新教材同步系列2024春高中物理第二章圓周運(yùn)動本章小結(jié)課件粵教版必修第二冊

第二章圓周運(yùn)動本章小結(jié)構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)歸納專題小結(jié)在這類問題中，要特別注意分析物體做圓周運(yùn)動的向心力來源．考慮達(dá)到臨界條件時(shí)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(diǎn)，結(jié)合圓周運(yùn)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(guān)的圓周運(yùn)動臨界問題．(2)因靜摩擦力存在極值而產(chǎn)生的圓周運(yùn)動臨界問題．(3)受彈簧等約束的勻速圓周運(yùn)動的臨界問題．(4)與斜面有關(guān)的圓周運(yùn)動的臨界問題．水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動的臨界問題專題例1

如圖所示，水平轉(zhuǎn)盤上放有一質(zhì)量為m的物體(可視為質(zhì)點(diǎn))，連接物體和轉(zhuǎn)軸的繩子長為r，物體與轉(zhuǎn)盤間的最大靜摩擦力是其壓力的μ倍，轉(zhuǎn)盤的角速度由零逐漸增大，求：(1)繩子對物體的拉力為零時(shí)的最大角速度．豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動，往往是典型的變速圓周運(yùn)動．對于物體在豎直平面內(nèi)的變速圓周運(yùn)動問題，中學(xué)階段只分析通過最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的情況．在解答豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動問題時(shí)，對球在最高點(diǎn)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．豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動的臨界問題專題1．輕繩模型如圖所示，細(xì)繩系的小球或在軌道內(nèi)側(cè)的小球做圓周運(yùn)動．(1)臨界狀態(tài)：小球在最高點(diǎn)時(shí)，繩子拉力(或壓力)為零，小球只受重力．重力充當(dāng)向心力．2．輕桿模型如圖所示，在細(xì)輕桿上固定的小球或在管形軌道內(nèi)的小球做圓周運(yùn)動．(1)臨界狀態(tài)：例2

長為L的細(xì)繩，一端系一質(zhì)量為m的小球，另一端固定于某點(diǎn)．當(dāng)繩豎直時(shí)小球靜止，再給小球一水平初速度v0，使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動．關(guān)于小球的運(yùn)動下列說法正確的是

(

)A．小球過最高點(diǎn)時(shí)的最小速度為零D．小球運(yùn)動到與圓心等高處時(shí)向心力由細(xì)繩的拉力提供答案：D例3我國男子體操某運(yùn)動員用一只手抓住單杠，伸展身體，以單杠為軸做圓周運(yùn)動．該運(yùn)動員運(yùn)動到最高點(diǎn)時(shí)，用力傳感器測得運(yùn)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(diǎn)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(yùn)動員的質(zhì)量為65kgB．該運(yùn)動員的重心到單杠的距離為0.9mC．當(dāng)該運(yùn)動員在最高點(diǎn)的速度為4m/s時(shí)，該運(yùn)動員受單杠的彈力方向向上D．當(dāng)該運(yùn)動員在最高點(diǎn)的速度為4m/s時(shí)，該運(yùn)動員受單杠的彈力方向向下答案：C典練素養(yǎng)提升1．如圖所示，風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片上有a和b兩點(diǎn)，在葉片轉(zhuǎn)動時(shí)，a、b的角速度分別為ωa、ωb，線速度大小為va、vb，則

(

)A．ωa<ωb，va＝vbB．ωa>ωb，va＝vbC．ωa＝ωb，va<vbD．ωa＝ωb，va>vb【答案】D

【解析】a和b兩點(diǎn)都隨葉片的轉(zhuǎn)動而做角速度相同的圓周運(yùn)動，a點(diǎn)的半徑較大，根據(jù)v＝ωr可知a點(diǎn)的線速度較大，故D正確．2．有一豎直轉(zhuǎn)軸以角速度ω勻速旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)軸上的A點(diǎn)有一長為l的細(xì)繩系有質(zhì)量為m的小球．要使小球在隨轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動的同時(shí)又不離開光滑的水平面，則A點(diǎn)到水平面的高度h最大為

(

)【答案】A

3．(多選)甲、乙兩名溜冰運(yùn)動員，m甲＝80kg，m乙＝40kg，面對面拉著彈簧測力計(jì)做圓周運(yùn)動的溜冰表演，如圖所示，兩人相距0.9m，彈簧測力計(jì)的示數(shù)為9.2N．下列判斷正確的是

(

)A．兩人的線速度相同，約為40m/sC．兩人的運(yùn)動半徑相同，都是0.45mD．兩人的運(yùn)動半徑不同，甲為0.3m，乙為0.6m【答案】BD

4．固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓弧軌道ABCD，其A點(diǎn)與圓心等高，D點(diǎn)為軌道的最高點(diǎn)，DB為豎直線，AC為水平線，AE為水平面，如圖所示．今使小球自A點(diǎn)正上方某處由靜止釋放，且從A點(diǎn)進(jìn)入圓弧軌道運(yùn)動．只要適當(dāng)調(diào)節(jié)釋放點(diǎn)的高度，總能使球通過最高點(diǎn)D，則小球通過D點(diǎn)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】A

5．如圖所示，輕桿長3L，在桿兩端分別固定質(zhì)量均為m的球A和球B，光滑水平轉(zhuǎn)軸穿過桿上距球A為L處的O點(diǎn)．外界給系統(tǒng)一定能量后，桿和球在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，球B運(yùn)動到最高點(diǎn)時(shí)，桿對球B恰好無作用力．忽略空氣阻力，則球B在最高點(diǎn)時(shí)

(

)A．球B的速度為零C．水平轉(zhuǎn)軸對桿的作用力為1.5mgD．水平轉(zhuǎn)軸對桿的作用力為2.5mg【答案】C

6．如圖所示為旋轉(zhuǎn)脫水拖把結(jié)構(gòu)圖．把拖把頭放置于脫水桶中，手握固定套桿向下運(yùn)動，固定套桿就會給旋轉(zhuǎn)桿施加驅(qū)動力，驅(qū)動旋轉(zhuǎn)桿、拖把頭和脫水桶一起轉(zhuǎn)動，把拖把上的水甩出去．旋轉(zhuǎn)桿上有長度為35cm的螺桿，螺桿的螺距(相鄰螺紋之間的距離)為d＝5cm，拖把頭的托盤半徑為10cm，拖布條的長度為6cm，脫水桶的半徑為12cm．某次脫水時(shí)，固定套桿在1s內(nèi)勻速下壓了35cm，該過程中拖把頭勻速轉(zhuǎn)動，則下列說法正確的是

(

)A．拖把頭的周期為7sB．拖把頭轉(zhuǎn)動的角速度為14rad/sC．緊貼脫水桶內(nèi)壁的拖布條上附著的水最不容易甩出D．旋轉(zhuǎn)時(shí)脫水桶內(nèi)壁與托盤邊緣處的點(diǎn)向心加速度之比為5∶6【答案】B

7．(2023潮州松昌中學(xué)期中)如圖所示，長度為l＝0.4m的輕繩系一小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，小球的質(zhì)量為m＝0.5