高考物理二轮复习之圆周运动

二轮专题复习之圆周运动圆周运动匀速圆周运动变速圆周运动受力特征：典型模型受力特征：典型模型卫星绕地球转动核外电子绕原子核转动带电粒子在洛仑兹力作用下的运动圆锥摆竖直面内的圆周运动复合场中的圆周运动F合大小不变，方向始终指向圆心运动特征：加速度大小不变，方向始终指向圆心的变加速曲线运动F合沿半径方向的分力向心力，沿切线方向的分力以改变速度的大小加速度的大小及方向都在变化的变加速曲线运动运动特征：知识网络向心力公式的应用过最高点（或等效最高点）的临界条件的判断功能关系的应用几何作图及数学知识的运用主要考点1、2013年12月，嫦娥三号经过地月转移轨道在P点调整后进入环月圆形轨道1，调整后进入环月椭圆轨道2，进一步调整后进入环月圆形轨道3。有关嫦娥三号下列说法正确的是A．在地球的发射速度一定大于第二宇宙速度B．在轨道1运行时的速度大于在轨道3运行时的速度C．由轨道1进入轨道2需要在P点处减速D．分别由轨道1与轨道2经P点时，加速度相同123PQ热点探究热点一：卫星问题卫星运动问题的几个考点二、宇宙速度三、卫星的变轨四、卫星的能量一、根据讨论卫星转动的加速度、线速度、角速度、周期与轨道半径的关系当时，作近心运动（远地点）当时，作离心运动（近地点）轨道半径越大，动能越小，势能越大，总能量越大2、氢原子辐射出一个光子后，下列判断下确的是：A、电子绕核旋转的半径增大B、电子的动能减小C、氢原子的电势能增大D、氢原子的能级减小热点探究热点一：与卫星问题相似的模型如图所示，半径为R的光滑圆形轨道竖直放置，一质量为m的小球从轨道下端的开口处进入轨道，要小球不脱离轨道，小球的初速度v0为多大？Rv0O热点探究热点二：竖直面内的圆周运动解：在最高点有：从最低点到最高点，由动能定理得：

变式一：如果把轻杆换成光滑管形圆轨道，且轨道半径为R（管径远小于R），小球的质量为m，其直径略小于管径，能在管中无摩擦运动。

则：（1）小球在最低点的速度v0至少多大时，才能使小球在管内做完整的圆周运动？（2）当小球在最低点的速度

时，小球在轨道最高点对轨道是否有压力？若有，是对内轨还是对内轨有压力？v0热点探究热点二：竖直面内的圆周运动vmgN竖直面内圆周运动的两种临界问题的比较

最高点无支撑最高点有支撑

实例

球与绳、水流星、翻滚过山车

球与杆、车过拱桥、球过竖直管道、套在圆环上的物体等

图示

小球受的弹力

过最高点条件向下的拉力或压力时杆向下拉或管外壁向下压时杆向上推或管内壁向上压变式二：若让小球带上正电，电荷量为q，在空间加一个竖直方向、电场强度为E的匀强电场，要小球能做完整的圆周运动，小球的初速度v0为多大？Rv0O热点探究热点二：竖直面内的圆周运动情况一：若电场方向向下，则：情况二：若电场方向向上且mg>qE，则：情况三：若电场方向向上且mg<qE，则：情况四：若电场方向向上且mg=qE，电荷进入后做匀速圆周运动，则：v0>0mgqEvmgqEvmgqEv0变式三：若让小球带上正电，电荷量为q，在虚线右边空间加一个水平向右、电场强度为E=3mg/4q的匀强电场，mgθqEROv0mgθqE(1)要使小球做完整的圆周运动，小球的初速度为多大？(2)运动中轨道对小球的最大压力多大？处理粒子在电场和重力场的复合场中运动的几个要点：1、用等效的方法理解“最高点”和“最低点”：在“最高点”：重力和电场力的合力方向指向圆心在“最低点：重力和电场力的合力的反方向指向圆心2、无支撑恰能过“最高点”的条件：弹力N=0，向心力由重力和电场力的合力提供。3、应用动能定理时要注意找准电场力和重力方向上的位移。如图所示，AB为一块金属板，其边长为a，在距A点处开有一小孔，板的上方有一边长为a的正三角形有界匀强磁场，A点的正下方有一个正电荷，由于金属板的作用，正电荷产生的电场不能进入金属板的上方。另有一带电量为+q的粒子从距A点正下方处以初速度v0水平射出后，能沿如图的虚线做圆周运动并穿过小孔进入磁场，不计重力，静电力恒量为K，求：ABCD热点探究热点三：带电粒子在电磁场中的圆周运动（1）A处的正电荷所带的电荷量；（2）要使粒子能从AC射出，求匀强磁场的磁感应强度B的取值。v0变式一：若磁感应强度B为定值，正电荷以不同的速度从D点垂直AB射入，要使粒子能从AC射出，求入射速度的取值。ABCD变式二：若正电荷从AB中点以相同速度v0沿不同方向入射，要使所有电荷能从AB边射出，求磁感应强度B的取值。ABC热点探究热点三：带电粒子在电磁场中的圆周运动临界条件的确定：作圆与边界的切线主要错因：

1、轨迹画反（洛仑兹力判反）

2、作图不规范（不用圆规作图）

3、三角函数不过关多个粒子在同一磁场中的运动处理方法作动态圆热点探究热点三：带电粒子在电磁场中的圆周运动如图所示的空间分为I、Ⅱ两个区域，边界AD与边界AC的夹角为300，边界AC与MN平行，I、Ⅱ区域均存在磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场的方向分别为垂直纸面向外和垂直纸面向里，Ⅱ区域宽度为d，边界AD上的P点与A点间距离为2d．一质量为m、电荷量为+q的粒子以速度v=2Bqd/m，沿纸面与边界AD