高中人教版 (2019)1 圆周运动习题课件ppt

这是一份高中人教版 (2019)1 圆周运动习题课件ppt，共33页。PPT课件主要包含了两种模型对比，答案C，答案A，答案ACD，答案ABC，集训提能，答案D等内容，欢迎下载使用。
(2)“轻杆模型”(有支撑)小球在轻杆作用下在竖直平面内做圆周运动，如图甲所示；小球在竖直放置的光滑细管内做圆周运动，如图乙所示，都称为“轻杆模型”。
典例1　 如图所示，长度为L＝0.4 m的轻绳，系一小球在竖直平面内做圆周运动，小球的质量为m＝0.5 kg，小球半径不计，g取10 m/s2，求：(1)小球刚好通过最高点时的速度大小；(2)小球通过最高点时的速度大小为4 m/s时，绳的拉力大小；(3)若轻绳能承受的最大张力为45 N，小球速度的最大值。
典例2　 长L＝0.5 m的轻杆一端连接着一个零件A，A的质量m＝2 kg。现让A在竖直平面内绕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对轻杆的作用力：(g取10 m/s2) (1)A的速率为1 m/s。(2)A的速率为4 m/s。
[答案]　(1)16 N，向下的压力 (2)44 N，向上的拉力
解答竖直平面内物体的圆周运动问题的两个关键(1)确定其属于轻“绳”模型，还是轻“杆”模型；(2)注意区分两者在最高点的最小速度的要求，区分绳与杆的施力特点。
【集训提能】1．如图所示，某公园里的过山车驶过轨道的最高点时，乘客在座椅里面头朝下，人体颠倒，若轨道半径为R，人体受重力为mg，要使乘客经过轨道最高点时对座椅的压力等于自身的重力，则过山车在最高点时的速度大小为(　　)
2．如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动。小球运动到最高点时，杆与小球间的弹力大小为FN，小球在最高点的速度大小为v，其FN-v2图像如图乙所示，则(　　)
3．(多选)如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，下列说法中正确的是(　　)A．小球通过管道最低点时，小球对管道的压力向下 B．小球通过管道最低点时，小球对管道的压力向上C．小球通过管道最高点时，小球对管道的压力可能向上D．小球通过管道最高点时，小球对管道可能无压力
综合提能(二)　圆周运动的临界问题【知识贯通】圆周运动的临界问题，主要涉及临界速度与临界力，常常与绳的拉力、接触面的弹力和摩擦力等相关。在这类问题中，要特别注意分析物体做圆周运动所需的向心力来源，考虑达到临界条件时物体所处的状态，即临界速度、临界角速度等，然后分析该状态下物体的受力特点，结合圆周运动知识，列方程求解。常见情况有以下几种：
(1)与绳的弹力有关的圆周运动临界问题。①绳子断与不断的临界条件：绳中张力等于它所能承受的最大张力；②绳子松弛的临界条件：绳子的张力F＝0。(2)因静摩擦力存在最值而产生的圆周运动临界问题。相对滑动的临界条件：静摩擦力达到最大值。(3)与接触面有关的圆周运动临界问题。接触与脱离的临界条件：弹力FN＝0。
典例4　如图所示，水平转盘上放有质量为m的物块，物块到转轴的距离为r，物块和转盘间的动摩擦因数为μ，设物块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知重力加速度为g。
典例5 如图所示，用一根长为l＝1 m的细线，一端系一质量为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FT。(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8，结果可用根式表示)(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？
5．一质量为2．0×103 kg的汽车在水平公路上行驶，路面对轮胎的径向最大静摩擦力为1.4×104 N，当汽车经过半径为80 m的弯道时，下列判断正确的是(　　)A．汽车转弯时所受的力有重力、弹力、摩擦力和向心力B．汽车转弯的速度为20 m/s时，所需的向心力为1.4×104 NC．汽车转弯的速度为20 m/s时，汽车会发生侧滑D．汽车能安全转弯的向心加速度不超过7.0 m/s2
6． 如图所示，内壁光滑的竖直圆桶绕中心轴做匀速圆周运动，一物块用细绳系着，绳的另一端系于圆桶上表面圆心，且物块贴着圆桶内表面随圆桶一起转动，则 (　　)A．绳的拉力可能为0B．桶对物块的弹力不可能为0 C．若它们以更大的角速度一起转动，则绳的张力一定增大D．若它们以更大的角速度一起转动，则绳的张力仍保持不变