6.4 生活中的圆周运动（课时2）（举一反三）【五大题型】（解析版）-2024-2025学年人教版2019必修第二册高二物理习题.pdf

6.4生活中的圆周运动（课时2）【五大题型】

【人教版2019】

【题型1竖直面的绳模型】1

【题型2竖直面的杆模型】6

【题型3水平转盘上的圆周运动】10

【题型4斜面上的圆周运动】17

【题型5圆周运动中的临界问题】20

知识点1：竖直面内的绳、杆模型问题

1．轻绳模型(最高点)

(1)绳(轨道)施力特点：

只能施加向下的拉力(或压力)

2

v

(2)动力学方程：T＋mg＝m

r

2

v

临界条件：T＝0此时mg＝m，则v＝gr

r

即绳类的临界速度为v临＝gr.

①v＝gr时，拉力或压力为零．

②vgr时，物体受向下的拉力或压力．

③vgr时，物体不能达到最高点．

2．轻杆模型(最高点)

(1)杆(双轨道)施力特点：

既能施加向下的拉(压)力，也能施加向上的支持力．

(2)动力学方程：

22

vv

当vgr时，FN＋mg＝m，杆对球有向下的拉力，且随v增大而增大；当v＝gr时，mg＝m，杆对

rr

2

v

球无作用力；当vgr时，mg－FN＝m，杆对球有向上的支持力，且随速度减小而增大；当v＝0时，

r

FN＝mg(临界情况)．

(3)杆类的临界速度为v临＝0.

【题型1竖直面的绳模型】

1m

【例】质量为的小明坐在秋千上摆动到最高点时的照片如图所示，对该时刻，下列说法正确的是

（）

A．秋千对小明的作用力小于mg

B．秋千对小明的作用力大于mg

C．小明的速度为零，所受合力为零

D．小明的加速度为零，所受合力为零

A

【答案】

0lq

【详解】在最高点，小明的速度为，设秋千的摆长为，摆到最高点时摆绳与竖直方向的夹角为，

F

秋千对小明的作用力为，则对人，沿摆绳方向受力分析有

2

v

F-mgcosq=m

l