202X届高考物理总复习第4章曲线运动万有引力与航天第3课时圆周运动课件教科版

1、第第3 3课时圆周运动课时圆周运动基础回顾基础回顾核心探究核心探究演练提升演练提升 基础回顾基础回顾 自主梳理自主梳理融会贯通融会贯通知识梳理知识梳理一、圆周运动一、圆周运动1.1.匀速圆周运动匀速圆周运动(1)(1)定义定义: :质点沿圆周运动质点沿圆周运动, ,如果在相等的时间内通过的圆弧长度如果在相等的时间内通过的圆弧长度 , ,这这种运动叫做匀速圆周运动种运动叫做匀速圆周运动. .(2)(2)特点特点: :速度大小不变速度大小不变, ,方向时刻发生变化方向时刻发生变化, ,加速度大小加速度大小 , ,方向始终方向始终指向指向 , ,是变加速运动是变加速运动. .(3)(3)条件条件:

2、:合外力大小合外力大小 、方向始终与、方向始终与 方向垂直且指向圆心方向垂直且指向圆心. .相等相等不变不变圆心圆心不变不变速度速度2.2.描述圆周运动的物理量描述圆周运动的物理量快慢快慢转动快慢转动快慢rr一周一周圈数圈数方向方向快慢快慢2 2r r二、匀速圆周运动的向心力二、匀速圆周运动的向心力1.1.作用效果作用效果: :产生向心加速度产生向心加速度, ,只改变速度的只改变速度的 , ,不改变速度的不改变速度的 . .方向方向大小大小3.3.方向方向: :始终沿半径方向指向始终沿半径方向指向 , ,时刻在改变时刻在改变, ,即向心力是一个变力即向心力是一个变力. .4.4.来源来源: :

3、物体受到的力提供物体受到的力提供, ,可以是一个力可以是一个力, ,也可以是几个力的也可以是几个力的 , ,还还可以是一个力的可以是一个力的 . .三、离心现象三、离心现象1.1.定义定义: :在做在做 时时, ,由于合外力提供的向心力消失或不足由于合外力提供的向心力消失或不足, ,以致以致物体沿圆周运动的物体沿圆周运动的 方向飞出或远离圆心而去的运动方向飞出或远离圆心而去的运动. .2.2.本质本质: :做圆周运动的物体做圆周运动的物体, ,由于本身的惯性由于本身的惯性, ,总有沿着总有沿着 飞出飞出去的趋势去的趋势. .mm2 2r r 圆心圆心合力合力分力分力圆周运动圆周运动切线切线圆周

4、切线方向圆周切线方向3.3.受力特点受力特点( (如图所示如图所示) ) (1)(1)当当F F合合= = 时时, ,物体做匀速圆周运动物体做匀速圆周运动; ;(2)(2)当当F F合合=0=0时时, ,物体沿物体沿 飞出飞出; ;(3)(3)当当F F合合 时时, ,物体逐渐远离圆心物体逐渐远离圆心,F,F合合为实际提供的向心力为实际提供的向心力. .2mvr切线方向切线方向2mvr自主检测自主检测1.1.思考判断思考判断 (1)(1)匀速圆周运动是匀变速曲线运动匀速圆周运动是匀变速曲线运动.(.() )(2)(2)物体做匀速圆周运动时物体做匀速圆周运动时, ,其角速度是不变的其角速度是不变

5、的.(.() )(3)(3)物体做匀速圆周运动时物体做匀速圆周运动时, ,其合外力是不变的其合外力是不变的.(.() )(4)(4)匀速圆周运动的向心力是产生向心加速度的原因匀速圆周运动的向心力是产生向心加速度的原因.(.() )(5)(5)比较物体沿圆周运动的快慢看线速度比较物体沿圆周运动的快慢看线速度, ,比较物体绕圆心转动的快慢比较物体绕圆心转动的快慢, ,看周看周期或角速度期或角速度.(.() )答案答案: :(1)(1)(2)(2)(3)(3)(4)(4)(5)(5)2.(2.(20182018上海八校联考上海八校联考) )如图所示如图所示, ,一正方形木板绕其对角线上一正方形木板绕

