2026年高考物理一轮复习(通用版)微专题二圆周运动的临界问题(复习讲义)(学生版+解析)

这是一份2026年高考物理一轮复习(通用版)微专题二圆周运动的临界问题(复习讲义)(学生版+解析)，共9页。
\l "_Tc204424360" 02体系构建•思维可视 PAGEREF _Tc204424360 \h 3
\l "_Tc204424361" 03核心突破•靶向攻坚 PAGEREF _Tc204424361 \h 5
\l "_Tc204424362" 考点一 竖直面内圆周运动 PAGEREF _Tc204424362 \h 5
\l "_Tc204424363" 知识点1 竖直平面内圆周运动问题概述 PAGEREF _Tc204424363 \h 5
\l "_Tc204424364" 知识点2 竖直平面内圆周运动问题的解题思路 PAGEREF _Tc204424364 \h 5
\l "_Tc204424365" 知识点3 绳子模型与轻杆模型对比 PAGEREF _Tc204424365 \h 5
\l "_Tc204424366" 考向1 轻“绳”模型 PAGEREF _Tc204424366 \h 6
\l "_Tc204424367" 考向2 轻“杆”模型 PAGEREF _Tc204424367 \h 7
\l "_Tc204424368" 【思维建模】 竖直圆周运动的解题关键及总结 PAGEREF _Tc204424368 \h 8
\l "_Tc204424369" 考点二 圆周运动的临界问题 PAGEREF _Tc204424369 \h 9
\l "_Tc204424370" 知识点1 圆周运动的临界问题概述 PAGEREF _Tc204424370 \h 9
\l "_Tc204424371" 知识点2 圆周运动临界问题的解题思路 PAGEREF _Tc204424371 \h 9
\l "_Tc204424372" 知识点3 水平面内圆周运动临界问题的典型模型特征 PAGEREF _Tc204424372 \h 9
\l "_Tc204424373" 知识点4 物块随圆盘转动的几种临界问题分析(最大静摩擦力等于滑动摩擦力) PAGEREF _Tc204424373 \h 10
\l "_Tc204424374" 知识点5 斜面上圆周运动的临界问题 PAGEREF _Tc204424374 \h 10
\l "_Tc204424375" 考向1 发生相对滑动时的临界问题 PAGEREF _Tc204424375 \h 11
\l "_Tc204424376" 考向2 绳的弹力恰好有无的临界问题 PAGEREF _Tc204424376 \h 12
\l "_Tc204424377" 考向3 物体间恰好分离的临界问题 PAGEREF _Tc204424377 \h 12
\l "_Tc204424378" 04真题溯源•考向感知 PAGEREF _Tc204424378 \h 13


考点一 竖直面内圆周运动
知识点1 竖直平面内圆周运动问题概述
1. 竖直面内圆周运动一般为变速圆周运动，故除最高点和最低点(或等效最高点和等效最低点)合外力指向圆心，其他位置合外力___________。
2. 在变速圆周运动中，只需要把合外力沿半径方向和切线方向(速度方向)正交分解，指向圆心的分力提供向心力，只改变___________，沿切线方向(速度方向)的分力改变___________。
3. 只有重力做功的竖直面内的变速圆周运动机械能守恒，有其他力参与做功的可用动能定理或能量守恒定律解题。
知识点2 竖直平面内圆周运动问题的解题思路
1.定模型:首先判断是___________模型还是___________模型.
2.确定临界点: ,对绳子模型来说是能否通过最高点的临界点,而对轻杆模型来说是FN表现为支持力还是拉力的临界点.
3.研究状态:通常情况下竖直平面内的圆周运动只涉及最高点和最低点的运动情况.
4.受力分析:对物体在最高点或最低点时进行受力分析,根据牛顿第二定律列出方程, .
5.过程分析:应用动能定理或机械能守恒定律将初、末两个状态联系起来列方程.
知识点3 绳子模型与轻杆模型对比
考向1 轻“绳”模型
例1（2025·山东·模拟预测）猫猫很怕水，当其身上沾到水后，会通过高速抖动的方式将水甩干，于是gs用这样一个模型来研究这一现象：如图所示，将猫猫的躯干视作轴线水平，半径为R的圆柱（其腿长可忽略），某一次抖动时可看作其绕自身轴线旋转，角速度为ω。若要求猫猫正上方头顶的水可以被甩出，重力加速度为g，则角速度ω的最小值为（ ）
A．B．C．D．
【变式训练1·变情境】（2025·上海·一模）在舞台中固定一个直径为6.5 m的球形铁笼，三辆摩托车始终以70 km/h的速率在铁笼内旋转追逐，旋转轨道有时水平，有时竖直，有时倾斜，非常震撼。关于摩托车的旋转运动，下列说法正确的是（ ）

A．摩托车在铁笼的最高点时，对铁笼的压力最大
B．摩托车驾驶员始终处于失重状态
C．摩托车所受合外力做功为零
D．摩托车的速度小于70 km/h，就会脱离铁笼
考向2 轻“杆”模型
例2（2025·湖北武汉·三模）如图所示，在竖直平面内固定一刚性轻质的圆环形细管（管道内径极小），一质量为m的小球放置于管内顶端A点，其直径略小于管道内径。现给小球一微小扰动，使之顺时针沿管道下滑。管内的B点与管道的圆心O等高，C点是管道的最低点，若不计一切摩擦，下列说法中正确的是（ ）
A．小球不可能回到A点
B．小球对细管的作用力不可能为零
C．从A点运动到C点，小球对细管的作用力一直增大
D．从A点运动到B点，小球对细管的作用力先减小后增大
【变式训练2·变考法】（2025·安徽·模拟预测）如图所示，质量均为m的小球1、2分别固定在长为2L的轻质硬杆的中点以及一端点，硬杆可绕过另外顶端O点的轴在竖直面内转动。若小球1在最低点的速度大小为v，重力加速度大小为g，不计阻力，则轴受到的作用力F1的大小为（ ）
A．B．
C．D．
【变式训练3·变情境】（2025·湖北十堰·模拟预测）如图所示的机械装置由摆锤和底座两部分组成，摆锤通过轻质直杆与底座上的转轴连接，整个机械装置放置在上表面水平的压力传感器上，底座内部的电机可以驱动摆锤在竖直平面内做半径为的匀速圆周运动，底座始终保持静止。已知摆锤的质量为，底座的质量为，重力加速度为，下列说法正确的是（ ）
A．若摆锤的速率为，则摆锤运动到最高点时，压力传感器的示数等于
B．摆锤运动到最低点时，压力传感器的示数可能小于
C．当摆锤重心与点等高且在点右侧时，直杆对摆锤的弹力指向点
D．当摆锤重心与点等高且在点右侧时，底座所受摩擦力水平向左
【思维建模】 竖直圆周运动的解题关键及总结
1）在最高点，杆(或管道)的弹力与速度的关系
①当v=0时，F弹=mg，F弹背离圆心。
②当0