第二章 习题课1 有关圆周运动的几个典型问题(课件)-【高考领航】2023-2024学年高中物理必修第二册同步核心辅导与测评（教科版）

习题课1　有关圆周运动的几个典型问题 1 课时作业·规范训练 课堂 重点探究 课堂 巩固训练 课堂 重点探究 1 课时作业·规范训练 课堂 重点探究 课堂 巩固训练 水平面内的圆周运动 [思维深化] 水平面内的圆周运动是指物体做圆周运动的轨迹在水平面内，多以生活中常见实例或水平面内圆周运动模型为例，分析向心力及临界条件问题。 1．水平面内圆周运动的“摩擦力”模型是指依靠静摩擦力提供物体在水平面内做圆周运动的向心力。如图甲所示。 2．水平面内圆周运动的“弹力模型”是指依靠弹力提供物体在水平面内做圆周运动的向心力。如图乙所示。 要点 1 1 课时作业·规范训练 课堂 重点探究 课堂 巩固训练 3．水平面内圆周运动的“圆锥摆模型”是指依靠弹力(细线拉力或倾斜面的弹力)和物体重力的合力，使物体在水平面内做圆周运动。如图丙所示。 　 　 甲　　　　　　 　　乙　 　　　　　　丙 　 　 1 课时作业·规范训练 课堂 重点探究 课堂 巩固训练 质量为2000 kg的汽车在水平公路上行驶，轮胎与路面间的最大静摩擦力为14 000 N。汽车经过半径为50 m的弯路时，如果车速达到72 km/h，这辆车会不会发生侧滑？ 例 1 1 课时作业·规范训练 课堂 重点探究 课堂 巩固训练 答案：会 1 课时作业·规范训练 课堂 重点探究 课堂 巩固训练 如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以 绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对 称轴OO′重合。转台以一定的角速度ω匀速转动，一质量为 m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一 起转动且相对罐壁静止，它和O点的连线与OO′之间的夹角θ 为60°。重力加速度大小为g。若ω＝ω0，小物块受到的摩擦力恰好为零，求ω0。 例 2 1 课时作业·规范训练 课堂 重点探究 课堂 巩固训练 [针对训练] 1. 有一种叫“飞椅”的游乐项目，示意图如图所示，长 为L的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径为r的水平转盘 边缘，转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。当转盘以角速度ω 匀速转动时，钢绳与转轴在同一竖直平面内，与竖直方向的 夹角为θ，不计钢绳的重力，求转盘转动的角速度ω与夹角θ的 关系。 1 课时作业·规范训练 课堂 重点探究 课堂 巩固训练 1 课时作业·规范训练 课堂 重点探究 课堂 巩固训练 2.如图所示，用一根长为l＝1 m的细线，一端系一个质量为 m＝1 kg的小球(可视为质点)，另一端固定在一光滑锥体顶端， 锥面与竖直方向的夹角θ＝37°，当小球在水平面内绕锥体的轴做 匀速圆周运动的角速度为ω时，细线的张力为T(sin 37°＝0.6， cos 37 °＝0.8，g取10 m/s2，结果可用根式表示)。求： (1)若要小球离开锥面，则小球的角速度ω0至少为多大？ (2)若细线与竖直方向的夹角为60°，则小球的角速度ω′为多大？ 1 课时作业·规范训练 课堂 重点探究 课堂 巩固训练 1 课时作业·规范训练 课堂 重点探究 课堂 巩固训练 要点 2 1 课时作业·规范训练 课堂 重点探究 课堂 巩固训练 2．轻绳或单侧轨道模型 如图所示，细绳系的小球在竖直面做圆周运动，以及小球在圆轨道内侧运动，二者的运动规律相同，统称为轻绳模型或单侧轨道模型。 1 课时作业·规范训练 课堂 重点探究 课堂 巩固训练 1 课时作业·规范训练 课堂 重点探究 课堂 巩固训练 3．轻杆或双侧轨道模型 如图，轻杆上固定的小球和管形轨道内运动的小球在重力和杆(管道)的弹力作用下做圆周运动，统称为轻杆模型或双侧轨道模型。 (1)最高点的最小速度： 由于杆和管在最高处能对小球产生向上的支持力，故小球恰能到达最高点的最小速度v＝0，此时小球受到的支持力N＝mg。 1 课时作业·规范训练 课堂 重点探究 课堂 巩固训练 1 课时作业·规范训练 课堂 重点探究 课堂 巩固训练 CD 例 3 1 课时作业·规范训练 课堂 重点探究 课堂 巩固训练 1 课时作业·规范训练 课堂 重点探究 课堂 巩固训练 长为L＝0.5 m的轻杆，其一端连接着一个零件A，A的质量 为m＝2 kg。现让A在竖直平面内绕轻杆另一端O点做匀速圆周运动，如 图所示。在A通过最高点时，求下列两种情况下A对杆的作用力大小。 (g＝10 m/s2) (1)A的速率为1 m/s； (2)A的速率为4 m/s。 例 4