新教材同步系列2024春高中物理第六章圓周運動本章小結課件新人教版必修第二冊

第六章圓周運動本章小結構建知識網絡歸納專題小結在這類問題中，要特別注意分析物體做圓周運動的向心力來源，考慮達到臨界條件時物體所處的狀態(tài)，即臨界速度、臨界角速度，然后分析該狀態(tài)下物體的受力特點，結合圓周運動知識，列方程求解．常見情況有以下幾種：(1)與繩的彈力有關的圓周運動臨界問題．(2)因靜摩擦力存在極值而產生的圓周運動臨界問題．(3)受彈簧等約束的勻速圓周運動臨界問題．(4)與斜面有關的圓周運動臨界問題．專題

水平面內的圓周運動的臨界問題例1

如圖所示，水平轉盤上放有一質量為m的物體(可視為質點)，連接物體和轉軸的繩子長為r，物體與轉盤間的最大靜摩擦力是其壓力的μ倍，轉盤的角速度由零逐漸增大，求：豎直平面內的圓周運動，往往是典型的變速圓周運動．對于物體在豎直平面內的變速圓周運動問題，中學階段只分析通過最高點和最低點的情況．在解答豎直面內的圓周運動問題時，對球在最高點的臨界情況，要注意兩類模型的區(qū)別，繩只能提供拉力，而桿既能提供拉力又能提供支持力．專題

豎直平面內的圓周運動的臨界問題1．輕繩模型如圖所示，細繩系的小球或在軌道內側的小球做圓周運動．(1)臨界狀態(tài)．小球在最高點時，繩子拉力(或壓力)為零，小球只受重力．重力充當向心力，2．輕桿模型如圖所示，在細輕桿上固定的小球或在管形軌道內的小球做圓周運動．(1)臨界狀態(tài)．小球在最高點時，輕桿彈力或軌道壓力為零，小球只受重力．重力充當向心力，例2

(2023年汕頭質檢)長為L的細繩，一端系一質量為m的小球，另一端固定于某點．當繩豎直時小球靜止，再給小球一水平初速度v0，使小球在豎直平面內做圓周運動．關于小球的運動下列說法正確的是 (

)答案：D例3

我國某男子體操運動員用一只手抓住單杠，伸展身體，以單杠為軸做圓周運動．該運動員運動到最高點時，用力傳感器測得運動員與單杠間彈力大小為F，用速度傳感器記錄他在最高點的速度大小為v，得到F－v2圖像如圖所示．g取10m/s2，則下列說法錯誤的是 (

)A．該運動員的質量為65kgB．該運動員的重心到單杠的距離為0.9mC．當該運動員在最高點的速度為4m/s時，該運動員受單杠的彈力方向向上D．當該運動員在最高點的速度為4m/s時，該運動員受單杠的彈力方向向下答案：C典練素養(yǎng)提升1．[物理觀念]如圖所示，游樂場中旋轉飛椅帶著游客在勻速旋轉，則 (

)A．所有游客的線速度大小相等B．離轉軸越遠的游客角速度一定越大C．離轉軸越遠的游客向心加速度一定越大D．離轉軸越遠的游客需要的向心力一定越大【答案】C【解析】旋轉飛椅帶著游客在勻速旋轉，則角速度相同，轉速相同，由于游客到轉軸的距離不同，根據v＝ωr，可知游客的線速度不同，A、B錯誤；根據a＝ω2r，可知離轉軸越遠的游客向心加速度一定越大，C正確；根據F＝mω2r，可知離轉軸越遠的游客需要的向心力不一定越大，還與游客的質量有關，D錯誤．2．[模型建構，科學推理](2023年肇慶一中期中)

如圖所示，汽車雨刮器擺臂可視為繞O點旋轉的折桿OAB，OA

長度為a、AB

長度為3a，∠OAB＝120°，AB

部分裝有膠條，雨刮器工作時膠條緊貼后窗平面可視為勻速率轉動．雨刮器工作時下列說法正確的是

(

)【答案】C3．[科學推理]某游樂場中的“過山車”有兩個半徑分別為r1、r2的圓形軌道，固定在豎直平面內，如圖所示，某游客乘坐的小車從傾斜軌道上滑下，連續(xù)經過兩圓形軌道的最高點O、P時速度大小分別為v1、v2，若在這兩點，小車對軌道的壓力都為零，則v1∶v2為 (

)【答案】B4．[科學推理]固定在豎直平面內的光滑圓弧軌道ABCD，其中A點與圓心等高，D點為軌道的最高點，DB為豎直線，AC為水平線，AE為水平面，如圖所示．當小球自A點正上方某處由靜止釋放，且從A點進入圓弧軌道運動．只要適當調節(jié)釋放點的高度．總能使球通過最高點D，則小球通過D點后 (

)A．一定會落到水平面AE上B．一定會再次落到圓弧軌道上C．可能會再次落到圓弧軌道上D．不能確定【答案】A5．[模型建構、科學推理](多選)在云南省某些地方要依靠滑鐵索過江(如圖甲)，若把滑鐵索過江簡化成圖乙的模型，鐵索的兩個固定點A、B在同一水平面內，AB間的距離為L＝80m，鐵索的最低點離AB間的垂直距離h＝8m．若把鐵索看作是圓弧，已知一質量m＝52kg的人借助滑輪(滑輪質量不計)滑到最低點的速度為10m/s(g取10m/s2)，那么 (

)A．人在整個鐵索上運動可看成是勻速圓周運動B．可求得鐵索的圓弧半徑為104mC．人在滑到最低點時對鐵索的壓力為570ND．在滑到最低點時人處于失重狀態(tài)【答案】BC6．[模型建構，科學推理](2023年潮州名校質檢)如圖所示，輕桿的一端固定在水平轉軸上，另一端固定一個小球，小球隨輕桿一起在豎直平面內在轉軸的帶動下繞O點以角速度ω

做勻速圓周運動．已知桿長為L，小球的質量為m，重力加速度為g，A、B兩點與O點在同一水平直線上，C、D分別為圓周的最高點和最低點，下列說法正確的是 (

)【答案】C7．[科學思維](2023年紹興聯考)如圖所示為甲、乙兩球做勻速圓周運動的向心加速度隨半徑變化的圖像．由圖像可以知道 (

)A．甲球運動時，線速度大小發(fā)生改變B．甲球運動時，角速度大小保持不變C．乙球運動時，線速度大小保持不變D．乙球運動時，角速度大小保持不變【答案】D8．[科學思維