高考总复习圆周运动.pptVIP

4．(2011·南昌调研)如图所示，两段长均为L的轻质线共同系住一个质量为m的小球，另一端分别固定在等高的A、B两点，A、B两点间距也为L，今使小球在竖直平面内做圆周运动，当小球到达最高点的速率为v时，两段轻质线中张力恰好均为零，若小球到达最高点的速率为2v，则此时每段轻质线中张力为多少？(重力加速度为g) 轻绳模型 轻杆模型 常见 类型 均是没有支撑物的小球 均是有支撑物的小球 过最高 点的临 界条件 v临＝0 在判断盒子对小球的作用力的大小和方向时，可以首先做出假设，然后应用牛顿第二定律列式求解，最后根据结果的符号判断力的真实方向． 如右图所示，长度L＝0.50 m的轻质杆OA，A端固定一个质量为m＝3.0 kg的小球，小球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动．通过最高点时小球的速率是2.0 m/s，g取10 m/s2，则此时轻杆OA(　　) A．受到6.0 N的拉力 B．受到6.0 N的压力 C．受到24 N的拉力 D．受到54 N的压力 [答案]　B 题型三　　水平面上圆周运动的临界问题　　　 建议在有临界问题存在的或不知是否出现临界问题时，先假定物体以较小的转速运动，分析各力的变化，或在已知速度如何变化(确定需要的向心力如何变化)的同时，分析外界实际提供的向心力如何变化. 通过分析即可确定临界条件． 总之，在分析圆周运动问题时，一边考虑提供的向心力如何变，一边考虑需要的向心力如何变化. 把思维的关注点放在“变化”二字上. 再复杂的圆周运动问题都可迎刃而解． 例3　(18分)(2011·豫南九校联考)如图甲所示，用一根长为l＝1 m的细线，一端系一质量为m＝1 kg的小球(可视为质点)，另一端固定在一光滑锥体顶端，锥面与竖直方向的夹角θ＝37°，当小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为ω时，细线和张力为T.(取g＝10 m/s2，结果可用根式表示)求： (1)若要小球离开锥面，则小球的角速度ω0至少为多大？ (2)若细线与竖直方向的夹角为60°，则小球的角速度ω′为多大？ (3)细线的张力T与小球匀速转动的角速度ω有关，请在如图乙所示的坐标纸上画出当ω的取值范围在0到ω′之间时的T－ω2图像(要求标明关键点的坐标值)． [思路诱导]　由题意知，小球的角速度的变化是引起细线张力变化的罪魁祸首，因此要对小球的运动进行分段讨论，而分段讨论时找到各个分段的临界值是解题的关键． [答案]　BC (对应学生用书P69) 易错点1：不能建立匀速圆周运动的模型 质量为m的飞机以恒定速率v在空中水平盘旋(如图所示)，其做匀速圆周运动的半径为R，重力加速度为g，则此时空气对飞机的作用力大小为(　　) 圆周运动的分析是牛顿第二定律运用的进一步延伸，在分析时要从两方面展开：①分析受力情况，选择指向圆心方向为正方向，在指向圆心方向上求合外力；②分析运动情况，看物体做哪种性质的圆周运动(匀速圆周运动还是变速圆周运动)，确定圆心和半径，然后将牛顿第二定律和向心力公式相结合列方程求解．此外要注意建立和整合模型，如本题与火车转弯、高速路上的汽车转弯、在漏斗形容器内物体的运动等都属于圆锥摆模型，同属于水平面内的匀速圆周运动． 为确保行车安全，在高速公路的不同路段都会竖有限速指示牌．若有一段直行连接弯道的路段，其弯道半径R为60 m，弯道路面的倾斜角度θ为5°，最大静摩擦力为压力的μ＝0.37倍．假定直行路段的限速为120 km/h，限速指示牌的可见视野为100 m，驾驶员的操作反应时间为2 s，为保持平衡减速，限定最大减速加速度为2.5 m/s2.已知tan5°＝0.087，g＝10 m/s2，试计算： (1)指示牌应标注的限速． (2)至少应该在弯道前多少距离处设置限速指示牌． [答案]　(1)60 km/h　(2)133 m 易错点2：忽视临界条件或对向心力来源分析不充分 如图所示，小球被长为L的细绳静止地悬挂着，给小球多大的水平初速度，才能使绳在小球运动过程中始终绷紧？ 如右图所示，在倾角为α＝30°的光滑斜面上，有一根长为L＝0.8 m的细绳，一端固定在O点，另一端系一质量为m＝0.2 kg的小球，沿斜面做圆周运动，(g取10 m/s2)试计算： (1)小球通过最高点A的最小速度； (2)若细绳的拉力为Fmax＝10 N，小球在最低点B的最大速度是多少？ [答案]　(1)2 m/s　(2)6 m/s (对应学生用书P70) 1．将一枚硬币放在唱片上匀速转动时，硬币与唱片保持相对静止. 关于硬币的受力情况，下列说法正确的是(　　) A．硬币受静摩擦力、向心力，共两个力 B．硬币受重力、支持力、静摩擦力，共三个力 C．硬币受重力、支持力、指向圆心的静摩擦力、切线方向的静摩擦力，共四个力 D．硬币受重力、支持力、