江苏省桃州中学2013高考物理一轮复习 6.5 圆周运动综合分析导学案 新人教版必修2.doc

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1、必修22013届桃州中学高三物理导学案第五章曲线运动【课题】§6.5圆周运动综合分析【学习目标】掌握竖直平面内的圆周运动、临界问题及多解问题．【知识要点】1．竖直平面内的变速圆周运动竖直平面内的圆周运动，是典型的变速圆周运动，对于物体在竖直平面内做变速圆周运动的问题，中学物理中只研究物体通过最高点和最低点的情况，并且经常出现临界状态． 轻绳模型轻杆模型常见类型是没有物体支撑着小球均是有物体支撑着小球过最高点的临界条件由mg＝m得v临＝小球能运动即可，也就是v临＝0讨论分析(1)过最高点时，v≥，F＋mg＝m，绳、轨道对球产生弹力F(2)v<不能过最高点

2、，在到达最高点前小球已经脱离了圆轨道(1)当v＝0时，FN＝mg，FN为支持力，沿半径背离圆心(2)当0时，FN＋mg＝m，FN指向圆心并随v的增大而增大说明(1)绳模型和杆模型过最高点的临界条件不同，其原因是绳不能有支撑力，而杆可有支撑力．(2)对于杆模型，在最高点时，如果不知是支撑力还是拉力，此时可假设，然后根据其方向再确定.【典型例题】【例1】长L＝0.5m质量可忽略的细杆，其一端可绕O点在竖直平面内转动，另一端固定着一个物体A质量为m＝2kg，如图所示，

3、求在下列两种情况下当A通过最高点时，杆对小球的力(取g＝10m/s2)：(1)A在最低点的速率为m/s；(2)A在最低点的速度为6m/s.24【例2】如图所示，放置在水平地面上的支架质量为M，支架顶端用细线拴着的摆球质量为m，现将摆球拉至水平位置，而后释放，摆球运动过程中，支架始终不动，以下说法正确的是(　　)A．在释放前的瞬间，支架对地面的压力为(m＋M)gB．在释放前的瞬间，支架对地面的压力为MgC．摆球到达最低点时，支架对地面的压力为(m＋M)gD．摆球到达最低点时，支架对地面的压力为(3m＋M)g【例3】如图所示，小球被长为L的细绳静止地悬挂着

4、，给小球多大的水平初速度，才能使绳在小球运动过程中始终绷紧？【例4】如右图所示，在倾角为α＝30°的光滑斜面上，有一根长为L＝0.8m的细绳，一端固定在O点，另一端系一质量为m＝0.2kg的小球，沿斜面做圆周运动，(g取10m/s2)试计算：(1)小球通过最高点A的最小速度；(2)若细绳的拉力为Fmax＝10N，小球在最低点B的最大速度是多少？24【能力训练】1.(2012·嘉兴联考)如图所示，细杆的一端与一小球相连，可绕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a、b分别表示小球轨道的最低点和最高点．则杆对球的作用力的判断正确的是(　　

5、)①a处为拉力，b处为拉力　②a处为拉力，b处为推力③a处为推力，b处为拉力　④a处为推力，b处为推力A．①②B．①④C．②③D．②④2．(2012·常州模拟)一小球质量为m，用长为L的悬绳(不可伸长，质量不计)固定于O点，在O点正下方处钉有一颗钉子，如图所示，将悬线沿水平方向拉直无初速释放后，当悬线碰到钉子后的瞬间，下列说法错误的是(　　)A．小球线速度没有变化B．小球的角速度突然增大到原来的2倍C．小球的向心加速度突然增大到原来的2倍D．悬线对小球的拉力突然增大到原来的2倍3.(2011·济南模拟)如图所示，某同学用硬塑料管和一个质量为m的铁质螺丝

6、帽研究匀速圆周运动，将螺丝帽套在塑料管上，手握塑料管使其保持竖直并沿水平方向做半径为r的匀速圆周运动，则只要运动角速度大小合适，螺丝帽恰好不下滑．假设螺丝帽与塑料管间的动摩擦因数为μ，认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力．则在该同学手转动塑料管使螺丝帽恰好不下滑时，下列分析正确的是(　　)A．螺丝帽受的重力与最大静摩擦力平衡B．螺丝帽受到杆的弹力方向水平向外，背离圆心C．此时手转动塑料管的角速度ω＝D．若杆的转动加快，螺丝帽有可能相对杆发生运动4.如图所示，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(　　)

7、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5.滑板是现在非常流行的一种运动，如图所示，一滑板运动员以7m/s的初速度从曲面的A点下滑，运动到B点速度仍为7m/s，若他以6m/s的初速度仍由A点下滑，则他运动到B点时的速度(设人体姿式保持不变)(　　)A．大于6m/sB．等于6m/sC．小于6m/sD．条件不足，无法计算6．(2011·海南海口检测)长为L的轻杆，一端固定一个小球，另一

8、端固定在光滑的水平轴上，使小球在竖直面内做圆周运动．关于最高点的速度v，下列说法正确的是(