第六章 圆周运动单元复习归纳-【重难点手册】2023-2024学年新教材高中物理必修第二册（人教版）

第六章圆周运动0 单元复习归纳 门-01-微传题妙总结， 微专题1圆周运动的周期性 知相遇时D点转过的角度为0=πn十西 例1(2023·广西南宁三中高一期末)如 (n=0,1,2,3…),线速度大小为=aR. 图所示，水平圆盘直径AB与C点同线，在C 点正上方处有一可视为质点的小球沿与圆 联立解得-(+)R√(n=0,12, 盘直径AB平行的方向以一定的初速度水平抛 3…). 出，O点为圆盘圆心，已知圆盘半径为R,B、C 微专题2水平面内圆周运动的临界问题 两点间的距离为R,D为圆周边缘上一点，且 1.在水平面内做圆周运动的物体，当转速 OD与AB垂直，重力加速度为g,不计空气 变化时，会出现绳子张紧（或恰好拉直）、绳子 阻力. 突然断裂、静摩擦力达到最大值、弹簧弹力大 (1)求当圆盘固定时，要使小球落在圆盘 小或方向发生变化等，从而出现临界问题 上，求水平抛出的速度大小范围： 2.(1)判断临界状态：有些题目中有“刚 (2)若圆盘绕圆心O点由图示位置沿逆时 好”“恰好”“正好”等字眼，明显表明题述的过 针做匀速圆周运动，经过一段时间后，小球恰 程存在着临界点：若题目中有“取值范围”“多 好与圆盘在D点相遇，求圆盘转动线速度大小 长时间”“多大距离”等词语，表明题述的过程 的可能值， 存在着“起止点”，而这些起止点往往就对应着 临界状态：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， 这个极值点也往往对应着临界状态. 解析(1)小球做平抛运动，根据h= (2)确定临界条件：判断题述的过程存在 临界状态之后，要通过分析弄清临界状态出现 ,解得小球做平抛运动的时间三√。、当 的条件，并以数学形式表达出来。 小球落在B点时，初速度最小，则最小速度为 (3)选择物理规律：当确定了物体运动的 助尽=R,乐当小球落在A点时，初速度最 临界状态和临界条件后，要分别对不同的运动 过程或现象，选择相对应的物理规律，然后列 大，则最大速度为边= =3R√所以盘 方程求解。 例2(2023·湖北武汉二中高一期中)如 固定时，要使小球落在圆盘上，水平抛出的速 图甲所示，水平转盘可绕竖直中心轴转动，盘 度大小范国为R√<<3RV 上叠放着质量均为1kg的A、B两个物块，B 物块用长为0.25m的细绳与固定在转盘中心 (2)根据w= 日以及圆周运动的周期性，可 处的力传感器相连，两个物块和传感器的大小 103 重通手细高中物理必修第二册？) 均可不计，细绳能承受的最大拉力为8N.A、B 间的动摩擦因数为0.4，B与转盘间的动摩擦 因数为0.1，且可认为最大静摩擦力等于滑动 摩擦力.转盘静止时，细绳刚好伸直，传感器的 621i0对3238wc 读数为0.当转盘以不同的角速度匀速转动时， 微专题3竖直平面内圆周运动的临界问 传感器上就会显示相应的读数F,试通过计算在 题轻绳、轻杆模型 图乙坐标系中作出F-m2图像.(g取10m/s2) 1.轻绳模型和轻杆模型不同的原因在于 轻绳只能对小球产生拉力，而轻杆既可对小球 产生拉力，也可对小球产生支持力. 2.竖直平面内的圆周运动是典型的变速 FN 圆周运动，一般情况下，只讨论最高点和最低 点的情况. 轻绳模型 轻杆模型 812162024283236mrd·5 位置 圆周运动最高点 圆周运动最高点 解析当B物块与转盘将要发生滑动时， 球与绳连接、沿内轨球与杆连接、球在管 实例 道的“过山车”等 道中运动等 角速度为w1=、 VrV0.25 rad/s=2 rad/s, 1= 1 则F=0,m∈[0,2]. 图示 (最高点 圆轨道 当A物块所需的向心力大于最大静摩擦 力时，A将要脱离B物体，此时的角速度由 除重力外，物体受到除重力外，物体受到 受力 的弹力方向：向下或的弹力方向：向下、等 世=、0.2西 mr=mg得，战=√ 4■ 特征 rad/s= 等于0 于0或向上 受力 F 4 rad/s,F=2ma'r-2umg=0.502-2(w 示意 ∈[2,4])，此时绳子的张力为F=2mwir 异 图 同 2mg=(2×42×0.25-2)N=6N<8N,故 点 力学 绳子未断，接下来随着角速度的增大，A脱离B 方程 mg十F、=mR mg士F=mR 物块，只有B物体做匀速圆周运动.当B物块 Fx=0 v=0 临界 与转盘有摩擦力时的角速度为仙3，则你= 即F4=0 特征 ms一n管 Fx=mg Fs十mg= 8+1 即gm=√gR mr V1X0.25 rad/s=6 rad/s. 过最高点在最高点的速度 则当角速度为a,m5r=1×42×0.25N >0 的条件 2√gR =4N>mg,即绳子产生了拉力， 例3(2023·湖南长沙明德中学高一月 则F=w2r一hmg=0.25w