6、其对角线上O O1 1点做匀速转点做匀速转动动. .关于木板边缘的各点的运动关于木板边缘的各点的运动, ,下列说法中正确的是下列说法中正确的是( ( ) )A.AA.A点角速度最大点角速度最大B.BB.B点线速度最小点线速度最小C.C,DC.C,D两点线速度相同两点线速度相同D.A,BD.A,B两点转速相同两点转速相同D D解析解析: :木板绕其对角线上木板绕其对角线上O O1 1点匀速转动时点匀速转动时, ,各处角速度、转速相等各处角速度、转速相等, ,选项选项A A错错误误,D,D正确正确; ;由由v=rv=r可知可知, ,半径不同半径不同, ,线速度大小不同线速度大小不同,r,r越小越小

7、, ,线速度越小线速度越小,B,B点不是距点不是距O O1 1最近的点最近的点, ,线速度不是最小的线速度不是最小的, ,选项选项B B错误错误;C,D;C,D到到O O1 1的距离相同的距离相同, ,即半径相同即半径相同, ,故故C,DC,D两点的线速度大小相等、方向不同两点的线速度大小相等、方向不同, ,故故C C错误错误. .3.(3.(20182018河北保定模拟河北保定模拟)()(多选多选) )质量为质量为m m的木块从半径为的木块从半径为R R的半球形碗的碗口的半球形碗的碗口下滑到碗底的过程中下滑到碗底的过程中, ,碗口固定不动碗口固定不动, ,如果由于摩擦力的作用使得木块的速如果

8、由于摩擦力的作用使得木块的速率不变率不变, ,如图所示如图所示, ,那么那么( ( ) )A.A.虽然木块速率不变虽然木块速率不变, ,但木块并非处于平衡状态但木块并非处于平衡状态B.B.木块下滑过程中所受的合力大小保持不变木块下滑过程中所受的合力大小保持不变C.C.木块下滑过程中机械能守恒木块下滑过程中机械能守恒D.D.木块下滑过程中摩擦力的大小不变木块下滑过程中摩擦力的大小不变ABAB4.(4.(多选多选) )如图所示如图所示, ,光滑水平面上光滑水平面上, ,质量为质量为m m的小球在拉力的小球在拉力F F作用下做匀速圆周作用下做匀速圆周运动运动, ,若小球运动到若小球运动到P P点时点

9、时, ,拉力拉力F F发生变化发生变化, ,下列关于小球运动情况的说法中下列关于小球运动情况的说法中正确的是正确的是( ( ) )A.A.若拉力突然消失若拉力突然消失, ,小球将沿轨迹小球将沿轨迹PaPa做离心运动做离心运动B.B.若拉力突然变小若拉力突然变小, ,小球将沿轨迹小球将沿轨迹PbPb做离心运动做离心运动C.C.若拉力突然变大若拉力突然变大, ,小球将沿轨迹小球将沿轨迹PbPb做离心运动做离心运动D.D.若拉力突然变小若拉力突然变小, ,小球将沿轨迹小球将沿轨迹PcPc做向心运动做向心运动ABAB 核心探究核心探究 分类探究分类探究各个击破各个击破考点一圆周运动中的运动学分析考点一

10、圆周运动中的运动学分析1.1.圆周运动各物理量间的关系圆周运动各物理量间的关系2.2.对公式对公式v=rv=r的理解的理解(1)(1)当当r r一定时一定时,v,v与与成正比成正比. .(2)(2)当当一定时一定时,v,v与与r r成正比成正比. .(3)(3)当当v v一定时一定时,与与r r成反比成反比. .【典例典例1 1】 如图所示如图所示,B,B和和C C是一组塔轮是一组塔轮, ,即即B B和和C C半径不同半径不同, ,但固定在同一转动轴上但固定在同一转动轴上, ,其半径之比为其半径之比为R RB BRRC C=32,A=32,A轮的半径大小与轮的半径大小与C C轮相同轮相同, ,

11、它与它与B B轮紧靠在一起轮紧靠在一起, ,当当A A轮绕过其中心的竖直轴转动时轮绕过其中心的竖直轴转动时, ,由于摩擦作用由于摩擦作用,B,B轮也随之无滑动地转动起轮也随之无滑动地转动起来来.a,b,c.a,b,c分别为三轮边缘的三个点分别为三轮边缘的三个点, ,则则a,b,ca,b,c三点在运动过程中的三点在运动过程中的( ( ) )A.A.线速度大小之比为线速度大小之比为322322B.B.角速度之比为角速度之比为332332C.C.转速之比为转速之比为232232D.D.向心加速度大小之比为向心加速度大小之比为964964D D核心点拨核心点拨 (1) (1)左轮上所有点转动的角速度都

