2022届高考物理二轮复习课件：第6讲 圆周运动

这是一份2022届高考物理二轮复习课件：第6讲 圆周运动，共21页。PPT课件主要包含了三个力不平衡分解，受力决定最高点的速度，立体的思维等内容，欢迎下载使用。
P14典例3：(2021·广东卷)由于高度限制，车库出入口采用如图所示的曲杆道闸．道闸由转动杆OP与横杆PQ链接而成，P、Q为横杆的两个端点．|| 在道闸抬起过程中，杆PQ始终保持水平．杆OP绕O点从与水平方向成30°匀速转动到60°的过程中，下列说法正确的是(　　)A．P点的线速度大小不变B．P点的加速度方向不变C．Q点在竖直方向做匀速运动D．Q点在水平方向做匀速运动考察匀速圆周运动的特点： v、a、Fn大小不变，方向改变考察运动的分解： P与Q运动相同，P的速度分解
P16典例1(2021·全国甲卷)“旋转纽扣”是一种传统游戏．如图，先将纽扣绕几圈，使穿过纽扣的两股细绳拧在一起，然后用力反复拉绳的两端，纽扣正转和反转会交替出现．拉动多次后，纽扣绕其中心的转速可达50 r/s，此时纽扣上距离中心1 cm处的点向心加速度大小约为(　　)A．10 m/s2 B．100 m/s2C．1 000 m/s2 D．10 000 m/s2转动的快慢 ω=2 π/T=2 π f=2 π n
P17命题预测3（2021汕头一模）某同学以变速自行的齿轮传动作为研究性课题，他通过查阅相关资料了解变速自行车的变速原理，测得图示后小齿轮组中最小，最大齿轮半径分别为r1、r2，前大齿轮半径为r3、后轮半径为R.若该自行车前大齿轮每秒匀速转动1圈，则后轮的最大线速度为（ ）
P17命题预测2．“S路”曲线行驶是我国驾驶证考试中的一个项目．在某次练习过程中，质量相同的两名学员分别坐在驾驶座和副驾驶座上，汽车匀速率行驶，当汽车通过图示位置时(　　)A．汽车所受合力为零B．两学员的速度相同C．汽车对两学员的作用力大小相等D．汽车对两学员的作用力方向不同
P17典例2(2021·石门中学保温考)图甲为游乐场中一种叫“魔盘”的娱乐设施，游客坐在转动的魔盘上，当魔盘转速增大到一定值时，游客就会滑向盘边缘，其装置可以简化为图乙．若魔盘转速缓慢增大，则游客在滑动之前(　　)A．受到魔盘的支持力缓慢增大B．受到魔盘的摩擦力缓慢增大C．受到的合外力大小不变D．受到魔盘的作用力大小不变
P17命题预测1(多选)如图所示，甲、乙、丙、丁是游乐场中比较常见的过山车，甲、乙两图的轨道车在轨道的外侧做圆周运动，丙、丁两图的轨道车在轨道的内侧做圆周运动，两种过山车都有安全锁(由上、下、侧三个轮子组成)把轨道车套在了轨道上，四个图中轨道的半径都为R，下列说法正确的是(　　)B．乙图中，当轨道车以一定的速度通过轨道最低点时，安全带一定给人向上的力C．丙图中，当轨道车以一定的速度通过轨道最低点时，座椅一定给人向上的力
(多选)如图所示，甲、乙、丙、丁是游乐场中比较常见的过山车，甲、乙两图的轨道车在轨道的外侧做圆周运动，丙、丁两图的轨道车在轨道的内侧做圆周运动，两种过山车都有安全锁(由上、下、侧三个轮子组成)把轨道车套在了轨道上，四个图中轨道的半径都为R，下列说法正确的是(　　)
　P17命题预测3(改编题)(多选)2021年6月17日，我国三位航天员乘坐神舟十二号载人飞船，进入“天和”核心舱．运行中的“天和”核心舱，处于完全失重状态．现在假定“天和”核心舱内，有长为L的细线一端固定，另一端系一个小球，拉直细线，让小球在B点以垂直于细线的速度v0开始做圆周运动，如图所示．设“天和”核心舱卫星轨道处的重力加速度为g′，在小球运动的过程中，下列说法正确的是(　　)
