高中物理 模块要点回眸7 圆周运动的周期性造成多解 新人教版必修2_第1页
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文档简介

第7点圆周运动的周期性造成多解匀速圆周运动的多解问题常涉及两个物体的两种不同的运动，其中一个做匀速圆周运动，另一个做其他形式的运动.因匀速圆周运动具有周期性，使得在一个周期中发生的事件在其他周期同样可能发生，这就要求我们在解决此类问题时，必须考虑多解的可能性. 一般处理这类问题时，要把一个物体的运动时间t，与圆周运动的周期T建立起联系，才会较快地解决问题.对点例题如图1所示，小球Q在竖直平面内绕O点做匀速圆周运动，当Q球转到图示位置时，O点正上方有另一小球P在距圆周最高点h处开始自由下落，要使两球在圆周最高点相碰，则Q球的角速度应满足什么条件？图1解题指导设P球自由下落到圆周最高点的时间为t，由自由落体运动规律可得gt2h，解得t .经过时间t，Q球由图示位置转至最高点，才能与P球在圆周最高点相碰，其做匀速圆周运动，设周期为T，有t(4n1)(n0,1,2,3)两式联立再由T得，(4n1).所以(4n1)(n0,1,2,3).答案(4n1)(n0,1,2,3)1.(多选) 如图2所示，半径为R的水平圆盘中心轴正上方a处有一小球，圆盘以角速度做匀速转动，现将小球水平抛出，此时圆盘半径Ob恰好转到如图所示与初速度方向平行的位置，要使小球与圆盘只碰一次，且落点为b，重力加速度为g，小球抛出点a距圆盘的高度h和小球的初速度v0可能的取值为()A.h，v0B.h，v0C.h，v0 D.h，v0答案BD解析因圆盘转动具有周期性，则当小球落到b点时，圆盘转过的角度2k(k1,2,3，)，由，可得圆盘的角速度(k1,2,3，)，因小球做平抛运动，则小球下落高度hgt2(k1,2,3，)，初速度v0(k1,2,3，)，将k的取值代入可知，当k取2和4时，B、D项正确.2. 如图3所示，B物体放在光滑的水平地面上，在水平恒力F的作用下由静止开始向右运动，B物体质量为m，同时A物体从图中位置开始在竖直面内由M点开始逆时针做半径为r、角速度为的匀速圆周运动.求力F为多大时可使A、B两物体在某些时刻的速度相同.图3答案(n0,1,2)解析因为物体B在力F的作用下沿水平地面向右做匀加速直线运动，速度方向水平向右，要使A与B速度相同，则只有当A运动到圆轨道的最低点时，才有可能.设A、B运动时间t后两者速度相同(大小相等，方向相同).对A物体有：tTnT(n0,1,2)，vAr.对B物体有：Fma，a，vBatt.令vBvA，得r.解得F(n0,1,2).非常感谢上级领导对我的信任，这次安排我向股份
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