2019-2020年高三物理“曲线运动”圆周运动中的临界问题（二）复习学案

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1、2019-2020年高三物理“曲线运动”圆周运动中的临界问题（二）复习学案【典型例题】二、竖直平面上圆周运动的临界问题例1、轻绳OA长L=0.4m,在A端固定一小球，小球的质量m=2kg，以O点为轴使小球在竖直平面内做圆周运动，(1)若要使小球恰好能在竖直面内完成圆周运动，则最高点处小球的速度应为多大？(2)当小球到达最高点时，小球的速度大小分别为V1=1m/s和V2=4m/s，小球能否通过最高点？若能，求在此位置时绳对小球的作用力的大小总结：物体在没有支撑物时，在竖直平面内做圆周运动①过最高点的临界条件：②能过最高点的条件：v③

2、不能过最高点的条件：（实际上球还没到最高点时就脱离了轨道）例2、轻杆OA长L=0.４m,在A端固定一小球，小球的质量m=2kg，以O点为轴使小球在竖直平面内做圆周运动，(1)若要使小球恰好能在竖直面内完成圆周运动，则最高点处小球的速度应为多大？(2)当小球到达最高点时，小球的速度大小分别为V1=1m/s和V2=4m/s，求在此位置时杆对小球的作用力的大小和方向bOa总结：物体在有支撑物时，在竖直平面内做圆周运动（1）小球要能过最高点，最高点的速度必须满足：（2）当V=0时，轻杆对小球的力的方向，大小当V=时，轻杆对小球的力的方向，

3、大小当0时，轻杆对小球的力的方向，大小课堂训练1、小金属球质量为、用长的轻悬线固定于点，在点的正下方／2处钉有一颗钉子，把悬线沿水平方向拉直，如图所示，无初速度释放，当悬线碰到钉子后的瞬时(设线没有断)，则下列说法正确的是（　　　）A．小球的角速度突然增大B．小球的线速度突然减小到零C．小球的向心加速度突然增大D．悬线的张力突然增大课堂训练2、(全国）如图所示，细杆的一端与一小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动，现给小球一初速度，使它做圆周运动，图中a、b分别表示轨道的最低点和最高点，则杆

4、对球的作用力可能是（）．A、a处为拉力b处为拉力B、a处为拉力b处为推力C、a处为推力b处为拉力D、a处为推力b处为推力课堂训练3、如图所示，长为2L的轻杆，两端各固定一小球，A球质量为m1，B球质量m2。过杆的中点O有一水平光滑固定轴，杆可绕轴在竖直平面内转动。当转动到竖直位置且A球在上端、B球在下端时杆的角速度为ω，此时杆对转轴的作用力为零，则A、B小球的质量之比为（）A．1：1【课后巩固】1、某人站在水平地面上，用手握住细绳的一端，绳的另一端拴着一石块，石块以手为为圆心在竖直平面内做圆周运动，则()A、石块在最高点的向心加速

5、度可以小于g，速度可能为零B、石块所受合力方向总是指向圆心C、石块速度方向总是沿着各点的切线方向D、石块运动到最低点时人对地面的压力比到最高点时对地面的压力大2、在质量为M的电动机飞轮上，固定着一个质量为m的重物，重物到转轴的距离为R，如图9—19所示，为了使电动机不从地面上跳起，电动机飞轮转动的最大角速度不能超过：（）（A）（B）（C）（D）S图9—19分析：3、如图6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.小球通过最高点时的最小速度vmin=B.小球通过最高点时的

6、最小速度vmin=0C.小球在水平线ab以下的管道中运动时，内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，外侧管壁对小球一定有作用力4、如图所示，长度L=0.50m的轻质杆OA，A端固定一个质量为m=3.0kg的小球，小球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动.通过最高点时小球的速率是2.0m/s，g取10m/s2，则此时轻杆OA（）A.受到6.0N的拉力B.受到6.0N的压力C.受到24N的拉力D.受到54N的压力分析：5、如图所示，一轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，在竖直平面内做圆周运动，通过最高点时，由于

7、球对杆有作用，使杆发生了微小形变，关于杆的形变量与球在最高点时的速度大小关系，下列说法正确的是（）A.形变量越大，速度一定越大B.形变量越大，速度一定越小C.形变量为零，速度一定不为零D.速度为零，可能无形变6、竖直面内半径为R的圆周形轨道是飞机做飞行表演时留下的，当飞机通过最高点时，飞行员对座椅的压力恰好等于自身重力的3倍，则飞机的速率此时为_________分析：7、如图所示，半径为R，内径很小的光滑半圆细管竖直放置，两个质量均为m的小球A、B，以不同的速率进入管内，若A球通过圆周最高点C，对管壁上部的压力为3mg，B球通过最

8、高点C时，对管壁内、外侧的压力均为0，求A、B球落地点间的距8、如图4-3-10所示，质量为m的小球置于方形的光滑盒子中，盒子的边长略大于小球的直径.某同学拿着该盒子在竖直平面内以O点为圆心做半径为R的匀速圆周运动，已知重力加速度为g，空气阻力不计