“转盘—物块”模型的考点归纳及其处理方法的优化(最新整理)

1、“转盘物块”模型的考点归纳及其处理方法的优化吴彬彬相城区春申中学江苏苏州 215143“转盘物块”模型在圆周运动一章中属于重点也是难点问题，其考点主要涉及物块的受力分析和系统的临界问题等。在转盘上的物块用轻绳连接后的临界问题更是难点中的难点问题，解决此问题一般需要学生具有严格的逻辑推理能力，能够进行严密的系统分析，不能有一丝步骤的跳跃，否则思路将会像断了线的风筝一样。但是对于“转盘物块”模型的终极临界问题（所有物块即将全部相对转盘滑动）的处理， 笔者发现有一个优化了处理方法、提高了解题效率的方法。一、“转盘物块”模型的考点归纳【例 1】如图 1 所示，a、b、c 三个物块放在旋转圆台上，动摩擦

2、因数均为 ，a、b 的质量均为 m，ccba的质量为 2m。a 离轴的距离为 2r，b、c 离轴的距离为 r。则当圆台绕中心轴旋转时（设三物块都没有滑动，最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（）ac 物块的向心加速度最大bb 所受的静摩擦力最小c当圆台转速增加时，a 比 c 先滑动d当圆台转速增加时，b 比 a 先滑动图 1【解析】物块做圆周运动的向心加速度的表达式为 a =w2r ，所以半径 r 大的 a 的向心加速度大，所以 a 选项错误。由于三个物块做圆周运动需要的向心力由摩擦力提供，所以有 f = m0w2r 。由于角速度 相同，所以质量与半径乘积小的 b 所受的静摩擦力小，所以 b 选项正确

3、。当物块相对转盘滑动时需满足物块受到的摩擦力达到最大静摩擦力，即mm0 g = m0w2r 。从表达式可mgr以看出，对于每一个物块，其相对转盘滑动的临界状态满足w=，与其质量无关，在动摩擦因数相同的情况下，角速度 仅与半径 r 有关。r 大的 a，其临界角速度 小，所以 a 最先滑动，c 选项正确。【答案】bc【点评】该题型中对于谁最先滑动的临界问题与物块的质量、所受的摩擦力都没有直接的关系，最关键的是找准物块滑动的本质摩擦力达到最大静摩擦力。通过分析可以发现，当物块与转盘的动摩擦因数相同的情况下，半径大的先滑动。【例 2】如图 2 所示，将例 1 中的 a、b 用细绳连接（物块可视为质点）

4、，开始时，细绳恰好伸直但无张力，现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，以下说法正确的是（ ）a. 当wb. 当w时，a、b 相对于转盘会滑动2mg3rmg2rba时，细绳产生张力mg2r2mg3r图 2c. 在 w范围内增大时，a 所受摩擦力变大d. 在0 wm），它们与圆盘之间的动摩擦因数为 ，两物块用一图 4根长 l（lr）的轻绳连在一起，如图 4 所示若将甲物块放在转轴位置上，甲、乙之间连线刚好沿半径方向被拉直，要使两物块与圆盘间不发生相对滑动，则转盘旋转角速度不得超过（两物块均看作质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（）m(m - m)gmlm(m - m)gmlm(m + m)g

5、mlm(m + m)gmla. bcd【解析】将两物块和轻绳看成一个质心系，质心离转轴的距离为 r = m 0 + ml =m + mml m + m。当质心系所受到的摩擦力达到最大静摩擦力时， m(m + m)g = (m + m)w2 ml m + mm(m + m)gml，整理得。【点评】用质心运动定理处理此类问题的优势在于不需要对过程进行系统地分析，只要判断系统的最终状态即可，省去了中间繁杂的过程，大大提高解题效率。“”“”at the end, xiao bian gives you a passage. minand once said, people who learn to l

6、earn are very happy people. in every wonderful life, learning is an eternal theme. as a professional clerical and teaching position, i understand the importance of continuous learning, life is diligent, nothing can be gained, only continuous learning can achieve better self. only by constantly learning and mastering the latest relevant knowledge, can employees from all walks of life keep up with the pace of enterprise development and innovate to meet the needs of the market. this document is also edited by my