高考物理总复习 第四章 曲线运动 万有引力与航天 433 热点突破 竖直面内圆周运动中的临界问题课件.ppt

竖直面内圆周运动中的临界问题 01 02 03 04 从教材走向高考 竖直面内圆周运动模型的应用 课堂互动 1 运动特点 1 竖直面内的圆周运动一般是变速圆周运动 2 只有重力做功的竖直面内的变速圆周运动机械能守恒 3 竖直面内的圆周运动问题 涉及知识面比较广 既有临界问题 又有能量守恒的问题 要注意物体运动到圆周的最高点的速度 4 一般情况下 竖直面内的圆周运动问题只涉及最高点和最低点的两种情形 课堂互动 2 常见模型 课堂互动 题组剖析 典例 2016 海南高考 如图9 光滑圆轨道固定在竖直面内 一质量为m的小球沿轨道做完整的圆周运动 已知小球在最低点时对轨道的压力大小为n1 在最高点时对轨道的压力大小为n2 重力加速度大小为g 则n1 n2的值为 a 3mgb 4mgc 5mgd 6mg 规律总结 分析竖直平面内圆周运动临界问题的思路 规律总结 1 2017 辽宁铁岭联考 飞机由俯冲到拉起时 飞行员处于超重状态 此时座椅对飞行员的支持力大于飞行员所受的重力 这种现象叫过荷 过荷过重会造成飞行员四肢沉重 大脑缺血 暂时失明 甚至昏厥 受过专门训练的空军飞行员最多可承受9倍重力的影响 g取10m s2 则当飞机在竖直平面上沿圆弧轨道俯冲 拉起的速度为100m s时 圆弧轨道的最小半径为 a 100mb 111mc 125md 250m a 小球通过最低点时 小球对圆管的压力向下b 小球通过最高点时 小球对圆管可能无压力c 细杆对圆管的作用力一定大于圆管的重力大小d 细杆对圆管的作用力可能会大于圆管和小球的总重力大小 2 2017 山东青岛期末 多选 如图11所示 内壁光滑的大圆管 用一细轻杆固定在竖直平面内 在管内有一小球 可视为质点 做圆周运动 下列说法正确的是 规律总结 规律总结 转到解析 规律总结 转回原题 备选训练 转到解析 备选训练 转回原题 备选训练 转到解析 备用变式 对于上题 若木块转动的半径保持r 0 5m 则转盘转动的角速度范围是多少 2 如图所示 质量为m的木块 用一轻绳拴着 置于很大的水平转盘上 细绳穿过转盘中央的细管 与质量也为m的小球相连 木块与转盘间的最大静摩擦力为其重力的 倍 0 2 当转盘以角速度 4rad s匀速转动时 要保持木块与转盘相对静止 木块转动半径的范围是多少 g取10m s2 1 当木块离圆心的距离很小时 随圆盘转动 木块会向圆心滑动吗 2 当木块恰好不向里滑动时 木块受力情况如何 遵从什么规律 3 若使木块半径再增大 木块所受各力情况又会如何变化 4 当木块半径达到最大值时 它所受各力情况怎样 如果再使木块半径增大一点 随圆盘的转动 木块将如何运动 扩展变式 备选训练 解析由于转盘以角速度 4rad s匀速转动 因此木块做匀速圆周运动所需向心力为f mr 2 当木块匀速圆周运动的半径取最小值时 其所受最大静摩擦力与拉力方向相反 则有mg mg mrmin 2 解得rmin 0 5m 当木块匀速圆周运动的半径取最大值时 其所受最大静摩擦力与拉力方向相同 则有mg mg mrmax 2 解得rmax 0 75m 因此 要保持木块与转盘相对静止 木块转动半径的范围是 0 5m r 0 75m 答案0 5m r 0 75m 转回原题