圓周運(yùn)動(dòng)全章整合與拔高

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1、全章整合與拔高一.全章知識(shí)結(jié)構(gòu)圓周運(yùn)動(dòng)角速度3=豐葛的拐理忒周期T普轉(zhuǎn)速描述勻速圓周勻速圓周4運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)規(guī)＜律0)n=2^I線速度與角速度的關(guān)系U==3丫向心加速度A=—=3’2<.向心力F=m—=m(y2r變速圓周?運(yùn)動(dòng)'U和F的大小不變,方向時(shí)刻改變「持點(diǎn):叭a向、F向的大小和方向均時(shí)刻改變豎直而內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)J桿-^=0最高點(diǎn)的臨界速度.繩:切二Ygr水平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的臨界問(wèn)題臨界問(wèn)題定義:合外力突然消失或不足以提供向心力離心J時(shí)物體就做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用I離心運(yùn)動(dòng)的防護(hù)二、專(zhuān)題整合專(zhuān)題1：輕繩模型與輕桿模型及其臨界問(wèn)題物體在

2、豎直平面內(nèi)做的圓周運(yùn)動(dòng)是一種典型的變速曲線運(yùn)動(dòng)，該類(lèi)運(yùn)動(dòng)常有臨界問(wèn)題.有些題目中有“剛好”、“恰好”、“正好”等字眼，明顯表明題述的過(guò)程中存在著臨界點(diǎn).若題目中有“取值范圍”、“多長(zhǎng)時(shí)間”、“多大距離”等詞語(yǔ)，表明題述的過(guò)程中存在著“起止點(diǎn)”，而這些起止點(diǎn)往往就是臨界狀態(tài).若題目中有“最大”、“最小”、“至多”、“至少”等字眼，表明題述的過(guò)程中存在著極值，這些極值點(diǎn)也往往是臨界狀態(tài)?現(xiàn)就兩種模型分析比較如下：項(xiàng)目輕繩模型輕桿模型常見(jiàn)類(lèi)型VV、、、?,均是沒(méi)有支撐的小球均是有支撐的小球過(guò)最高點(diǎn)由得v臨由小球能運(yùn)動(dòng)即可得心=0的臨界條件討論分析（1）

3、過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，v>/gr,（1）在最高點(diǎn)當(dāng)v=0時(shí)，F(xiàn)N=wg,Fn為支持力，沿2Fn+〃￡="*繩、軌道對(duì)半徑背離圓心.球產(chǎn)生彈力Fn.L（2）在最高點(diǎn)當(dāng)0

4、光滑半圓管道豎直放置，質(zhì)量為m的小球以某一速度進(jìn)入管內(nèi)，小球通過(guò)最高點(diǎn)P吋，對(duì)管壁的壓力為0.5加g.求：（1）小球從管口飛出時(shí)的速率；（2）小球落地點(diǎn)到尸點(diǎn)的水平距離.審題：從題干看到，“小球通過(guò)最高點(diǎn)"時(shí)，對(duì)管壁的壓力為0.5〃?g”，表明兩個(gè)問(wèn)題，一個(gè)是最高點(diǎn)的問(wèn)題，可以根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律列式，另一個(gè)是題意沒(méi)有說(shuō)明小球受到的是管的那個(gè)部分對(duì)球的壓力，所以要考慮兩種情況.2解:（1）分兩種情況，當(dāng)小球?qū)芟虏坑袎毫r(shí)，則有加g—0.5噸=器,當(dāng)小球?qū)苌喜坑袎毫r(shí)，則有mg+0.5mg=—^,v2=(2)小球從管口飛出做平拋運(yùn)動(dòng),27?=*g/

5、2,t=2童,x=Vt=y[2R,X2=V2t=y[^R。方法規(guī)律：豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)臨界問(wèn)題要抓住兩個(gè)方面，一個(gè)是最高點(diǎn)或最低點(diǎn)的瞬時(shí)問(wèn)題用牛頓運(yùn)動(dòng)定律破解，注意不要忽視重力；二是根據(jù)題意找出臨界約束條件，并把它轉(zhuǎn)化成數(shù)學(xué)語(yǔ)言。鏈接高考1-1.（2013,湖南省保靖縣期中）如圖5-8-20所示，小物體位于半徑為R的半球頂端，若給小物體以水平初速度巾吋，小物體?對(duì)球頂恰無(wú)壓力，則（）圖5-8-20A.物體立即離開(kāi)球血做平拋運(yùn)動(dòng)B.物體落地時(shí)水平位移為2RC.物體的初速度勿=極D.物體著地時(shí)速度方向與地而成45。角答案：AC解：無(wú)壓力意味著

6、嘩=〃閑，巾=価，物體以巾為初速度做平拋運(yùn)動(dòng)，A、C項(xiàng)正確;由平拋運(yùn)動(dòng)可得/=住=厝，那么落地時(shí)水平位移x=v.t=^2R,B項(xiàng)錯(cuò)誤；落地時(shí)tan（）瓷=魯=^^=翻,^=arctanV2,〃為著地時(shí)速度與地面的夾角，D項(xiàng)錯(cuò)誤.鏈接高考1?2?—輕桿一端固定質(zhì)量為m的小球，以另一端O為圓心，使小球在豎直平面內(nèi)做半徑為人的圓周運(yùn)動(dòng)，如圖5-8-21所示，則（）圖5-8-21A.小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，桿所受彈力可以為零B.小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的最小速度是極C.小球過(guò)最高點(diǎn)吋，桿對(duì)球的作用力可以與球所受重力方向相反，此時(shí)重力一?定大于桿對(duì)球的作用力A.小球過(guò)最

7、髙點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)球的作用力一定跟小球所受重力的方向相反答案：AC22點(diǎn)撥：rtlF+〃?g=〃冷知，F(xiàn)=m〉—mg,小球在最高點(diǎn)所受彈力大小F與其速度v有關(guān),當(dāng)卩=^/^時(shí)，F(xiàn)=0,A項(xiàng)正確；小球過(guò)最高點(diǎn)的速度對(duì)以小丁原，甚至為0,B項(xiàng)錯(cuò)誤;當(dāng)尺倔時(shí)，F(xiàn)

8、合力分解為向心和沿法線方向，向心部分的合力提供向心力.【例2】（2012,福建高考）如圖5-8-22所示，置于圓形水平轉(zhuǎn)臺(tái)邊緣的小物塊隨