高考物理一轮总复习精品课件 第4章 抛体运动与圆周运动 课时规范练 第4讲 专题提升 圆周运动中的临界、极值问题 (3).ppt

12345678910答案(1)120N(2)121.536N解析(1)若圆锥体与石块均静止,石块的受力如图所示因μmgsinθmgcosθ故石块受到锥面的摩擦力大小f=mgcosθ=120N。12345678910(2)当圆锥体与石块一起以角速度ω=0.2rad/s绕轴线做匀速圆周运动时,石块的受力如图所示竖直方向有fcosθ+Nsinθ-mg=0水平方向有fsinθ-Ncosθ=mω2Lsinθ解得f=121.536N。1234567891010.(2023四川内江三模)如图所示,在竖直平面内,光滑圆弧轨道ABC和水平轨道PA在A点相切,BC为圆弧轨道的直径,O为圆心,半径OA和OB之间的夹角为α=30°,一质量为m的小球沿水平轨道从P点向右运动,经A点沿圆弧轨道通过C点,最后落至水平轨道PA上。现要使小球在C点所受合力的方向指向圆心O,且此时小球对轨道的压力恰好为零,就必须在C点对小球施加一个外力,重力加速度大小为g。求:(1)这个外力的最小值及方向;(2)小球在A点时对轨道的压力。12345678910解析(1)根据平行四边形定则,当这个外力F与合力方向垂直时,外力最小。根据作图可知,外力的方向与CB垂直斜向上,如图所示根据几何关系可得Fmin=mgsin30°=mg。12345678910本课结束第4讲专题提升圆周运动中的临界、极值问题12345678910基础对点练题组一水平面内圆周运动的临界问题1.如图所示,质量分别为m1、m2的小球a和b被两根长度不同的细线系着,在同一水平面内分别以角速度ω1、ω2做匀速圆周运动,则下列一定成立的是()A.m1=m2 B.m1m2C.ω1ω2 D.ω1=ω2D12345678910123456789102.(2023广东惠州一模)图甲为流水线上的水平皮带转弯机,其俯视图如图乙所示,虚线ABC是皮带的中线,中线上各处的速度大小均为v=1.0m/s,AB段为直线,长度L=4m,BC段为圆弧,半径R=2.0m。现将一质量m=1.0kg的小物件轻放于起点A处后,小物件沿皮带中线运动到C处,已知小物件与皮带间的动摩擦因数为μ=0.5,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10m/s2,下列说法正确的是()A.小物件自A点一直做匀加速直线运动到达B点B.小物件运动到圆弧皮带上时滑动摩擦力提供向心力C.小物件运动到圆弧皮带上时所受的摩擦力大小为0.5ND.若将中线上速度增大至3m/s,则小物件运动到圆弧皮带上时会滑离虚线C12345678910123456789103.水平面上放置质量为m0的物块,通过光滑的定滑轮用一根细绳与质量为m的小球连接,滑轮到小球的距离为L,现使小球在水平面内做匀速圆周运动。要使物块保持静止,细绳与竖直方向的最大夹角为θ0,已知物块与水平面间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等,物块和水平面间的动摩擦因数μ1。重力加速度为g,不计定滑轮和小球的大小,物块始终保持静止,则()B1234567891012345678910题组二竖直面内圆周运动的“轻绳”和“轻杆”模型4.如图甲所示,用一轻质绳系着一质量为m的小球,在竖直平面内做圆周运动(不计一切阻力),小球运动到最高点时绳对小球的拉力为F,小球在最高点的速度大小为v,其F-v2图像如图乙所示,则()D12345678910123456789105.(2024浙江温州模拟)如图所示,轻杆的一端固定在O点,另一端固定一个小球,小球随轻杆在竖直平面内绕O点做匀速圆周运动。则小球在运动过程中机械能(选填“守恒”或“不守恒”),小球在运动过程中加速度大小(选填“改变”或“不变”),小球运动到C点时,杆对小球的作用力(选填“可能”或“不可能”)为0。?不守恒不变可能1234567891012345678910综合提升练6.图甲、乙所示为自行车气嘴灯,气嘴灯由接触式开关控制,其结构如图丙所示,弹簧一端固定在顶部,另一端与小物块P连接,当车轮转动时,P拉伸弹簧后使触点A、B接触,从而接通电路,使气嘴灯发光,则()A.弹簧对小物块P的拉力就是物块做圆周运动需要的向心力B.自行车逐渐加速过程中,气嘴灯在最高