高考核动力高考物理一轮复习 微专题（五）三类圆周运动问题的分析课件.ppt

微专题 五 三类圆周运动问题的分析 圆周运动是基本的曲线运动和常见的运动 是运动的重要模型之一 圆周运动是历年高考必考内容之一 从近年高考物理关于圆周运动的命题趋势看 水平面内的匀速圆周运动 竖直面内的圆周运动 倾斜面内的圆周运动与其他知识结合 与实际问题结合等都是命题切入点 重点考查考生的理解能力和运用所学知识分析解决问题的能力 例如2014年高考安徽卷第19题以倾斜面内物块的圆周运动切入命题 2014年高考课标全国卷 第20题以水平面内圆周运动切入命题 1 水平面上的圆周运动 2014 全国新课标卷 20 如图 两个质量均为m的小木块a和b 可视为质点 放在水平圆盘上 a与转轴oo 的距离为l b与转轴的距离为2l 木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍 重力加速度大小为g 若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动 用 表示圆盘转动的角速度 下列说法正确的是 解析 因圆盘从静止开始绕转轴缓慢加速转动 在某一时刻可认为 木块随圆盘转动时 其受到的静摩擦力提供向心力 其方向指向转轴 两木块转动过程中角速度相等 则根据牛顿第二定律可得f m 2r 由于小木块b的轨道半径大于小木块a的轨道半径 故小木块b做圆周运动的向心力较大 选项b错误 因为两小木块的最大静摩擦 答案 ac 互动探究 如图所示 放置在水平转盘上的物体a b c能随转盘一起以角速度 匀速转动 a b c的质量分别为m 2m 3m 它们与水平转盘间的动摩擦因数均为 离转盘中心的距离分别为0 5r r 1 5r 设最大静摩擦力等于滑动摩擦力 重力加速度为g 则转盘的角速度应满足的条件是 答案 b 2 竖直面内的圆周运动 答案 d 3 斜面上的圆周运动如图所示 一块足够大的光滑平板放置在水平面上 能绕水平固定轴mn调节其与水平面所成的倾角 板上一根长为l 0 60m的轻细绳 它的一端系住一质量为m的小球p 另一端固定在板上的o点 当平板的倾角固定为 时 先将轻绳平行于水平轴mn拉直 然后给小球一沿着平板并与轻绳垂直的初速度v0 3 0m s 若小球能保持在板面内做圆周运动 倾角 的值应在什么范围内 取重力加速度g 10m s2 解题指导 随着角度 的增大 小球重力沿斜面的分力增大 在圆周运动最高点由小球重力沿斜面的分力和细绳拉力的合力提供向心力 而当 增大到一定程度时 细绳拉力为0 此时倾角 达到了临界值 通过以上分析及物理规律即可求解问题 答案 倾角 的值应该不大于30 的范围内 总结提升 确定圆周运动中的临界条件的方法在水平面内及倾斜面内做圆周运动的物体 随着速度变化 物体的运动往往存在临界问题 求解的关键是要抓住临界状态 物体由一种现象转变为另一种现象或从一个物理过程转入到另一个物理过程的转折状态 对应临界状态应根据物体的受力情况 找到物体做圆周运动的向心力 再利用牛顿第二定律求解 即可抓住物体做圆周运动的临界条件 强化训练 1 如图所示 一个学生把风刮倒的旗杆绕着o点扶起 已知旗杆的长度为l 学生手扶旗杆的点距离地面的高度为h 当学生以速度v向左运动时 旗杆转动的角速度为 此时旗杆与地面的夹角为 答案 c 2 质量为1kg的小球用长为l 0 5m的细线悬挂在o点 o点距地面高度为h 1m 如果使小球绕oo 轴在水平面内做圆周运动 若细线受到拉力为tm 12 5n就