4.4专题提升：圆周运动中的临界极值问题——2027届高考物理一轮复习课件人教版（2019）（含答案）

这是一份4.4专题提升：圆周运动中的临界极值问题——2027届高考物理一轮复习课件人教版（2019）（含答案），共20页。
考点一　水平面内的匀速圆周运动
在水平面内做圆周运动的物体,当角速度ω变化时,物体有远离或向着圆心运动的趋势。题目中经常出现“刚好”“恰好”“正好”“最大”“最小”“至少”等字眼,这些关键词恰恰说明此题中含有临界条件。平面内做圆周运动物体的临界极值问题通常有两类,一类是与摩擦力有关的临界问题,一类是与弹力有关的临界问题。
考向2　“转弯”模型典例2　如图,汽车在铺设沥青的高速公路上行驶时,轮胎与地面的动摩擦因数μ=0.4,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s2。(1)在此高速公路上转弯时,假设对汽车的设计限速为12 m/s,求水平弯道的最小半径;(2)若弯道路面设计为倾斜(内低外高),弯道半径为250 m,路面倾角为θ,且tan θ=0.05,要使汽车通过此弯道时不产生侧向摩擦力,求汽车通过弯道时的速度大小。
考点二　竖直面内的圆周运动
考向1　绳—球模型典例3　如图所示,表演“水流星”节目时,杯子的转动半径为L,绳子能够承受的最大拉力是杯子和杯内水重力的8倍,要使绳子不断,节目获得成功,重力加速度为g,则:(1)杯子通过最高点时速度的最小值为多少;(2)杯子通过最低点时速度的最大值为多少。
考向2　杆—球模型典例4　轻杆长L=60 cm,一端固定于转轴O,另一端系一质量为m=0.5 kg的小球,使小球在竖直平面内做圆周运动,重力加速度g=10 m/s2,求:(1)若小球在最低点速率v=5 m/s,小球对杆的作用力;(2)若小球刚好能做圆周运动,在最高点的速度为多大;(3)若小球经过最高点时受杆的作用力向上,则通过最高点的速率的范围。
对点演练　长度为0.5 m的轻质细杆OA,A端有一质量为2 kg的小球,以O点为圆心,在竖直平面内做圆周运动,如图所示,小球通过最高点时的速度为1 m/s,取g=10 m/s2,则此时轻杆OA将(　　)A.受到16 N的压力　　　B.受到24 N的压力C.受到24 N的拉力D.受到16 N的拉力
考点三　斜面上的圆周运动
与竖直平面内的圆周运动类似,斜面上的圆周运动通常也是分析物体在最高点和最低点的受力情况,通过列牛顿运动定律方程解题,但要注意要把立体图改画成平面图。