12、相同左轮上所有点转动的角速度都相同. .(2)(2)右轮的右轮的a a点与左轮的点与左轮的b b点运动的线速度相同点运动的线速度相同. .方法技巧方法技巧 圆周运动的运动学分析技巧圆周运动的运动学分析技巧(1)(1)各个点之间的传动关系一定要先弄清楚各个点之间的传动关系一定要先弄清楚. .(2)(2)若是同轴传动若是同轴传动, ,各点的角速度相同各点的角速度相同, ,它们的线速度与半径成正比它们的线速度与半径成正比. .(3)(3)若是同缘传动若是同缘传动, ,各点的线速度相同各点的线速度相同, ,它们的角速度与半径成反比它们的角速度与半径成反比. .多维训练多维训练1.1. 同缘传动类同缘传

13、动类 如图所示为锥形齿轮的传动示意图如图所示为锥形齿轮的传动示意图, ,大齿轮带动小齿轮转动大齿轮带动小齿轮转动, ,大、小齿轮的角速度大小分别为大、小齿轮的角速度大小分别为1 1,2 2, ,两齿轮边缘处的线速度大小分别为两齿轮边缘处的线速度大小分别为v v1 1,v,v2 2, ,则则( ( ) )A.A.1 12 2,v,v1 1=v=v2 2C.C.1 1=2 2,v,v1 1vv2 2D.D.1 1=2 2,v,v1 1vv2 2A A解析解析: :由题意可知两齿轮边缘处的线速度大小相等由题意可知两齿轮边缘处的线速度大小相等,v,v1 1=v=v2 2, ,根据根据v=rv=r可知可

14、知1 1rra a, ,由由v=rv=r知知v vb b=v=vc cvva a, ,但三点线速度方向不相同但三点线速度方向不相同, ,故故A,B,CA,B,C错误错误; ;由由a=a=2 2r r可得可得b,cb,c两点的加速度两点的加速度比比a a点的大点的大, ,故故D D正确正确. .考点二圆周运动中的动力学分析考点二圆周运动中的动力学分析1.1.解决圆周运动的动力学问题需做好的三个分析解决圆周运动的动力学问题需做好的三个分析(1)(1)几何关系分析几何关系分析: :确定圆周运动的轨道平面、圆心、半径等确定圆周运动的轨道平面、圆心、半径等. .(2)(2)运动分析运动分析: :确定圆周

15、运动的线速度、角速度、周期等确定圆周运动的线速度、角速度、周期等. .(3)(3)受力分析受力分析: :确定物体所受外力确定物体所受外力, ,利用力的合成与分解知识利用力的合成与分解知识, ,表示出物体做表示出物体做圆周运动时圆周运动时, ,哪些力提供向心力哪些力提供向心力. .2.2.圆周运动中向心力与合力的关系圆周运动中向心力与合力的关系(1)(1)匀速圆周运动匀速圆周运动(2)(2)变速圆周运动变速圆周运动 【典例典例2 2】如图所示如图所示, ,半径为半径为R R的半球形陶罐的半球形陶罐, ,固定在可以绕竖直轴旋转的水平转固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上台上, ,转台转轴与过陶罐球心

16、转台转轴与过陶罐球心O O的对称轴的对称轴OOOO重合重合. .转台以一定角速度转台以一定角速度匀速旋匀速旋转转, ,一质量为一质量为m m的小物块落入陶罐内的小物块落入陶罐内, ,经过一段时间后经过一段时间后, ,小物块随陶罐一起转动且小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止相对罐壁静止, ,它和它和O O点的连线与点的连线与OOOO之间的夹角之间的夹角为为6060. .重力加速度大小为重力加速度大小为g.g.(1)(1)若若=0 0, ,小物块受到的摩擦力恰好为零小物块受到的摩擦力恰好为零, ,求求0 0; ;(2)(2)若若=(1+k)=(1+k)0 0, ,且且0k0k1,1,求小物块受到的

