（新课标）2018版高考物理一轮复习第四章曲线运动万有引力与航天专题五平抛运动、圆

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1、专题五平抛运动、圆周运动热点问题分析篇强假能也向高嵩突破水平面内圆周运动的临界问题1.水平面内圆周运动的临界问题关于水平面内的匀速圆周运动的临界问题，主要是临界速度和临界力的问题.常见的是与绳的拉力、弹簧的拉力、接触面的弹力和摩擦力等相关的问题.通过受力分析来确定临界状态和临界条件，是较常用的解题方法.2.处理临界问题的解题步骤(1)判断临界状态有些题目中有“刚好”“恰好”“正好”等字眼，明显表明题述的过程存在着临界点；若题冃中有“取值范围”“多长时间”“多大距离”等词语，表明题述的过程存在着“起止点”，而这些起止点往往就是临界状态；若题目中有“最大”“最小”“至

2、多”“至少”等字眼，表明题述的过程存在着极值，这个极值点也往往是临界状态.(2)确定临界条件判断题述的过程存在临界状态Z后，要通过分析弄清临界状态出现的条件，并以数学形式表达出来.(3)选择物理规律当确定了物体运动的临界状态和临界条件后，耍分别对于不同的运动过程或现象，选择相对应的物理规律，然后再列方程求解.［典例1］(多选)如图所示，两个质量均为加的小木块$和方(可视为质点)放在水平圆盘上，臼与转轴00’的距离为厶方与转轴的距离为2厶木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的&倍，重力加速度大小为g.若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用Q表示圆盘转动的角速度，

3、下列说法正确的是()°；kab:nn'b一定比日先开始滑动B.曰、"所受的摩擦力始终相等C.^是方开始滑动的临界角速度D.当寸雾时，日所受摩擦力的大小为如g［问题探究］(1)物体随圆盘共同转动时，哪个物体受到的摩擦力大？(2)随着e不断增大，哪个物体首先达到最大静摩擦力？谁先开始滑动?［提示］(1)根据R=ms'r可知，力物体受到的摩擦力大.(2)随着e增大，"物体先达到最大静摩擦力，所以"物体先相对圆盘滑动.［解析］木块日、b的质量相同，外界对它们做圆周运动提供的最大向心力，即最大静摩擦力氐=kmg相同.它们所需的向心力由尸向=刃/厂知屁，所以〃一定比臼先开始滑

4、动，A项正确；&、〃一起绕转轴缓慢地转动时，Ff=nwS,厂不同，所受的摩擦力不同，B项错误；"开始滑动时有king=ni(^~•27,其临界角速度为3’=、朮,选项C正确；当3=9a所受摩擦力大小为F=III3?匸=寸mg,选项D错误.［答案］AC［变式1］(多选)如图所示，两个可视为质点的、相同的木块/和〃放在水平转盘上，且木块力、〃与转盘中心在同一条直线上，两木块用长为厶的轻绳连接，木块与转盘之间的最大静摩擦力均为各自重力的斤倍，昇放在距离转轴/处，整个装置能绕通过转盘中心的竖直转轴00转动.4:AB:n―n开始时，绳恰好伸直但无弹力.现让该装置从

5、静止开始转动，角速度缓慢增大，以下说法正确的是()A.当3＞、陰时,人、〃会相对于转盘滑动c.s在寸等守范围内增大时’〃所受摩擦力变大D.e在〈寸誓范围内增大时，力所受摩擦力一直变人答案：ABD解析：若木块力、〃间没有轻绳相连，随着g的逐渐增大，由F^ni^r可知木块〃先出现相对滑动.木块力、〃间有轻绳相连时，木块〃刚好要出现相对滑动，此时轻绳上弹力为零，以木块〃为研究对象可知kmg=m^•2Z,则需若木块力刚好要出现相对滑动，对木块〃有R+knig=ni^2•2Z,对木块力有kmg—F=m(^L,则综上所述可知，当g*、細,绳子没有弹力，木块久〃各自的摩擦力均

6、随3的增大而增大;时，绳子有弹力，且木块E的摩擦力达到最大值，而木块〃的摩擦力随G的增大而增大；当突破竖直血内圆周运动的临界问题木块久〃会相对于转盘滑动•故A、B.D正确，C错误.1•在竖直面内做圆周运动的物体，按运动到轨道最高点时的受力情况可分为两类：一是无支撑（如球与绳连接、沿内轨道运动的过山车等），称为“绳（环）约束模型”；二是有支撑（如球与杆连接、在弯管内的运动等），称为“杆（管道）约束模型”.2.轻绳和轻杆模型涉及的临界问题轻绳模型轻杆模型r绳「''、［r/dff/TTv常见:A}1•I类型光滑管道均是没有支撑的小球均是有支撑的小球过最高2点的临V

7、1昭=%—界条件(1)当u=0时，F=mg,R为支持力，沿半径背离圆心；（1）过最高点时，心R(2)当0<时，—R+mg2Vig=呻绳、轨道对小球产=/厂＞庄背向圆心，随V的增讨论生弹力A；大而减小；分不丿1（2）不能过最高点＜y［gr.在（3）当时，尺=0；到达最高点前小球已经脱离了LV（4）当卩＞〈炉时，f+mg=m—.圆轨道-r尺指向圆心并随y的增大而增大考向1轻绳模型［典例2］如图所示，乘坐游乐园的翻滚过山车时，质量为刃的人随车在竖直平面内旋转,下列说法正确的是（）A.过山车在最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，没有保险带，人就会掉下来B.人在最

8、高点时对座