第2章 匀速圆周运动 章末小结与质量评价-【新课程学案】新教材2022-2023学年高中物理必修第二册（教科版2019）

2.选A若F突然消失，小球所受合力突变为零，将沿切线 (2)滑动摩擦力f=uN,将f=0.3mgu=0.75代入得环对 方向匀速飞出，A正确；若F突然变小不足以提供所需向 小球的弹力V=上-，3m5=0.4mg 心力，小球将做逐渐远离圆心的离心运动，B、D错误；若F 40.75 突然变大，超过了所需向心力，小球将做逐渐靠近圆心的运 弹力方向与摩擦力方向垂直，由力的合成可知环对小球的 动，C错误。 作用力大小F=√N2+=0.5mg。 浸润学科素养和核心价值 (3)由(2)可知，环对小球的弹力N=0.4mg 当环对小球的弹力方向向上时，有g一N=m 1.解析：雨滴随雨伞做圆周运动的线速度v=ωr,这个速度也 就是雨滴被甩出后做平抛运动的初速度。设雨滴平抛运动 解得小球的速率U1=3m/s 的时间为1，则有：h=2g,x=n 当环对小球的弹力方向向下时，有mg十N=m 而大圆半径R=√十x 解得小球的速率2=√21m/s。 由以上关系式联立可解得：R=八√1+2 答案：(1)/15m/s(2)0.5mg(3)3m/s或21m/s g 类型三 答案：√1+2o [应用体验] g 4.选C物体随圆盘做圆周运动，运动到最低，点时最容易滑 2.提示：(1)小球经过凹桥底部时从两轨间掉了下去，说明运 、 动，因此物体在最低，点且刚好要滑动时的转动角速度为最 动的小球对凹桥底部的压力大于静止时的压力。 大值，这时，根据牛顿第二定律有：mgcos30°一mgsin30 (2)小球运动到凸桥顶端时没有落下，说明运动的小球对凸 =mwr,求得w=1.0rad/s,C项正确，A、B、D项错误。 桥顶端的压力小于静止时的压力。 类型四 、 [应用体验] 1.选B摩托车只受重力、地面支持力和地而的摩擦力作用， 5.解析：小球离开圆锥面的临界条件为圆锥体 没有离心力，选项A错误：摩托车正常转弯时可看作是做 对小球的支持力N=0,如图1所示，设此时 匀速圆周运动，所受的合力等于向心力，如果向外滑动，说 明提供的向心力即合力小于需要的向心力，选项B正确；摩 小球的线速度为o,则F=ma=m 托车将沿曲线做离心运动，选项C、D错误。 2.选AC因为满足p<A<p,则根据离心原理，细胞a相 mLsin30 =mgtan 30 对试管向内侧运动，细胞b相对试管向外侧运动，选项A 正确，B错误：根据Q=mr可知，这种离心分离器“模拟重 3gL 解得=V6 力”对应的“重力加速度”沿转动半径方向向外侧逐渐变大， 选项C正确，D错误。 (1)因u1<,N≠0，对小球受力分析，如图 12 微专题整合一圆周运动中的临界问题 2所示，有Tsim30°-Vc0s30°=m1sim30 类型 Tcos30°+Nsin30°=mg [应用体验] 1.解析：设细绳的拉力恰好为0时，转盘的角速度为w,,根据 解得T=1+33)mg 牛频第二定律得mg=mar,解得m=√厘 (2)因2>，小球离开圆锥面，对小球受力 分析，如图3所示， (1)当m=√祭<时，此时由静摩擦力提供向心力，细 22 有T'sina=m Lsin a 绳的拉力T1=0。 T'cos a=mg (2)当=V2r /华>w时，此时由最大静摩擦力和细绳的 解得T'=2mg,T2′= 2mg(舍去)。 拉力提供向心力，即T,十mg=mar,得T,=2mg。 答案：(1)1+33)mg 6 (2)2ng 答案：10(2)24mg 章末小结与质量评价 类型二 [应用体验] [综合考法融会]… 2.选A在最高点，小明的速度为0，设秋千的摆长为1，摆到 考法 最高点时摆绳与竖直方向的夹角为日，秋千对小明的作用 [典例1] 解析：(1)小沙袋做圆周运动的周期T=L 力为F,则对小明沿摆绳方向受力分析有F一ngcos0= n m7,由于小明的速度为0，则有F=mgcos0<mg,沿垂直 （2)小沙条做国周运动的角速度。-积，解得。- 摆绳方向有mgsin0=ma,解得小明在最高点的加速度为a (3)细绳对小沙袋的拉力提供向心力，可得F=wr =gsin0,所以A正确，B、C、D错误。 3.解析：(1)环对小球的摩擦力∫=0时，环对小球的弹力N 解得F=4mnπ2r 12 =0,则有mg=n发解得小球速率=V正m/。 答案：(1)1 (2)2 (3)4mnx'r [对点训练] 对B球有k.x2=w(L1十L2) 1.选D因为物块始终随转筒做匀速圆周运动，所以 w 又有L1=10十x1,L2=L0十x2 物块受重力、摩擦力和筒壁的支持力。向心力为效 联立以上各式，解得 果力，物块不受向心力，故A错误。因为物块在竖 直方向上处于平衡状态，所以f=G,N=wr,当 L L1 增大时，N增大，∫不变，故B,C错误，D正确 1一3mno+（"m