第六章 专题3 水平圆周运动和竖直圆周运动-【精彩三年】2022-2023学年新教材高中物理必修第二册课件PPT（人教版）

浙江良品图书有限公司 精彩三年课程探究与巩固 物理 必修第二册 2023 专题3　水平圆周运动和竖直圆周运动 单击此处编辑母版文本样式 1 课程解读 课标要点 学科素养 链接浙江学考 链接浙江选考 能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力 科学思维：通过对水平圆周运动和竖直圆周运动的分析，渗透临界思想，提高学生分析和解决问题的能力 会求解水平、竖直圆周运动的临界问题 会求解水平、竖直圆周运动的临界问题 单击此处编辑母版文本样式 知识点　轻绳模型与轻杆模型比较 项目 轻绳模型 轻杆模型 情景图示     弹力特征 弹力可能向下，也可能等于0 弹力可能向下，可能向上，也可能等于0 受力示意图     单击此处编辑母版文本样式 单击此处编辑母版文本样式 [思辨] 判断题(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)翻滚过山车属于轻绳模型。(　　) (2)飞车走壁属于轻杆模型。(　　) (3)水流星属于轻绳模型。(　 ) √ × √ 单击此处编辑母版文本样式 题型简述 在水平面内做圆周运动的物体，当转速变化时，会出现绳子张紧、绳子突然断裂、静摩擦力随转速增大而逐渐达到最大值、弹簧弹力大小及方向发生变化等，从而出现临界问题 方法突破 (1)若题目中有“刚好”“恰好”“正好”等字眼，明显表明题述的过程存在临界点 (2)若题目中有“最大”“最小”“至多”“至少”等字眼，表明题述的过程存在着极值，这个极值点也往往是临界状态 (3)牢记“绳子刚好伸直”的意思是“伸直但无张力”及“静摩擦力大小有个范围，方向可以改变”等特点，最后选择物理规律 (4)当确定了物体运动的临界状态和临界条件后，要分别针对不同的运动过程或现象，选择相对应的物理规律，然后再列方程求解 单击此处编辑母版文本样式 例1如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，离转轴某一距离处放一小木块，该木块恰能跟随圆盘做匀速圆周运动而不发生相对滑动，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则在下列各条件下，木块仍能与圆盘保持相对静止的是(　　) A．增大圆盘转动的角速度 B．增大木块到转轴的距离 C．增大木块的质量 D．上述的任一条件都不能使木块与圆盘继续保持相对静止 C 单击此处编辑母版文本样式 【解析】 木块刚要发生相对滑动时，最大静摩擦力提供向心 力，此时有μmg＝mω2r，角速度ω增大，所需要的向心力增大，木块有可能发生相对滑动，故A错误；木块到转轴的距离越大，需要的向心力Fn＝mω2r越大，则有可能发生滑动，故B错误；木块在圆盘上发生相对滑动的临界状态是μmg＝mω2r，由此可知与质量无关，所以增大木块的质量时木块和圆盘仍能保持相对静 止，故C正确，D错误。 单击此处编辑母版文本样式 (多选)如图所示，A、B、C三个物体放在旋转圆台上，动摩擦因数均为μ，A、C的质量为m1，B的质量为m2，且3m1＝2m2，A、B到转轴的距离为R，C到转轴的距离为1.5R，则当圆台旋转时 (设A、B、C都没有滑动)(　 　) A．当圆台转速增大时，C将最先滑动 B．当圆台转速增大时，A比B先滑动 C．A的静摩擦力最小 D．C的向心加速度最大 ACD 单击此处编辑母版文本样式 单击此处编辑母版文本样式 竖直平面内圆周运动问题的求解思路： 单击此处编辑母版文本样式 例2如图所示，一质量为m＝0.5 kg的小球，用长为0.4 m的轻绳拴着在竖直平面内做圆周运动，g取10 m/s2，下列说法不正确的是(　　) A．小球要做完整的圆周运动，在最高点的 速度至少为2 m/s B．当小球在最高点的速度为4 m/s时，轻绳拉力为15 N C．若轻绳能承受的最大张力为45 N，小球的最大速度不能超 过4 m/s D．若轻绳能承受的最大张力为45 N，小球的最大速度不能超 过4 m/s D 单击此处编辑母版文本样式 单击此处编辑母版文本样式 (多选)如图所示，质量为m的小球在竖直平面内的光滑圆环轨道上做圆周运动，圆环半径为R，小球经过圆环最高点时刚好不脱离圆环，则其通过最高点时(　 　) CD 单击此处编辑母版文本样式 单击此处编辑母版文本样式 例3如图所示，质量为1.6 kg、半径为0.5 m的光滑细圆管用轻杆固定在竖直平面内，小球A和B的直径略小于细圆管的内径。它们的质量分别为mA＝1 kg，mB＝2 kg。某时刻，小球A、B分别位于圆管最低点和最高点，且A的速度大小为vA＝3 m/s，此时杆对圆管的弹力为0。则B球的速度大小vB为(g取10 m/s2)(　　) A．2 m/s　　　　　　 B．4 m/s C．6 m/s D．8 m/s B 单击此处编辑母版文本样式