17、摩擦力大小和方向求小物块受到的摩擦力大小和方向. .审题图示审题图示题后反思题后反思 圆周运动的动力学分析的要点圆周运动的动力学分析的要点(1)(1)确定物体做圆周运动的轨道平面、圆心和半径确定物体做圆周运动的轨道平面、圆心和半径. .(2)(2)分析物体的受力分析物体的受力, ,确定哪些力提供向心力确定哪些力提供向心力. .(3)(3)通过力的分解通过力的分解, ,选用合适的表达式列方程求解选用合适的表达式列方程求解. .【针对训练针对训练】 ( (多选多选) ) 如图所示如图所示, ,在匀速转动的水平圆盘上在匀速转动的水平圆盘上, ,沿半径方向放着用沿半径方向放着用细线相连的质量均为细线相

18、连的质量均为m m的两个物体的两个物体A A和和B,B,它们分居圆心两侧它们分居圆心两侧, ,与圆心距离分别为与圆心距离分别为R RA A=r,R=r,RB B=2r,=2r,与盘间的动摩擦因数与盘间的动摩擦因数相同相同, ,当圆盘转速加快到两物体刚好还未发当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时生滑动时, ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力最大静摩擦力等于滑动摩擦力, ,下列说法正确的是下列说法正确的是( ( ) )A.A.此时绳子张力为此时绳子张力为3mg3mgB.B.此时圆盘的角速度为此时圆盘的角速度为C.C.此时此时A A所受摩擦力方向沿半径指向圆盘外所受摩擦力方向沿半径指向圆盘外D.D.此

19、时烧断绳子此时烧断绳子,A,A仍相对盘静止仍相对盘静止,B,B将做离心运动将做离心运动ABCABC2 gr考点三水平面内的圆周运动考点三水平面内的圆周运动1.1.运动模型运动模型: :圆锥摆、火车转弯、汽车转弯、飞机在水平面内做匀速圆周运圆锥摆、火车转弯、汽车转弯、飞机在水平面内做匀速圆周运动飞行等动飞行等. .2.2.运动特点运动特点(1)(1)运动轨迹是水平面内的圆运动轨迹是水平面内的圆. .(2)(2)合力沿水平方向指向圆心合力沿水平方向指向圆心, ,提供向心力提供向心力. .【典例典例3 3】如图所示如图所示, ,转动轴垂直于光滑水平面转动轴垂直于光滑水平面, ,交点交点O O的上方的

20、上方h(Ah(A点点) )处固定处固定细绳的一端细绳的一端, ,细绳的另一端拴接一质量为细绳的另一端拴接一质量为m m的小球的小球B,B,绳长绳长l l大于大于h,h,转动轴带动转动轴带动小球在光滑水平面上做圆周运动小球在光滑水平面上做圆周运动. .当转动的角速度当转动的角速度逐渐增大时逐渐增大时, ,下列说法下列说法正确的是正确的是( ( ) )A.A.小球始终受三个力的作用小球始终受三个力的作用B.B.细绳上的拉力始终保持不变细绳上的拉力始终保持不变C.C.要使球不离开水平面要使球不离开水平面, ,角速度的最大值为角速度的最大值为D.D.若小球飞离了水平面若小球飞离了水平面, ,则角速度可

21、能为则角速度可能为C Cghgl核心点拨核心点拨 (1)(1)当转动的角速度较小时当转动的角速度较小时, ,水平面对小球有支持力作用水平面对小球有支持力作用; ;当当转动的角速度较大时转动的角速度较大时, ,小球将离开水平面小球将离开水平面. .(2)(2)小球做匀速圆周运动的半径小球做匀速圆周运动的半径r r与绳长与绳长l l之间的关系之间的关系, ,可由几何形状来确定可由几何形状来确定. .(3)(3)小球对水平面的压力为零小球对水平面的压力为零, ,是小球将离开水平面的临界条件是小球将离开水平面的临界条件, ,此时此时, ,小球小球的合力由自身的重力及细绳的拉力合成来确定的合力由自身的重

