第6章 微专题3 圆周运动的综合应用-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理必修第二册同步全程学习课件PPT（人教版）

导巧球 高中（新教材）·物理 返回栏目导航 返回目录 微专题3 圆周运动的综合应用 上页 下页 导球 高中（新教材）·物理 返回栏目导航 返回目录 [定位学习目标] 1.掌握圆周运动临界、多解问题的分析方法，会分析、求解临界问题和多解 问题。 2.知道运动的组合，掌握组合运动分析时，拆分成子过程的方法。 上页 下页 导球高中(新教材）·物理返回目录 栏突破关键能力 目 导 航 检测学习效果 上页下页。 厚巧球 高中（新教材)·物理 返回栏目导航 返回目录 突破关键能力 要点一圆周运动的临界问题 要点归纳 1.临界状态 当物体从某种特性变化为另一种特性时，发生质的飞跃的转折状态，通常叫作临界状 态。出现临界状态时，既可理解为“恰好出现”，也可理解为“恰好不出现”。 2.确定临界状态的常用方法 (1)极限法：把物理问题（或过程）推向极端，从而使临界现象显露，达到尽快求解的 目的。 (2)假设法：有些物理过程中没有明显给出临界问题的线索，但在变化过程中可能出现 临界问题。 上页 下页 厚马游 高中（新教材）·物理 返回栏目导航 返回目录 3.常见的三种临界问题 (1)与绳的弹力有关的临界问题。 此类问题要分析出绳恰好无弹力这一临界状态下的角速度（或线速度）等。 (2)与支持面弹力有关的临界问题。 此类问题要分析出恰好无支持力这一临界状态下的角速度（或线速度）等。 (3)因静摩擦力而产生的临界问题。 此类问题要分析出静摩擦力达到最大时这一临界状态下的角速度（或线速 度)等。 上页 下页 高中（新教材）·物理 返回栏目导航 返回目录 典例研习 [例1]在一水平放置的圆盘上面有一劲度系数为的弹簧。如图所示，弹簧 的一端固定于轴0上，另一端连接一质量为m的物体，物体与盘面间的动摩擦 因数为μ，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。开始时弹簧未发生形变，长度 为R,则： (1)盘的转速no多大时，物体开始滑动？ - (2)当转速达到2no时，弹簧的伸长量△x是多少？（弹簧仍在弹性限度内） 行行行成a衫行新a市新式行a行3 [解题素养]当圆盘转速较小时，由静摩擦力提供向心力，当圆盘转速较大 时，弹力与摩擦力的合力提供向心力。 导马球 高中（新教材）·物理 返回栏目导航 返回目录 解析：（1)圆盘开始转动时，由物体所受静摩擦力提供向心力，则有μmg≥m R。 又因为w=2Tno,由两式得n≤一一，即当 n=一时，物体开始滑动。w (2)转速增加到2n时，有μmg+k公螺r, 2回R w=2T·2no,r=R+△Xo 整理得△x k绍8Ra 答案：(1)一 (2) ug 3umgR a在之开仔R在红R车7777产五运在在a高zz2在红a这在a在o画管益 不页 厚马 高中（新教材)·物理 返回栏目导航 返回目录 [即时训练1]如图所示，两绳系一质量为m=0.1kg的小球，上面绳长L=2m,两端都拉 直时与轴的夹角分别为30°与45°，g取10m/s2。问球的角速度在什么范围内，两绳 始终伸直？ 解析：两绳都张紧时，小球受力如图所示，当ω由0逐渐增大时，ω可能出现两个临界值。 ①BC段绳恰好拉直，但对小球的拉力F2仍然为零，设此时的角速度为ω1，对小球受的 力正交分解则有Fx=F1sin30°=m Lsin30°， Fy=F1c0s30°mg=0, 45 联立解得w1≈2.40rad/s。 mg 上页 下页 导马球 高中（新教材）·物理 返回栏目导航 返回目录 ②C段绳由拉紧变为恰好拉直，则F1变为零，设此时的角速度为ω2，同理，对小 球受力分析则有 Fx=Fr2sin45°=m Lsin30°， F,=f12cos45°mg0, 联立解得ω2≈3.16rad/s 可见，要使两绳始终伸直，山必须满足 2.40rad/s≤w≤3.16rad/s。 答案：2.40rad/s≤o≤3.16rad/s 上页 下页 导巧 高中（新教材）·物理 返回栏目导航 返回目录 要点二 圆周运动与平抛运动的组合问题 要点归纳 1.题型简述 平抛运动与圆周运动的组合问题分为两类：一类是物体先做平抛运动，后进 入圆轨道受到约束做圆周运动：另一类是物体先做圆周运动，失去约束沿水 平方向抛出，后做平抛运动。 上页 下页