第6章 圆周运动 章末小结与质量评价（课件PPT）-【新课程学案】新教材2022-2023学年高中物理必修第二册（人教版2019 江苏专版）

一、知识体系建构——理清物理观念 二、综合考法融会——强化科学思维 [典例]　疫情期间，某同学居家自学圆周运动知识。如图所 示，他用一根无弹性细绳拴住一个质量为m的小沙袋，让小沙袋 在水平面内做半径为r的匀速圆周运动，同时测出小沙袋运动n周所需时间为t。若小沙袋所需向心力近似等于手通过绳对小沙袋的拉力，求： (1)小沙袋做圆周运动的周期T； (2)小沙袋做圆周运动的角速度ω； (3)细绳对小沙袋的拉力F。 圆周运动的动力学分析 [融会贯通] 1．圆周运动动力学分析基本步骤 2．解决圆周运动动力学问题的注意事项 向心力公式是牛顿第二定律对圆周运动的应用，求解圆周运动的动力学与应用牛顿运动定律的解题思路相同，但要注意几个特点： (1)向心力是沿半径方向的合力，是效果力，不是实际受力。 (2)向心力公式有多种形式，要根据已知条件选用。 (3)正交分解时，要注意圆心的位置，沿半径方向和切线方向分解。 [对点训练] 如图所示，物块(质量为m)随转筒一起以角速度ω做匀速圆周运动，下列 说法正确的是 (　 ) A．物块受到重力、弹力、摩擦力和向心力的作用 B．若角速度增大而且物块仍然随转筒一起做匀速圆周运动，那么物块所受摩擦力增大 C．若角速度增大而且物块仍然随转筒一起做匀速圆周运动，物块所受摩擦力减小 D．若角速度增大而且物块仍然随转筒一起做匀速圆周运动，物块所受摩擦力不变 解析：因为物块始终随转筒做匀速圆周运动，所以物块受重力、摩擦力和筒壁的支持力。向心力为效果力，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Ff＝G，FN＝mω2r，当ω增大时，FN增大，Ff不变，故B、C错误，D正确。 答案：D 圆周运动的临界极值问题　 [答案]　B [融会贯通] 1．解题注意事项 关于匀速圆周运动的临界问题，要特别注意分析物体做圆周运动的向心力来源，考虑达到临界条件时物体所处的状态，即临界速度、临界角速度，然后分析该状态下物体的受力特点，结合圆周运动的知识，列方程求解。 通常碰到较多的是涉及如下三种力的作用： (1)与绳的弹力有关的临界条件：绳弹力恰好为0。 (2)与支持面弹力有关的临界条件：支持力恰好为0。 (3)因静摩擦力而产生的临界问题：静摩擦力达到最大值。 2．几种常见的临界速度 答案：A　 三、价值好题精练——培树科学态度和责任 1．让矿泉水瓶绕自身中心轴转动起来，带动瓶中水一起高速、稳定旋转时，选项图中水面形状正确的是 (　 ) 解析：随矿泉水瓶转动的水做圆周运动时，需要合外力提供向心力，当水受到的合外力不足以提供需要的向心力时，水将做离心运动，逐渐离开矿泉水瓶的中心轴，所以水面的中心轴处的水将凹一些，而四周的水将高一些。故A、B、C错误，D正确。 答案：D　 2．近年来，有一种旋转拖把的产品进入寻常百姓的家中，很好地解决了拖地湿滑的烦恼。如图所示，拖把布料中的水通过圆筒壁上的小孔甩出去了，部分拖把布料却紧贴着竖直的圆筒内壁一起匀速转动，这部分拖把布料转动所受的向心力主要是 (　 ) A．拖把布料的重力　　　 B．桶壁的弹力 C．桶壁的静摩擦力 D．桶壁的滑动摩擦力 解析：部分拖把布料紧贴着筒壁在水平方向上做圆周运动，则其转动所受的向心力主要是桶壁的弹力，故选B。 答案：B　 3． (2022·江苏南通检测) 2022年北京冬奥会于2月4日开幕，中国代表 团以9金4银2铜位列金牌榜第三，创造了冬奥参赛史上最好成绩。 在冬奥会短道速滑项目中，运动员绕周长仅111米的短道竞赛。比 赛过程中运动员在通过弯道时如果不能很好地控制速度，将发生侧 滑而甩离正常比赛路线。如图所示，圆弧虚线Ob代表弯道，即正常运动路线，Oa为运动员在O点时的速度方向(研究时可将运动员看作质点)。下列论述正确的是 (　 ) A．发生侧滑是因为运动员受到的合力方向背离圆心 B．发生侧滑是因为运动员受到的合力大于所需要的向心力 C．若在O点发生侧滑，则滑动的方向在Oa左侧 D．若在O点发生侧滑，则滑动的方向在Oa与Ob之间 解析：发生侧滑是因为运动员的速度过大，所需要的向心力过大，运动员受到的合力小于所需要的向心力，而受到的合力方向仍指向圆心，A、B错误；若运动员水平方向不受任何外力时沿Oa方向做离心运动，实际上运动员要受摩擦力作用，所以滑动的方向在Oa右侧与Ob之间，C错误，D正确。 答案：D　 “章末综合检测”见“章末综合检测（二）” (单击进入电子文档) 23 [解析]　(1)小沙袋做圆周运动的周期T＝。 (2)小沙袋做圆周运动的角速度ω＝，解得ω＝。 (3)细绳对小沙袋的拉力提供向心力，可得F＝mω2r 解得F＝。 [答案]　(1)　(2)　(3) [典例]　如图所示，装置BO′