第一板块 专题三 主题二 圆周运动常见的两类临界问题-【新高考方案】2024年高考物理二轮复习专题增分方略（老教材）

第一板块力和运动 「思维建模]平抛运动与斜面结合的三种模型 垂直于y轴射出，已知OA=5m,不计空气阻力，g 从斜面顶点 取10m/s2,则下列说法正确的是 () 模型 正落 水平刚出丑 到斜面 图示 斜面 入小球到达抛物线边界的时间为写。 B.小球到达抛物线边界的位置坐标为（一2m,4m) 分解 分解速度 分解速度 分解位移 : C.小球到达x轴时，速度的方向与x轴负方向 方法 水平速度： 水平速度： 水平位移： 成30°角 x=01 D,经过足够长的时间，小球速度方向一定和 r=% Ux三% 竖直速度： 竖直速度： 竖直位移： y轴平行 1 vy=gt vy=gt 基本 y-ZRE 听讲随笔： 合速度： 合速度： 规律 合位移： v,2+u,7 v5√u2+u, s=√x2+y 0正切值： 0正切值： 0正切值： tan =V Vy tan 0=U tan0=义 由tan0= 由tan0= 由tan0=义 思维建模】平抛运动落点在曲面上的两种模型 运动 81 时间 gt 2%, 模型图示 物理量关系 votan 2vp tan 切人形凹柑 得1= 得 得1= gtan 0 S 分解速度，tan0=丝=匙 V00 类型4落点在曲面上 可得t=tan0 [例4]（多选）如图所示，在竖直平面内的直 角坐标系xOy中，一无阻挡的抛 分解位移，h= 2g12, 物线边界y=x2把平面分为两部 R士/R2一h2=01,可求得1。 分，在y轴上A处有一可看成质点 (注意：小球落在半圆孤内，若高 的小球以%=2√5m/s的初速度 度确定，可能有两解) 主题二 圆周运动常见的两类临界问题 类型1水平面内圆周运动的临界问题 A.小球均静止时，弹簧的长度为L一爱 [例1](2023·输林高三烟研)如图所示，足 B.角速度w=,时，小球A对弹簧的压力为mg 够大的水平圆台中央固定一光滑竖直细杆，原长 为L的轻质弹簧套在竖直杆上， C.角速度=√L一-2mg 质量均为m的光滑小球A、B用 D.角速度从，继续增大的过程中，小球A对弹 长为L的轻杆及光滑铰链相连， 簧的压力不变 小球A穿过竖直杆置于弹簧 听讲随笔： 上。让小球B以不同的角速度仙绕竖直杆匀速转 动，当转动的角速度为n时，小球B刚好离开台 面。弹簧始终在弹性限度内，劲度系数为k,重力 加速度为g,则下列说法错误的是 () 铺了19 新高考方案·专题增分方略物理 [思维建模] [思维建模] 水平面内圆周运动常见的三种临界情况 竖直平面内圆周运动临界问题的解题思路 临界情况 典型模型 临界条件分析 首先判断是轻绳模型还是轻杆模型，两种 第一步： 模型过最高点的临界条件不同，其原因主 接触与分 两物体恰好接触或分离， 定模型 要是“绳“不能支持物体，而“杆”既能支持 离的临界 临界条件是弹力F、=0 物体，也能拉物体 条件 竖直平面内圆周运动的临界点一般为圆 0 两物体相对静止且存在 第二步： 周的最高点，对轻绳模型物体能过最高点 相对滑动 着静摩擦力时，二者相对 确定 的条件：≥√gR。对轻杆模型物体在最 的临界 滑动的临界条件是静摩 临界点 高点的最小速度可以为0，在最高点轻杆 条件 擦力刚好达到最大值 可以产生向上的支持力或向下的拉力 第三步： 绳子所能承受的张力是 通常情况下竖直平面内的圆周运动只涉 研究状态 及最高点和最低点的运动状态 有限度的，绳子恰不断裂 绳子断裂 与松弛的 的临界条件是绳中张力 对物体在最高点或最低点时进行受力分 第四步： 等于它所能承受的最大 析，根据牛顿第二定律列出方程： 临界条件 受力分析 张力，绳子松弛的临界条 F合=F向 件是绳子张力为零 第五步： 应用动能定理或机械能守恒定律将初、末 过程分析 两个状态联系起来列方程 类型2竖直平面内圆周运动的临界问题 [例2]（多选）如图甲所示，一端可绕光滑周 [考法全训门 定轴O转动的轻杆，另一端连接一小球（视为质 1.(2023·江西九江一中模拟)如图所示，两个质量 点)，小球在竖直平面 分别为2m和m的小木块a 01 内做半径为R的圆 和b(均可视为质点)放在水 周运动。小球运动到 0 平圆盘上，a与转轴O)'的距 最高点时，杆与小球 间弹力大小为F、,小球在最高点的速度大小为， 离为L,b与转轴OO'的距离为2L,a、b之间用 F、o2图像如图乙所示，下列说法正确的是( 长为L的轻绳相连，木块与圆盘间的最大静摩 A小球的质最为 擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小 为g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转 B.=a时，小球处于完全失重状态 C.=c时，杆对小球的弹力方向竖直向上 动，开始时轻绳刚好伸直但无张力，用表示圆 D.2=2c时，杆对小球的弹力大小为3b 盘转动的角速度，该过程中轻绳始终未断裂，下