物体在空中的运动状态如何？原因：万有引力（mg）提供向心力等效于没有重力
P17命题预测4．如图所示，餐桌中心有一个半径为r的圆盘，可绕其中心轴转动，在圆盘的边缘放置一个质量为m的小物块，物块与圆盘及餐桌间的动摩擦因数均为μ.现缓慢增大圆盘的角速度，小物块将从圆盘上滑落，最终恰好停在桌面边缘．已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，圆盘厚度及圆盘与餐桌间的间隙不计．则下列说法正确的是(　　)
P18命题预测3：图甲为一种大型游乐项目“空中飞椅”．用不计重力的钢丝绳将座椅挂在水平悬臂边缘．设备工作时，悬臂升到离水平地面24 m高处，以1 rad/s的角速度匀速转动时，座椅到竖直转轴中心线的距离为7.5 m(简化示意图乙)．座椅和乘客(均视为质点)质量共计80 kg.钢丝绳长为5 m．忽略空气阻力，取重力加速度g＝10 m/s2.试计算此时(1)钢丝绳的拉力大小；(2)若游客身上的物品脱落，因惯性飞出直接落到地面，求落地点到竖直转轴中心线的距离．
P18典例2：如图所示，四分之一圆弧AB和半圆弧BC组成的光滑轨道固定在竖直平面内，A、C两端点等高，直径BC竖直，圆弧AB的半径为R，圆弧BC的半径为R/2.一质量为m的小球从A点上方的D点由静止释放，恰好沿A点切线方向进入并沿轨道运动，不计空气阻力，重力加速度大小为g.(1)要使小球能运动到C点，D、A两点间的高度差h至少为多大？(2)改变h，小球通过C点后落到圆弧AB上的最小动能为多少？
平抛结合斜面/圆弧→平抛约束类问题→结合几何关系
P17典例3(多选)一位同学玩飞镖游戏，已知飞镖距圆盘为L，对准圆盘上边缘的A点水平抛出，初速度为v0，飞镖抛出的同时，圆盘以垂直圆盘且过盘心O点的水平轴匀速转动．若飞镖恰好击中A点，下列说法正确的是(　　)A．从飞镖抛出到恰好击中A点，A点一定转动到最低点位置B．从飞镖抛出到恰好击中A点的时间为L/v0
P25典例1(2021·河北卷)一半径为R的圆柱体水平固定，横截面如图所示，长度为πR、不可伸长的轻细绳，一端固定在圆柱体最高点P处，另一端系一个小球，小球位于P点右侧同一水平高度的Q点时，绳刚好拉直，将小球从Q点由静止释放，当与圆柱体未接触部分的细绳竖直时，小球的速度大小为(重力加速度为g，不计空气阻力)(　　)
(1)当H＝2 m时，求此时小球第一次到达D点对轨道的压力大小；
由牛顿第三定律得，小球对轨道的压力为：F′N＝FN＝84 N.
(2)为使小球仅仅与弹性挡板碰撞一次，且小球不会脱离CDO轨道，求H的取值范围．
P26典例3：某高中兴趣学习小组成员，在学习完必修1与必修2后设计出如图所示的实验．OA为一水平弹射器，弹射口为A.ABCD为一光滑曲杆，其中AB水平，BC为竖直杆(长度可调节)，CD为四分之一圆环轨道(各连接处均圆滑连接)，其圆心为O′，半径为R＝0.2 m．从D的正下方E开始向右水平放置一块橡皮泥板EF，长度足够长．现让弹射器弹射出一质量m＝0.1 kg的小环，小环从弹射口A射出后沿光滑曲杆运动到D处飞出，不计小环在各个连接处的能量损失和空气阻力．已知弹射器每次弹射出的小环具有相同的初速度．某次实验中小组成员调节BC高度h＝0.8 m．弹出的小环从D处飞出，现测得小环从D处飞出时速度vD＝4 m/s，求：
(1)弹射器释放的弹性势能及小环在D处对圆环轨道的压力；(2)小环落地点离E的距离(已知小环落地时与橡皮泥板接触后不再运动)；(3)若不改变弹射器弹性势能，改变BC间高度h在0～2 m之间，求小环下落在水平面EF上的范围．