2024年《金牌学案》物理人教版必修第二册教师用书配套PPT课件：12　第六章　素养提升课(三)　水平面和竖直平面内的圆周运动.pptxVIP

;;探究重构·关键能力达成;模型;2．解决圆周运动临界问题的一般思路

(1)要考虑达到临界条件时物体所处的状态。

(2)分析该状态下物体的受力特点。

(3)结合圆周运动知识，列出相应的动力学方程分析求解。;?;?;?;[跟进训练]

1．如图所示，A、B、C三个物体放在水平旋转平台上随平台一起做匀速圆周运动，三个物体与旋转平台间的动摩擦因数均为μ，已知A的质量为2m，B、C的质量均为m，A、B离转轴的距离均为R，C距离转轴2R，以下说法正确的是()

A．若转速加快，A最先相对平台滑动

B．若转速加快，C一定不会最先相对平台滑动

C．若都没相对平台滑动，则向心加速度aA＝aCaB

D．若都没相对平台滑动，则摩擦力fA＝fCfB;D[A、B、C同轴转动，则角速度相等，向心力Fn＝mω2r，可知A、C所需向心力大小相等；由于最大静摩擦力f＝μN＝μmg，可知A的最大静摩擦力大于C的最大静摩擦力，所以当平台转速增加时，C比A先滑动；同理可得A、B同时滑动，故选项A、B错误。若都没相对平台滑动，A、B、C三个物体的角速度相等，根据an＝rω2可知，C的轨道半径最大，C的向心加速度最大，A、B的向心加速度相等，即aCaB＝aA，故选项C错误；若都没相对平台滑动，A、B、C三个物体做匀速圆周运动，靠静摩擦力提供向心力，fA＝2mRω2，fB＝mRω2，fC＝2mRω2，可知B物体所受的摩擦力最小，A、C物体所受的摩擦力相等，即fA＝fCfB，故选项D正确。];2．市面上有一种自动计数的智能呼啦圈深受大众喜爱。如图甲所示，腰带外侧带有轨道，将带有滑轮的短杆穿入轨道，短杆的另一端悬挂一根带有配重的细绳，其简化模型如图乙所示。已知配重(可视为质点)质量m＝0.5kg，绳长为L＝0.4m，悬挂点到腰带中心的距离为r0＝0.2m。水平固定好腰带，通过人体微小扭动，使配重做水平匀速圆周运动，计数器显示在1min内转动圈数为120圈，此时绳子与竖直方向夹角为θ。配重运动过程中腰带可看作不动，重力加速度g取10m/s2，sin37°＝0.6，下列说法正确的是();A．匀速转动时，配重受到的合力恒定不变

B．若增大转速，腰受到腰带的弹力变大

C．配重的角速度是120rad/s

D．θ为37°;?;?;探究2竖直平面内圆周运???的问题

1．轻绳和轻杆模型概述

在竖直平面内做圆周运动的物体，运动至轨道最高点时的受力情况可分为两类：一是无支撑(如球与绳连接，沿内轨道的“过山车”等)，称为“轻绳模型”；二是有支撑(如球与杆连接，小球在弯管内运动等)，称为“轻杆模型”。;2．两类模型分析对比;项目;项目;角度1轻绳模型

【典例2】(多选)用细绳拴着质量为m的小球，在竖直平面内做半径为R的圆周运动，如图所示。则下列说法正确的是();?;角度2轻杆模型

【典例3】如图所示，轻杆长为2L，中点装在水平轴O处，A、B两端分别固定着小球A和B，A球的质量为m，B球的质量为2m，两者一起在竖直平面内绕O轴做圆周运动。;?;?;?;规律方法竖直平面内圆周运动的分析方法

(1)明确运动的模型，是轻绳模型还是轻杆模型。

(2)明确物体的临界状态，即在最高点时物体具有最小速度时的受力特点。

(3)分析物体在最高点或最低点的受力情况，根据牛顿第二定律列式求解。;?;?;?;?;;