22、力及细绳的拉力合成来确定. .【例题拓展例题拓展】 在典例在典例3 3中中, ,若细绳所能承受的最大拉力为小球重力的若细绳所能承受的最大拉力为小球重力的5 5倍倍, ,且且l=3h,l=3h,求转轴转动的最大角速度求转轴转动的最大角速度. .题后反思题后反思 几种常见的临界条件几种常见的临界条件(1)(1)水平转盘上的物体恰好不发生相对滑动的临界条件是物体间恰好达到最大水平转盘上的物体恰好不发生相对滑动的临界条件是物体间恰好达到最大静摩擦力静摩擦力. .(2)(2)物体间恰好不分离的临界条件是物体间的弹力恰好为零物体间恰好不分离的临界条件是物体间的弹力恰好为零. .(3)(3)绳的拉力出现临界

23、条件情形有绳的拉力出现临界条件情形有: :绳恰好拉直意味着绳上无弹力绳恰好拉直意味着绳上无弹力, ,绳上拉力恰绳上拉力恰好为最大承受力等好为最大承受力等. .多维训练多维训练1.1. 圆锥摆模型圆锥摆模型 ( (20182018北京西城区模拟北京西城区模拟)()(多选多选) )如图所示如图所示, ,长为长为L L的细绳一端固的细绳一端固定定, ,另一端系一质量为另一端系一质量为m m的小球的小球. .给小球一个合适的初速度给小球一个合适的初速度, ,小球便可在水平面小球便可在水平面内做匀速圆周运动内做匀速圆周运动, ,这样就构成了一个圆锥摆这样就构成了一个圆锥摆, ,设细绳与竖直方向的夹角为设

24、细绳与竖直方向的夹角为.下列说法中正确的是下列说法中正确的是( ( ) )A.A.小球受重力、绳的拉力和向心力作用小球受重力、绳的拉力和向心力作用B.B.小球只受重力和绳的拉力作用小球只受重力和绳的拉力作用C.C.越大越大, ,小球运动的速率越大小球运动的速率越大D.D.越大越大, ,小球运动的周期越大小球运动的周期越大BCBC2.2. 水平面上摩擦力提供向心力问题水平面上摩擦力提供向心力问题 ( (20182018河南洛阳质检河南洛阳质检)()(多选多选) )如图如图( (甲甲) )所示所示, ,将质量为将质量为M M的物块的物块A A和质量为和质量为m m的物块的物块B B放在水平转盘上放

25、在水平转盘上, ,两者用长为两者用长为L L的水的水平轻绳连接平轻绳连接. .物块与转盘间的最大静摩擦力均为各自重力的物块与转盘间的最大静摩擦力均为各自重力的k k倍倍, ,物块物块A A与转轴与转轴的距离等于轻绳长度的距离等于轻绳长度, ,整个装置能绕通过转盘中心的竖直轴转动整个装置能绕通过转盘中心的竖直轴转动. .开始时开始时, ,轻绳轻绳恰好伸直但无弹力恰好伸直但无弹力, ,现让该装置从静止开始转动现让该装置从静止开始转动, ,使角速度缓慢增大使角速度缓慢增大, ,绳中张力绳中张力T T与转动角速度的平方与转动角速度的平方2 2的关系如图的关系如图( (乙乙) )所示所示, ,当角速度的

26、平方当角速度的平方2 2超过超过3 3时时, ,物块物块A,BA,B开始滑动开始滑动. .若图若图( (乙乙) )中的中的T T1 1,1 1及重力加速度及重力加速度g g均为已知均为已知, ,下列说法正下列说法正确的是确的是( ( ) )BCBC考点四竖直面内的圆周运动考点四竖直面内的圆周运动1.1.通过通过“轻绳轻绳”或或“轻杆轻杆”使物体在竖直面内做圆周运动使物体在竖直面内做圆周运动, ,其施力特点不其施力特点不同同.“.“轻绳轻绳”只能对小球产生拉力只能对小球产生拉力, ,而而“轻杆轻杆”既可对小球产生拉力也可对既可对小球产生拉力也可对小球产生支持力小球产生支持力. .2.2.最高点的

27、临界问题最高点的临界问题【典例典例4 4】 ( (20182018广东百校联考广东百校联考)()(多选多选) )如图所示如图所示, ,竖直放置的光滑圆轨道被竖直放置的光滑圆轨道被固定在水平地面上固定在水平地面上, ,半径半径r=0.4 m,r=0.4 m,最低点处有一小球最低点处有一小球( (半径比半径比r r小很多小很多),),现给现给小球一水平向右的初速度小球一水平向右的初速度v v0 0, ,要使小球不脱离圆轨道运动要使小球不脱离圆轨道运动,v,v0 0的大小可能为的大小可能为(g=10 m/s(g=10 m/s2 2)()( ) )A.2 m/sA.2 m/sB.4 m/sB.4 m/

