2021_2022年新教材高中物理第3章圆周运动阶段提升课课件鲁科版必修2202103192164.ppt

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1、阶段提升课第三章知识体系·思维导图考点整合·素养提升核心素养——物理观念考　点　圆周运动的临界状态角度　圆周运动的临界状态(难度☆☆☆)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，通常叫作临界态，出现临界态时，既可以理解为“恰好出现”，也可理解为“恰好不出现”。2.常见的临界态种类：(1)轻绳类：轻绳拴小球在竖直面内做圆周运动，过最高点时临界速度为v=，此时轻绳拉力为0。(2)轻杆类：小球过最高点的临界条件v=0。(3)汽车过拱形桥，如图所示，当压力为零时，即mg-m=0，v=是汽车正常过拱形桥的临界速度，v

2、<是汽车安全过拱形桥的条件。(4)摩擦力提供向心力：物体随水平转盘一起转动，汽车在水平路面上转弯(如图所示)，当静摩擦力达到最大时，物体的速度也达到最大，由Fm=m得vm=，这就是物体以半径r做圆周运动的临界速度。【名师支招】【素养评价】1.如图所示，半径为r的圆筒，绕竖直中心轴OO′旋转，小物块a靠在圆筒的内壁上，它与圆筒内壁间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力与滑动摩擦力相同，现要使a不下落，则圆筒转动的角速度ω至少为()【解析】选D。对物块受力分析知Ff=mg，FN=mω2r，又由于Ff≤μFN，所以解这三个方程得角速度ω至少为，D选

3、项正确。2.如图所示，用细绳一端系着质量为M=0.6kg的物体A静止在水平转盘上，细绳另一端通过转盘中心的光滑小孔O吊着质量为m=0.3kg的小球B，A的重心到O点的距离为0.2m。若A与转盘间的动摩擦因数为0.3，为使小球B保持静止，求转盘绕中心O旋转的角速度ω的取值范围。(g取10m/s2)【解析】当A欲向外运动时转盘角速度最大mg+f=MRf=μMgω1=2rad/s当A欲向里运动时转盘角速度最小mg-f=MRω2=rad/s所以角速度的取值范围为rad/s≤ω≤2rad/s答案：rad/s≤ω≤2rad/s【加固训练】如图所示，

4、AB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)，要使小球不脱离导轨，则a、b在导轨最高点的速度va、vb应满足什么条件？【解析】对a球在最高点，由牛顿第二定律得：mag-FNa=ma①要使a球不脱离轨道，则FNa>0②由①②得：va<对b球在最高点，由牛顿第二定律得：mbg+FNb=mb③要使b球不脱离轨道，则FNb>0④由③④得：vb>答案：va【核心素养——科学思维】考　点　圆周运动的综合应用角度1圆周运动与平抛运动的综合应用(难度☆☆☆☆)1.解决平抛运动的两个突破口

5、：(1)把平抛运动的时间作为突破口。平抛运动规律中，各物理量均与时间有关系，只要求出时间，其他量都可轻松求解。(2)把平抛运动的偏转角作为突破口。tanθ=(推导：tanθ=)tanα=，所以有tanθ=2tanα。从以上各式可以看出偏转角和其他各物理量都有关联，通过偏转角可以确定其他的物理量。2.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，确定圆心在何处，半径是多大，这样才能掌握做圆周运动物体的运动情况。(2)分析物

6、体的受力情况，弄清向心力的来源是解题的关键，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，这是解题不可缺少的步骤。(3)由牛顿第二定律F=ma列方程求解相应问题，其中F是指指向圆心方向的合外力(向心力)，a是指向心加速度，即或ω2r或用周期T来表示的形式。角度2圆周运动与动能定理的综合应用(难度☆☆☆☆)应用动能定理解题的一般步骤：(1)确定研究对象，明确它的运动过程(做圆周运动)。(2)分析物体在运动过程中的受力情况，明确各个力是否做功，是正功还是负功，并求出合力所做的功。

7、(3)明确起始(初)状态和终了(末)状态的动能(可分段、亦可对整个运动过程)。(4)根据动能定理列方程：W=ΔEk=Ek2-Ek1。【素养评价】1.如图所示，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，物块恰好离开转台开始做平抛运动。先测得转台半径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，重力加速度g取10m/s2。则(1)物块做平抛运动的初速度大小v0。(2)物块与转台间的动摩擦因数μ。【解析】(1)物块做平抛运动，在竖直方向上

8、有H=gt2水平方向上有x=v0t联立解得v0=x，代入数据得v0=1m/s。(2)物块恰不离开转台时，由最大静摩擦力提供向心力，有fm=mfm=μFN=μmg联立解得μ=，代入数据得μ=0.2。答案：(1