高中物理——圆周运动

如图所示，在倾角为α＝30°的光滑斜面上，有一根长为L＝0.8 m的细绳，一端固定在O点，另一端系一质量为m＝0.2 kg的小球，小球沿斜面做圆周运动，若要小球能通过最高点A，则小球在最低点B的最小速度是(　　)

解析：圆周运动的核心点在于向心力的求解。此题中，首先对A点进行受力分析，A点受竖直向下的重力，垂直斜面的支持力。由于球通过A点为临界状态，所以绳子拉力为零。

由于物体在斜面内做圆周运动，所以存在指向圆心的向心力，即向心力方向沿斜面向下。因此由受力分析的结果可知，向心力大小为mgsinα。由向心力公式可得：mgsinα=mV²/L，解得v=2 m/s。

球由B到A点，重力做功大小为mg2Lsinα

根据动能定理式子，

解析：C

4.如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度ω转动，盘面上离转轴距离2.5 m处有一小物体与圆盘始终保持相对静止．物体与盘面间的动摩擦因数为，(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，盘面与水平面的夹角为30°，g取10 m/s2，则ω的最大值是(　　)

解析：对题中状态分析，当物体摩擦力达到最大静摩擦力时，物体的角速度达到最大值，否则加速度继续增加，物体将与斜面发生相对滑动。物体在同样的运动速度条件下，根据公式mω²r可知物体向心力相同。结合受力分析的结果发现：在最低点合力为摩擦力-mgsin30°，在最高点受力分析结果为：摩擦力+mgsin30°，所以物体在最低点受摩擦力更大，所以最低点位置最先达到最大静摩擦。

解得：ω＝1 rad/s

答案：C