高考物理一轮复习学案：圆周运动圆周竖直、倾斜、临界

1、物理复习课学案 第四章第5讲第 第 页竖直、倾斜、临界问题学习目标能解决竖直圆周运动问题能解决倾斜面圆周运动问题能解决圆周运动的两类临界问题主题一、竖直圆周运动问题1、绳球模型和杆球模型有什么区别和联系？例1、如图所示，一质量为m0.5 kg的小球，用长为0.4 m的轻绳拴着在竖直平面内做圆周运动。g取10 m/s2，求：(1)小球要做完整的圆周运动，在最高点的速度至少为多大？(2)当小球在最高点的速度为4 m/s时，轻绳拉力多大？(3)若轻绳能承受的最大张力为45 N，小球的速度不能超过多大？例2、如图所示，轻杆长为L，一端固定在水平轴上的O点，另一端系一个小球(可视为质点)。小球以O为圆心

2、在竖直平面内做圆周运动，且能通过最高点，g为重力加速度。下列说法正确的是()A小球通过最高点时速度可能小于eq r(gL)B小球通过最高点时所受轻杆的作用力不可能为零C小球通过最高点时所受轻杆的作用力随小球速度的增大而增大D小球通过最高点时所受轻杆的作用力随小球速度的增大而减小主题二、倾斜面圆周运动例3、如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度转动，盘面上离转轴距离2.5 m处有一小物体与圆盘始终保持相对静止物体与盘面间的动摩擦因数为eq f(r(3),2)(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，盘面与水平面的夹角为30，g取10 m/s2.则的最大值是()A.eq r(5)

3、rad/s B.eq r(3) rad/sC1.0 rad/s D0.5 rad/s主题三、圆周运动的临界问题例4、(多选)质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的A点和B点，如图所示，绳a与水平方向成角，绳b在水平方向且长为l，当轻杆绕轴AB以角速度匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，重力加速度为g，则下列说法正确的是()A.a绳的张力不可能为零B.a绳的张力随角速度的增大而增大C.当角速度eq r(f(g,ltan )，b绳将出现弹力D.若b绳突然被剪断，则a绳的弹力一定发生变化例5、如图所示，在光滑的圆锥体顶用长为L的细线悬挂一质量为m的小球，圆锥体固定在水平面上不动，其轴线

4、沿竖直方向，母线与轴线之间的夹角为30，小球以速率v绕圆锥体轴线做水平圆周运动。(1)当v1 eq r(f(gL,6)时，求细线对小球的拉力；(2)当v2 eq r(f(3gL,2)时，求细线对小球的拉力。当堂检测1、如图，半径为的竖直光滑圆轨道内侧底部静止着一个光滑小球，现给小球一个冲击使其在瞬间得到一个水平初速，若大小不同，则小球能够上升到的最大高度（距离底部）也不同。下列说法中不正确的是（）A如果，则小球能够上升的最大高度等于B如果，则小球能够上升的最大高度等于C如果，则小球能够上升的最大高度小于D如果，则小球能够上升的最大高度等于2、如图所示，质量为m的物块，沿着半径为R的半球形金属壳

5、内壁滑下，半球形金属壳竖直固定放置，开口向上，滑到最低点时速度大小为v，若物体与球壳之间的动摩擦因数为，则物体在最低点时，下列说法正确的是（）A受到的摩擦力为 B受到的摩擦力为C受到向心力为 D受到的合力方向竖直向上3、如图甲，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动。当小球运动到圆形管道的最高点时，管道对小球的弹力与最高点时的速度平方的关系如图乙所示(取竖直向下为正方向)。MN为通过圆心的一条水平线。不计小球半径、管道的粗细，重力加速度为g。则下列说法中正确的是()A管道的半径为eq f(b2,g)B小球的质量为eq f(a,g)C小球在MN以下的管道中运动时，内侧管壁对小球可能有作用力D小

6、球在MN以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力4、如图所示，粗糙程度处处相同、倾角为的倾斜圆盘上，有一长为L的轻质细绳，一端可绕垂直于倾斜圆盘的光滑轴上的O点转动，另一端与质量为m的小滑块相连，小滑块从最高点A以垂直细绳的速度开始运动，恰好能完成一个完整的圆周运动，则运动过程中滑块受到的摩擦力大小为（ ）A. B. C. D. 5、如图所示，半径为R的半球形容器固定在水平转台上，转台绕过容器球心O的竖直轴线以角速度匀速转动。质量不同的小物块A、B随容器转动且相对器壁静止，A、B和球心O点连线与竖直方向的夹角分别为a和，a。则()AA的质量一定小于B的质量BA、B受到的摩擦力可能同时为零

7、C若A不受摩擦力，则B受沿容器壁向上的摩擦力D若增大，A、B受到的摩擦力可能都增大6、长为L的细绳固定在0点，另一端系一质量为的小球，开始时绳与水平方向成30。在与水平线成30距离0点为绳长1/2的位置有一钉子P，如图，试求：(1)绳碰钉子前瞬间的小球的速度和加速度大小；(2)绳碰钉子后瞬间的小球的速度和向心加速度。7车站、码头、机场等使用的货物安检装置的示意图如图所示，绷紧的传送带始终保持v1 m/s的恒定速率运行，AB为水平传送带部分且足够长，现有一质量为m5 kg的行李包(可视为质点)无初速度地放在水平传送带的A端，传送到B端时没有被及时取下，行李包从B端沿倾角为37的斜面滑入储物槽，已知行李包与传送带的动摩擦因数为0.5，行李包与斜面间的动摩擦因数为0.8，g取1