28、sC.6 m/sC.6 m/sD.8 m/sD.8 m/sACDACD核心点拨核心点拨 (1) (1)小球不脱离圆轨道运动有两种情况小球不脱离圆轨道运动有两种情况, ,一种是小球能通过最一种是小球能通过最高点高点, ,另一种是小球沿圆轨道上升的高度不超过圆心另一种是小球沿圆轨道上升的高度不超过圆心. .(2)(2)小球沿圆轨道运动过程中机械能守恒小球沿圆轨道运动过程中机械能守恒. .方法总结方法总结 竖直面内的圆周运动的解题注意点竖直面内的圆周运动的解题注意点(1)(1)定模型定模型: :首先判断是轻绳模型还是轻杆模型首先判断是轻绳模型还是轻杆模型, ,两种模型过最高点的临界条件两种模型过最高

29、点的临界条件不同不同. .(2)(2)确定临界点确定临界点: :抓住绳模型中最高点抓住绳模型中最高点v v 及杆模型中及杆模型中v0v0这两个临界条件这两个临界条件. .(3)(3)受力分析受力分析: :明确物体在最高点或最低点的受力情况明确物体在最高点或最低点的受力情况, ,根据牛顿第二定律列出根据牛顿第二定律列出方程方程,F,F合合=F=F向向. .(4)(4)状态联系状态联系: :应用动能定理或机械能守恒定律将初、末两个状态联系起来列应用动能定理或机械能守恒定律将初、末两个状态联系起来列方程方程. .gR1.1. “轻绳轻绳”类类 ( (20182018山东济南调研山东济南调研) )如图

30、所示如图所示,M,M为固定在水平桌面上的有为固定在水平桌面上的有缺口的方形木块缺口的方形木块,abcd,abcd为半径是为半径是R R的光滑圆弧形轨道的光滑圆弧形轨道,a,a为轨道最高点为轨道最高点,de,de面水面水平且有一定长度平且有一定长度. .今将质量为今将质量为m m的小球在的小球在d d点的正上方高为点的正上方高为h h处由静止释放处由静止释放, ,其其自由下落到自由下落到d d处恰好落入轨道内运动处恰好落入轨道内运动, ,不计空气阻力不计空气阻力. .则以下说法正确的是则以下说法正确的是( ( ) )A.A.只要只要h h大于大于R,R,释放后小球就能通过释放后小球就能通过a a

31、点点B.B.无论怎样改变无论怎样改变h,h,都不可能使小球通过都不可能使小球通过a a点后落回轨道内点后落回轨道内C.C.调节调节h,h,可以使小球通过可以使小球通过a a点做自由落体运动点做自由落体运动D.D.通过改变通过改变h,h,就能使小球通过就能使小球通过a a点后点后, ,既可以落回轨道内又可以落到既可以落回轨道内又可以落到dede面上面上B B多维训练多维训练2.2. “轻杆轻杆”类类 ( (20182018河北石家庄质检河北石家庄质检) )如图所示如图所示, ,长为长为3L3L的轻杆可绕光滑水的轻杆可绕光滑水平转轴平转轴O O转动转动, ,在杆两端分别固定质量均为在杆两端分别固定

32、质量均为m m的球的球A,B,A,B,球球A A距轴距轴O O的距离为的距离为L.L.现现给系统一定能量给系统一定能量, ,使杆和球在竖直平面内转动使杆和球在竖直平面内转动, ,当球当球B B运动到最高点时运动到最高点时, ,水平转水平转轴轴O O对杆的作用力恰好为零对杆的作用力恰好为零, ,忽略空气阻力忽略空气阻力, ,已知重力加速度为已知重力加速度为g,g,则球则球B B在最高在最高点时点时, ,下列说法正确的是下列说法正确的是( ( ) )A.A.球球B B的速度为零的速度为零B.B.球球B B的速度为的速度为C.C.球球A A的速度大于的速度大于D.D.杆对球杆对球B B的弹力方向竖直

