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《2018-2019学年高中物理第2章研究圆周运动章末总结学案沪科版必修2》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第2章研究圆周运动章末总结知识网络梳理知识构建网络线速度。=于•角速度描述匀速圆周运动的物理虽?周期丁=空.转速“=竺32兀匀速圆周运动』研究圆周运动2、关系"=向心加速度“=茅=滋动力学规奪向心力脳K°和F的大小不变•方向时刻改变•是变速曲线运动特点：5U、F的大小和方向均时刻改变•是变加速运动变速圆周运动丿绳竖直面内圆周运动最高点的临界速度「电•％界丄M杆：牝界=0定义：做圆周运动的物体•合力突然消失或不足以提供圆周运动所需的向心力的悄况下.*丄就会做逐渐远离圆心的运动离心运抓应用I防护重点探究启迪思维探究重
2、点(2)竖直棒转动的角速度为多大?答案(1)10N(2)3^3rad/s解析对圆环受力分析如图(1)圆环在竖直方向所受合外力为零，得：Tsin()=mg,所以T=%〃=10N,即绳子的张力为10sinh(2)圆环C在水平面内做匀速圆周运动，由于圆环光滑，所以圆环两端绳的拉力大小相等.BCr10段绳水平时，圆环C做圆周运动的半径7=%,则有：厂+——=L,解得:r=—mcos日9则：Tcos()七T=mr/,解得：少=3羽rad/s.二、圆周运动中的临界问题1.临界状态：当物体从某种特性变化为另一种特性时发生质的飞
3、跃的转折状态，通常叫做临界状态，出现临界状态时，既可理解为“恰好出现”，也可理解为“恰好不出现”.2.轻绳类：轻绳拴球在竖直面内做圆周运动，过最高点时，临界速度为卩=畅此时F纯=0.3.轻杆类：⑴小球能过最高点的临界条件：y=0；(2)当OVyV転时，F为支持力;⑶当匕=迟1时，F=0；⑷当卩＞寸石时，尸为拉力.24.汽车过拱形桥：如图2所示，当压力为零时，即G十=0,卩=価这个速度是汽车能正常过拱形桥的临界速度.孑＜価是汽车安全过桥的条件.5.摩擦力提供向心力：如图3所示，物体随着水平圆盘一起转动，物体做圆周运
4、动的向心力等于静摩擦力，当静摩擦力达到最大时，物体运动速度也达到最大，由人=占得这就是物体以半径厂做圆周运动的临界速度.【例2】如图4所示，M为半径为斤的光滑金属导轨（导轨厚度不计），8、〃为分别沿导轨上、下两表面做圆周运动的小球（可看做质点），要使小球不脱离导轨，则臼、方在导轨最高点的速度厶、巾应满足什么条件?图4答案v^y[gk解析对日球在最高点，rti牛顿第二定律得:要使日球不脱离轨道，则必＞0②由①②得：对b球在最高点，由牛顿第二定律得:卩2nk,g+Nb=要使方球不脱离轨道,则皿＞0④由
5、③④得：片〉込刀.针对训练如图5所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘而的固定对称轴以恒定角速度G转动,盘面上离转轴距离2.5m处有一小物体与圆盘始终保持相对静止，物体与盘面间的动摩擦因数为申(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，盘面与水平面的夹角为30°,呂取10m/s2,则3的最大值是()B.rad/sD.0.5rad/srad/s=l.0rad/s,故选项C正确.A.寸^rad/sC.1.0rad/s答案C解析当物体转到圆盘的最低点，所受的静摩擦力沿斜面向上达到最大时，角速度最大，由三、圆周运动与平抛运动结合的问题【
6、例3】如图6所示，一水平轨道与一竖直半圆轨道相接，半圆轨道半径为A^1.6m,小球沿水平轨道进入半圆轨道，恰能从半圆轨道顶端水平射出.求：(不计空气阻力，g取10m/s2)图6(1)小球射出后在水平轨道上的落点与出射点的水平距离；(2)小球落到水平轨道上时的速度人小.答案(1)3.2m(2)4^5m/s2解析因为小球恰能从半圆轨道顶端水平射出，则在顶端小球由重力充当向心力有：mg=n^所以vo=y[gk=4m/s(1)水平射出后小球做平抛运动，则有：竖直方向：2R=^水平方向：s=y(iZ所以解得s=3.2m(2
7、)因为：vy=gt=3m/s所以：v=ylK)绳子断吋小球运动的角速度为多大？绳断后，小球落地点与抛出点间的水平距离是多少？答案仃)8rad/s(2)8m解析(1)设绳断时角速度为s,rfl牛顿第二定律得，T-mg=m^L由题意知7=73N,代入数据得。=8rad/s.(2)绳断后，小球做平抛运动，其初速度％=m/s.由平抛运动规律有力一得t=s.水平距离s=va=8m.+Vy=4&m/s【例4】如图7所示，一个人用一根长lm、只能承受74N拉力的绳子，拴着一个质量为1kg的小球，在竖直平面内做圆周运动，已知圆
8、心。离地面高A=6m.转动中小球在最低点时绳子恰好断了.(取^=10m/s2,不计空气阻力)o图7一、圆周运动的动力学问题1.分析物体的运动情况，明确圆周轨道在怎样的一个平面内，确定圆心在何处，半径是多大.2.分析物体的受力情况，弄清向心力的来源，跟运用牛顿第二定律解直线运动问题一样，解圆周运动问题，也要先选择研究对象，然后进行受力分析，画出受力示意图.3.由牛顿第二定律
