高中物理沪科版必修2学案：第2章研究圆周运动含解析

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1、学案6章末总结网络•构建梳理知识体系构建内容纲要堆本物理尿及公式＜研究恻周运动s角速度2—严二号只适用于网期：T■垃■匕VUI线速度和角速度的关系:向心加速度：a—¥=a^R=an*向心力：F—'；；"—itiarR=mufv圆周运动既适用于匀速圆•周运动•也适用于非匀速圆周运动匀速岡周运动，速率、角速度不变I线速度、向心加速度、舍力的大小均不变•方向时刻变化•合力就腿•它只改变II匀速■周运动:合力*不是向心力.它不仅■改变物体速度大小（切向分力）,还要改变物体（向心力）圆周运动的实际应用过山车、火车转弯离心现象：FV“

2、“fR专题•整合归纳同类专题熟练解题技巧针对训练在云南省某些地方到现在还要依靠滑铁索过江，若把这滑铁索过江简化成图2所示的模型，铁索的两个固定点力、3在同一水平面内，力3间的距离为厶=绳索的最低点离M间的垂直距离为H=8m,若把绳索看做是圆弧，已知一质量加=52kg的人借助滑轮（滑轮质量不计）滑到最低点的速度为10m/s.（取g=10m/s2）SP么（）A.人在整个绳索上运动可看成是匀速圆周运动B.可求得绳索的圆弧半径为104mC.人在滑到最低点吋对绳索的压力为570ND.在滑到最低点时人处于失重状态二、圆周运动中的临界问

3、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。=極,此时F绳=0.3.轻杆类：⑴小球能过最高点的临界条件：v=0.(2)当0V°V你时，F为支持力；(3)当v=y[gR时，F=0；⑷当v>y[^R时，F为拉力.24.汽车过拱桥：如图3所示，当压力为零时，即加g—〃务=0,°=畅,这个速度是汽车能正常过拱桥的临界速度.倔是汽车安全过桥的条件.1.摩擦

4、力提供向心力：如图4所示，物体随着水平圆盘一起转动，英做圆周运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fm=M翠得如=寸爷，这就是物体以半径人做圆周运动的临界速度.【例2】如图5所示，力3为半径为R的金属导轨(导轨厚度不计)，a、b为分别沿导轨上、下两表面做圆周运动的小球(可看作质点)，要使小球不致脱离导轨，则q、b在导轨最高点的速度“八如应满足什么条件?B图5三、圆周运动与平抛运动结合的问题【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R=1.6m,小球沿水平轨道进入半

5、圆轨道，恰能从半圆轨道顶端水平射出.求：仗取lOm/s2)(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大小.图61.（圆周运动与平抛运动结合的问题）如图7所示，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动，当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运动.现测得转台半径R=0.5m,离水平地面的高度H=0.8m,物块平抛落地过程水平位移的大小x=0.4m.设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s2.求：（1）物块做平抛运动的初速度大小如（2）物块与转台I

6、'可的动摩擦因数“.1.（圆周运动中的临界问题）如图8所示，细绳的一端系着质量为M=2kg的小物体，静止在水平圆盘上，另一端通过光滑的小孔吊着质量为加=0.5kg的物体，M与圆孔的距离为0.5m,并已知M与圆盘间的最大静摩擦力为4N,现使此圆盘绕中心轴线转动，求角速度血在什么范围内可使m处于静止状态.（g取1Om/s2）图8答案精析第2章研究圆周运动学案6章末总结网络构建匀速向心力速度方向速度方向专题整合解析设每段绳子长为/,对球2有F2=lmlar对球1有：F}-F2=mlco2由以上两式得：F}=3mlco2针对训练B

7、C例2va0②由①②得：極.对b球在最高点，由牛顿第二定律得:fnhg+Nh=要使b球不脫离轨道，则N&0④由③④得：vh^y[gR.例3(1)4m/s(2)4逅m/s2解析因为小球恰能从半圆轨道顶端水平射出，则在顶端由小球重力充当向心力有：加g=加贽所以v()=y[gR=4n}/s(1)水平射出后小球做平抛运动，则有：竖直方向：2/?=

8、gr2水平方向：x=v()t所以解得x=3.2m(2)因为：®,=g

9、r=8m/s所以：v=yjvl+vy=4yj5n/s自我检测1.(l)lm/s(2)0.22.1rad/s^(o^3rad/s一、分析圆周运动问题的基本方法1.分析物体的运动情况，明确圆周运动的轨道平面、圆心和半径是解题的先决条件.在分析具体问题时，首先要明确其圆周轨道在怎样的一个平面内，确定圆心在何