33、向上的弹力方向竖直向上C C2gL22gL 演练提升演练提升 真题体验真题体验强化提升强化提升1.1. 圆周运动临界问题圆周运动临界问题 ( (20142014全国全国卷卷,20,20)()(多选多选) )如图如图, ,两个质量均为两个质量均为m m的小木块的小木块a a和和b(b(可视为质点可视为质点) )放在水平圆盘上放在水平圆盘上,a,a与转轴与转轴OOOO的距离为的距离为l,bl,b与转轴的距离为与转轴的距离为2l,2l,木块与木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k k倍倍, ,重力加速度大小为重力加速度大小为g,g,若圆盘从静止开始绕若圆盘从静止

34、开始绕转轴缓慢地加速转动转轴缓慢地加速转动, ,用用表示转盘转动的角速度表示转盘转动的角速度, ,下列说法正确的是下列说法正确的是( ( ) )A.bA.b一定比一定比a a先开始滑动先开始滑动B.aB.a、b b所受的摩擦力始终相等所受的摩擦力始终相等C.= C.= 是是b b开始滑动的临界角速度开始滑动的临界角速度D.D.当当= = 时时,a,a所受摩擦力的大小为所受摩擦力的大小为kmgkmgACAC高考模拟高考模拟2kgl23kgl2.2. 竖直面内的圆周运动竖直面内的圆周运动 ( (20172017江苏卷江苏卷,5,5) )如图所示如图所示, ,一小物块被夹子夹紧一小物块被夹子夹紧,

35、,夹子通过轻绳悬挂在小环上夹子通过轻绳悬挂在小环上, ,小环套在水平光滑细杆上小环套在水平光滑细杆上, ,物块质量为物块质量为M,M,到小环到小环的距离为的距离为L,L,其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为F.F.小环和物块以速度小环和物块以速度v v向向右匀速运动右匀速运动, ,小环碰到杆上的钉子小环碰到杆上的钉子P P后立刻停止后立刻停止, ,物块向上摆动物块向上摆动. .整个过程中整个过程中, ,物块在夹子中没有滑动物块在夹子中没有滑动. .小环和夹子的质量均不计小环和夹子的质量均不计, ,重力加速度为重力加速度为g.g.下列说法下列说法正确的是正确的是(

36、 ( ) )A.A.物块向右匀速运动时物块向右匀速运动时, ,绳中的张力等于绳中的张力等于2F2FB.B.小环碰到钉子小环碰到钉子P P时时, ,绳中的张力大于绳中的张力大于2F2FC.C.物块上升的最大高度为物块上升的最大高度为D.D.速度速度v v不能超过不能超过D D22vg(2)F Mg LM3.3. 圆周运动物理量关系分析圆周运动物理量关系分析 ( (20162016上海卷上海卷,16,16) )风速仪结构如图风速仪结构如图(a)(a)所示所示. .光光源发出的光经光纤传输源发出的光经光纤传输, ,被探测器接收被探测器接收, ,当风轮旋转时当风轮旋转时, ,通过齿轮带动凸轮圆通过齿轮

37、带动凸轮圆盘旋转盘旋转, ,当圆盘上的凸轮经过透镜系统时光被挡住当圆盘上的凸轮经过透镜系统时光被挡住. .已知风轮叶片转动半径为已知风轮叶片转动半径为r,r,每转动每转动n n圈带动凸轮圆盘转动一圈圈带动凸轮圆盘转动一圈. .若某段时间若某段时间tt内探测器接收到的光强内探测器接收到的光强随时间变化关系如图随时间变化关系如图(b)(b)所示所示, ,则该时间段内风轮叶片则该时间段内风轮叶片( ( ) )B B4.4. 水平面内的圆周运动水平面内的圆周运动 ( (20162016浙江卷浙江卷,20,20)()(多选多选) )如图所示为赛车场的一个水如图所示为赛车场的一个水平平“梨形梨形”赛道赛道, ,两个弯道分别为半径两个弯道分别为半径R=90 mR=90 m的大圆弧和的大圆弧和r=40 mr=40 m的小圆弧的小圆弧, ,直道直道与弯道相切与弯道相切. .大、小圆弧圆心大、小圆弧圆心O,OO,