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（新教材 江苏北京专用）

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 :A.防越大，小球运动时间越长 -Fo 从斜面顶 B.越大，小球运动位移越大 模型 币直落 水平刚出丑 到斜面 C.越大，小球运动加速度越大 图示 斜面 D.%取适当值，小球可能垂直坑壁落入坑中 分解 分解速度 分解速度 分解位移 听讲随笔： 方法 水平速度： 水平速度： 水平位移： x=% x三6 x=01 竖直速度： 竖直速度： 竖直位移： 'y=g1 Vy=gt 基本 规律 合速度： 合速度： 合位移： √0+，2 v5√%2+u, s=√2+y☑ 0正切值： 0正切值： 0正切值： tan 0=V tan g= Uy tan 0=y [思维建模]平抛运动落点在曲面上的两种模型 由tan0= 由tan0- 由tan0=y 模型图示 物理量关系 运动 =( L 切入圆承形四槽 时间 gt VD 2vo 分解速度，tan0-丝-型」 0V0 得1= 0 2votan 0 gtan 得1= votan 0 得1= g 可得1=tan0 g 类型4落点在曲面上 [例4](2023·江苏省维阴中学测试)如图所 分解位移，A=22, 示，将一个小球（可视为质点）从4 R士√R2一h2=61,可求得1。 半球形坑的边缘A以速度o沿 直径方向水平抛出，落在坑壁某点B,忽略空气阻 (注意：小球落在半圆孤内，若高 力。对A到B的过程，下列说法正确的是() 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 C.当角速度逐渐增大时，C处的物块最先滑动 [例1](2023·苏州高三模拟)如图所示，在 起来 水平转盘上的A、C两个位置放置 D.当角速度逐渐增大时，两物块同时滑动起来 两个由同一材料做成的可视为质点 听讲随笔： 0 的物块，两物块质量相等，其中A与 转轴的距离是C与转轴的距离的一 半。当转盘以某一角速度匀速转动的时候，两个 . 物块都没有发生相对滑动，下列说法中不正确的 是 A.A处物块的向心加速度小 B.C处物块受到的静摩擦力大 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 第四步： 等于它所能承受的最大 分析，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]如图甲所示，一端可绕光滑固定轴O [考法全训口 转动的轻杆，另一端连接一小球（视为质点），小球 1.(2023·斯通高三质检)如图所示，两个质量分别 在竖直平面内做半径 为2n和m的小木块a和b 01 为R的圆周运动。 (均可视为质点)放在水平圆 小球运动到最高点 盘上，a与转轴O)'的距离为 时，杆与小球间弹力 大小为FN,小球在最高点的速度大小为，F、 L,b与转轴OO'的距离为2L,a、b之间用长为L 图像如图乙所示，下列说法错误的是 的轻绳相连，木块与圆盘间的最大静摩擦力为 A小球的质量为然 木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g。若 B.=a时，小球处于完全失重状态 圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，开始 C.=c时，杆对小球的弹力方向竖直向上 时轻绳刚好伸直但无张力，用四表示圆盘转动 D.2=2c时，杆对小球的弹力大小为3b 的角速度，该过程中轻绳始终未断裂，下列说法 听讲随笔： 正确的是 () A.a受到的静摩擦力比b受到的静摩擦力先达 到最大值 B.a、b所受的摩擦力始终相等 是b相对圆盘滑动的临界角速度 C.w21 D.当m3L 时，a所受摩擦力的大小为kms 3 |20 第一板块 力和运动 2.(2023·