,即mg-m=0,v=是汽车正常过拱形桥的临界速度,v<是汽车安全过拱形桥的条件。
(4)摩擦力提供向心力:物体随水平转盘一起转动,汽车在水平路面上转弯(如图所示),当静摩擦力达到最大时,物体的速度也达到最大,由Fm=m得vm=,这就是物体以半径r做圆周运动的临界速度。
