2024春高中物理第六章圆周运动本章小结课件（人教版必修第二册）

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第六章　圆周运动本章小结构建知识网络归纳专题小结在这类问题中，要特别注意分析物体做圆周运动的向心力来源，考虑达到临界条件时物体所处的状态，即临界速度、临界角速度，然后分析该状态下物体的受力特点，结合圆周运动知识，列方程求解．常见情况有以下几种：(1)与绳的弹力有关的圆周运动临界问题．(2)因静摩擦力存在极值而产生的圆周运动临界问题．(3)受弹簧等约束的匀速圆周运动临界问题．(4)与斜面有关的圆周运动临界问题．专题　　水平面内的圆周运动的临界问题例1　如图所示，水平转盘上放有一质量为m的物体(可视为质点)，连接物体和转轴的绳子长为r，物体与转盘间的最大静摩擦力是其压力的μ倍，转盘的角速度由零逐渐增大，求：竖直平面内的圆周运动，往往是典型的变速圆周运动．对于物体在竖直平面内的变速圆周运动问题，中学阶段只分析通过最高点和最低点的情况．在解答竖直面内的圆周运动问题时，对球在最高点的临界情况，要注意两类模型的区别，绳只能提供拉力，而杆既能提供拉力又能提供支持力．专题　　竖直平面内的圆周运动的临界问题1．轻绳模型如图所示，细绳系的小球或在轨道内侧的小球做圆周运动．(1)临界状态．小球在最高点时，绳子拉力(或压力)为零，小球只受重力．重力充当向心力，2．轻杆模型如图所示，在细轻杆上固定的小球或在管形轨道内的小球做圆周运动．(1)临界状态．小球在最高点时，轻杆弹力或轨道压力为零，小球只受重力．重力充当向心力，例2　(2023年汕头质检)长为L的细绳，一端系一质量为m的小球，另一端固定于某点．当绳竖直时小球静止，再给小球一水平初速度v0，使小球在竖直平面内做圆周运动．关于小球的运动下列说法正确的是 (　　)答案：D例3　我国某男子体操运动员用一只手抓住单杠，伸展身体，以单杠为轴做圆周运动．该运动员运动到最高点时，用力传感器测得运动员与单杠间弹力大小为F，用速度传感器记录他在最高点的速度大小为v，得到F－v2图像如图所示．g取10 m/s2，则下列说法错误的是 (　　)A．该运动员的质量为65 kgB．该运动员的重心到单杠的距离为0.9 mC．当该运动员在最高点的速度为4 m/s时，该运动员受单杠的弹力方向向上D．当该运动员在最高点的速度为4 m/s时，该运动员受单杠的弹力方向向下答案：C典练素养提升1．[物理观念]如图所示，游乐场中旋转飞椅带着游客在匀速旋转，则 (　　)A．所有游客的线速度大小相等B．离转轴越远的游客角速度一定越大C．离转轴越远的游客向心加速度一定越大D．离转轴越远的游客需要的向心力一定越大【答案】C【解析】旋转飞椅带着游客在匀速旋转，则角速度相同，转速相同，由于游客到转轴的距离不同，根据v＝ωr，可知游客的线速度不同，A、B错误；根据a＝ω2r，可知离转轴越远的游客向心加速度一定越大，C正确；根据F＝mω2r，可知离转轴越远的游客需要的向心力不一定越大，还与游客的质量有关，D错误．2．[模型建构，科学推理](2023年肇庆一中期中) 如图所示，汽车雨刮器摆臂可视为绕O点旋转的折杆OAB，OA 长度为a、AB 长度为3a，∠OAB＝120°，AB 部分装有胶条，雨刮器工作时胶条紧贴后窗平面可视为匀速率转动．雨刮器工作时下列说法正确的是 (　　)【答案】C3．[科学推理]某游乐场中的“过山车”有两个半径分别为r1、r2的圆形轨道，固定在竖直平面内，如图所示，某游客乘坐的小车从倾斜轨道上滑下，连续经过两圆形轨道的最高点O、P时速度大小分别为v1、v2，若在这两点，小车对轨道的压力都为零，则v1∶v2为 (　　)【答案】B4．[科学推理]固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道ABCD，其中A点与圆心等高，D点为轨道的最高点，DB为竖直线，AC为水平线，AE为水平面，如图所示．当小球自A点正上方某处由静止释放，且从A点进入圆弧轨道运动．只要适当调节释放点的高度．总能使球通过最高点D，则小球通过D点后 (　　)A．一定会落到水平面AE上B．一定会再次落到圆弧轨道上C．可能会再次落到圆弧轨道上D．不能确定【答案】A5．[模型建构、科学推理] (多选)在云南省某些地方要依靠滑铁索过江(如图甲)，若把滑铁索过江简化成图乙的模型，铁索的两个固定点A、B在同一水平面内，AB间的距离为L＝80 m，铁索的最低点离AB间的垂直距离h＝8 m．若把铁索看作是圆弧，已知一质量m＝52 kg的人借助滑轮(滑轮质量不计)滑到最低点的速度为10 m/s(g取10 m/s2)，那么 (　　)A．人在整个铁索上运动可看成是匀速圆周运动B．可求得铁索的圆弧半径为104 mC．人在滑到最低点时对铁索的压力为570 ND．在滑到最低点时人处于失重状态【答案】BC6．[模型建构，科学推理](2023年潮州名校质检)如图所示，轻杆的一端固定在水平转轴上，另一端固定一个小球，小球随轻杆一起在竖直平面内在转轴的带动下绕O点以角速度ω 做匀速圆周运动．已知杆长为L，小球的质量为m，重力加速度为g，A、B两点与O点在同一水平直线上，C、D分别为圆周的最高点和最低点，下列说法正确的是 (　　)【答案】C7．[科学思维](2023年绍兴联考)如图所示为甲、乙两球做匀速圆周运动的向心加速度随半径变化的图像．由图像可以知道 (　　)A．甲球运动时，线速度大小发生改变B．甲球运动时，角速度大小保持不变C．乙球运动时，线速度大小保持不变D．乙球运动时，角速度大小保持不变【答案】D8．[科学思维](多选)(2023年芜湖阶段检测)如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动．小球运动到最高点时，受到的弹力为F，速度大小为v，其F－v2图像如乙图所示，则 (　　)【答案】AD