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2027届新高考物理热点精准复习圆周运动的临界极值问题链接高考本专题在高考中常以选择题或计算题的形式出现,具有一定的综合性方法规律关键能力三种能力:理解能力、逻辑推理能力、分析综合能力考点一

水平面内圆周运动的临界问题模型动力学特征(1)运动轨迹是水平面内的圆。(2)合外力沿水平方向指向圆心,提供向心力,竖直方向合力为零,物体在水平面内做匀速圆周运动临界状态(1)与摩擦力有关的临界极值问题。物体间恰好不发生相对滑动的临界条件是物体间的静摩擦力恰好达到最大静摩擦力。(2)与弹力有关的临界极值问题。压力、支持力的临界条件是物体间的弹力恰好为零;绳上拉力的临界条件是绳恰好拉直且其上无弹力或绳上拉力恰好为最大承受力等解题思路首先要找到临界条件时物体所处的状态;再分析该状态下物体的受力特点;最后根据圆周运动知识列动力学方程求解

√√

角度2

摩擦力有关的临界问题【典例2】(2024·江苏高考)制作陶瓷时,在水平面内匀速转动的台面上有一些陶屑。假设陶屑与台面间的动摩擦因数均相同,最大静摩擦力等于滑动摩檫力。将陶屑视为质点,则(

)A.离转轴越近的陶屑质量越大B.离转轴越远的陶屑质量越大C.陶屑只能分布在台面的边缘处D.陶屑只能分布在一定半径的圆内√

[强化训练](2025·重庆模拟)如图所示,AC、BC两绳系一质量为m=0.1kg的小球,AC绳长L=2m,两绳的另一端分别固定于轴的A、B两处,两绳拉直时与竖直轴的夹角分别为30°和45°。小球在水平面内做匀速圆周运动时,若两绳中始终有张力,小球的角速度可能是(取g=10m/s2)(

)A.2rad/s B.2.5rad/sC.3.5rad/s D.4rad/s√

考点二

竖直面内圆周运动的临界问题1.竖直面内圆周运动“轻绳模型”模型力学方程临界特征过最高点的条件2.竖直面内圆周运动“轻杆模型”模型力学方程临界特征过最高点的条件在最高点的速度v≥0

√√√

√

【归纳总结】分析竖直平面内圆周运动临界问题的思路

√√

考点三

斜面内圆周运动的临界问题1.静摩擦力控制模型物块随圆盘做匀速圆周运动力学方程(1)最高点:若f向上,有mgsinθ-f=mω2r若f向下,有mgsinθ+f=mω2r若f=0,有mgsinθ=mω2r(2)最低点有f-mgsinθ=mω2r临界特征物体在转动过程中,最容易滑动的位置是最低点,恰好滑动时:μmgcosθ-mgsinθ=mω2r2.轻绳控制、轻杆控制模型光滑斜面上,小球在轻绳控制下做变速圆周运动光滑斜面上,小球在轻杆

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