第3章 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（鲁科版2019）

(2)当A的速率v2=4m/s>。时，轻杆对A有拉力，由牛！2rd/s,C错误；要想通过最高，点，临界情况是轨道对汽 领第二定律得mg十R=m空，解得R,=m完 一1mg= 车的压力为索，根搭牛领第二定律得，mg=m尺，解得： 44N,由牛顿第三定律得A对轻杆的拉力F,'=F,=44N,方向， v'=√gR=√10×6m/s=2√15m/s,即最小速度为 竖直向上。 2/15m/s,D错误。 答案：(1)16N竖直向下的压力(2)44N竖直向上的拉力 微专题整合一圆周运动中的临界问题 [针对训练] 1.解析：设细绳的拉力恰好为0时，转盘的角速度为，根 1,选B根据牛频第二定律得mg一N=m ,,即mg一 3 4 mg ,解得=4 =40m,当支持力为零，有mg=m ,2 据牛顿第二定律得umg=m,r,=√件 (1)w=2r <，此时由静摩擦力捉供向心力，细绳的 解得y=√gr=20m/s,故B正确，A、C、D错误。 2.选D小球在管道中运动，在最高，点的最小速度为零，A错 拉力T=0。 误；当管道当对小球的弹力为零，重力提供向心力，根据g 驱>，此时由最大静摩擦力和细绳的拉力 (2)w2-V2r1 =m尺，解得v=√gR,当)由VgR逐渐减小，管道对小球 提供向心力，即T2十mg=mu,2r,得T2=2umg。 2 的弹力向上，根据牛顿第二定律得，mg一F=m尺，知弹力 答案：(1)0(2)21mg 受到向下的弹力·也可能受到向上的弹力，C错误：在最低2.解析：(1)环对小球的摩擦力f=0时，环对小球的弹力八 增大，B错误：小球在最高点时由于速度的大小未知，故可能 点，因为向心力指向圆心，所以重力和弹力的合力方向竖直； =0,则有mg=mR,解得小球速率v=√I5m/s。 向上，知外管壁对小球有向上的弹力作用，D正确。 (2)滑动摩擦力=μN,将∫=0.3mg=0.75代入得环 新知学习（三）… [任务驱动] 对小球的弹力N=上-0：3mg=0.4mg 0.75 提示：在体温计的玻璃泡上方有一段很细的缩口，水银收缩时， 弹力方向与摩擦力方向垂直，由力的合成可知环对小球 水银从缩口处断开，管内水银面不能下降，指示的仍然是上次测 的作用力大小F=√N2+f产=0.5mg。 量的温度。因此使用之前需要使劲甩一下，让管内水银做离心 (3)由(2)可知，环对小球的弹力N=0.4mg 运动，退回到玻璃泡中。 [针对训练] 当环对小球的弹力方向向上时，有mg一N=m0 R 1.选ABC裙子张开属于离心现象，故A正确；伞上的雨水受 到的力由于不够提供向心力导致水滴做离心运动，故B项 解得小球的速率1=3m/s 正确：黄沙或石子也是因为受到的力不够捉供向心力而做离 心运动，故C项正确；守门员踢出足球，足球在空中沿着弧 当环对小球的弹力方向向下时，有mg十N=m秘 R 线运动是因为足球在力的作用下做曲线运动，不是离心现 解得小球的速率2=w√21m/s。 象，故D项错误。 答案：(1)/15m/s(2)0.5mg(3)3m/s或/21m/s 2.选A若F突然消失，小球所受合力突变为零，将沿切线方：3.选C物体随圆盘做圆周运动，运动到最低点时最容易滑 向匀速飞出，A正确；若F突然变小不足以提供所需向心 动，因此物体在最低点且刚好要滑动时的转动角速度为最大 力，小球将做逐渐远离圆心的离心运动，B、D错误；若F突 值，这时，根据牛顿第二定律有，mgc0s30°一ngsin30° 然变大，超过了所需向心力，小球将做近心运动，C错误。 mru,求得w=l.0rad/s,C项正确，A、B、D项错误。 3.选B缓慢起动的公交车具有向前的加速度，但加速度较 !4.解析：小球离开圆锥面的临界条件为圆锥 小，两只行李箱所受的静摩擦力可能小于最大静摩擦力，则 体对小球的支持力V=0,如图1所示，设 行李箱可以相对公交车静止，A项错误：急刹车时，Q、b行李 此时小球的线速度为o,则F=ma 箱由于惯性，要保持原来的运动状态，但α行李箱与底面的 摩擦为滚动摩擦，比较小，故α行李箱会向前运动，b行李箱 =m Lsin30=mgtan30 可能静止不动，也可能向前运动，B项正确；缓慢转弯时，公 3gL 图1 交车具有指向轨迹内侧的较小的加速度，当行李箱所受的静 解得=V6 摩擦力足以提供其向心力时，行李箱相对车子静止，C项错 (1)因1<，N≠0，小球在圆锥面上运 误：急转弯时，公交车的加速度较大，若行李箱b所受的静摩 动，对小球受力分析，如图2所示，有 擦力不足以提供所需的向心力，则其做离心运动，即相对公 mi 交车向外侧运动，若行李箱b所受的静摩擦力足以提供所需 Tsin30°-Ncos30°=sim30 09 的向心力，则其相对公交车静止，D项错误。 Tcos30°