人教版高考物理一轮总复习精品课件 第四章 曲线运动 万有引力与航天 第3节 圆周运动 (7).ppt

对点演练5.(多选)(2021河南焦作期末)如图所示,水平圆盘可以围绕竖直轴转动。圆盘上放置两个可看作质点的小滑块A和B,A与转轴的距离为r,B与转轴的距离为2r。滑块A和B分别用不可伸长的细绳系在竖直轴上,当圆盘静止时,与滑块A和B相连的细绳上的拉力都为零。滑块A和B的质量均为m,与圆盘之间的动摩擦因数均为μ。重力加速度为g,设滑动摩擦力等于最大静摩擦力。若圆盘从静止开始转动,转速缓慢增加,设绳子不会断裂,则下列说法正确的是()A.当A所受拉力为μmg时,B所受拉力大小为3μmgB.拉A的细绳较拉B的细绳先出现拉力C.转盘对两滑块的摩擦力大小始终等于μmgD.当B所受拉力为μmg时,A所受拉力大小为0答案AD6.一光滑的圆锥体固定在水平桌面上,其轴线沿竖直方向,母线与轴线之间的夹角θ=30°,如图所示。一根长为l的轻绳上端固定在圆锥的顶点O,下端拴着一个质量为m的小球(可视为质点),小球以速率v绕圆锥体做水平匀速圆周运动。答案(1)1.03mg(2)2mg解析先求出这个临界线速度v0,以及与之对应的临界向心加速度a0。对小球:受力分析,加速度方向如图1所示。由于小球与锥面处于将离未离状态,物理状态的特点为FN=0,几何状态不改变。建立平面直角坐标系,则图1图2图3考点四竖直面内圆周运动的“轻绳”和“轻杆”模型[师生共研]“绳、杆”模型涉及临界问题分析典例突破典例3.如图所示,小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动,内侧壁半径为R,小球半径为r,则下列说法正确的是()A.小球能到达最高点时的最小速度B.小球能到达最高点时的最小速度vmin=0C.小球在水平线ab以下的管道中运动时,外侧管壁对小球一定无作用力D.小球在水平线ab以上的管道中运动时,内侧管壁对小球一定有作用力思维点拨本题属于轻杆模型,轨道既可以提供指向圆心的力也可以提供背离圆心的力,因此小球在最高点的最小合力为零,故最小速度为零。小球在水平线ab以下的管道中运动时,因为沿半径方向的合力得指向圆心,因此外侧管壁对小球一定有作用力,内侧管壁对小球一定无作用力。答案B解析小球在竖直放置的光滑圆形管道内的圆周运动属于轻杆模型,小球能到达最高点的最小速度为0,A错误,B正确;小球在水平线ab以下管道运动,由于沿半径方向的合力提供做圆周运动的向心力,所以外侧管壁对小球一定有作用力,而内侧管壁对小球一定无作用力,故C错误;小球在水平线ab以上管道中运动时,由于沿半径方向的合力提供做圆周运动的向心力,当速度非常大时,内侧管壁没有作用力,此时外侧管壁有作用力,当速度比较小时,内侧管壁有作用力,故D错误。考题点睛考点考向点睛“绳、杆”模型涉及临界问题分析模型在解答竖直平面内物体的圆周运动问题时,首先要确定是属于轻“绳”模型,还是轻“杆”模型。轻绳模型的特点是外界只提供指向圆心的力,不能提供背离圆心的力;轻杆模型的特点是外界既能提供指向圆心方向的力,又能提供背离圆心方向的力规律两种模型在最高点的最小速度是由绳与杆的施力特点决定的:轻绳在最高点速度最小时,是绳的拉力为零时,也就是重力提供向心力时;杆在最高点速度最小时,是杆对球的弹力与重力平衡时,此时合力为零,故最小速度为零对点演练7.如图所示,长均为L的两根轻绳,一端共同系住质量为m的小球,另一端分别固定在等高的A、B两点,A、B两点间的距离也为L。重力加速度大小为g。现使小球在竖直平面内以AB为轴做圆周运动,若小球在最高点速率为v时,两根轻绳的拉力恰好均为零,则小球在最高点速率为2v时,每根轻绳的拉力大小为()答案A8.(2021福建龙岩期末质量检查)如图甲所示,轻绳一端固定在O点,另一端固定一小球(可看成质点),让小球在竖直平面内做圆周运动。改变小球通过最高点时的速度大小v,测得相应的轻绳弹力大小F,得到F-v2图象如图乙所示,已知图线的延长线与纵轴交点坐标为(0,-b),斜率为k。不计空气阻力,重力加速度为g,则下列说法正确的是()?A.该小球的质量为bgB.小球运动的轨迹半径为C.图线与横轴的交点表示小球所受的合外力为零D.当v2=a时,小球的向心加速度为g答案B本课结束3.(人教版教材必修2P26习题改编)质量为m的小球,用长为l的细线悬挂在O点,在O点的正下方处有一光滑的钉子P,把小球拉到与钉子P等高的位置,摆线被钉子挡住。如图,让小球从静止释放,当小球第一次经过最低点时()A.小球运动的线速度突然减小B.小球的角速度突然减小C.小球的向心加速度突然增大D.悬线的拉力突然增大答案B三、离心现象1.定义:做圆周运动的物体,在所受