20xx版高考物理人教版一輪學(xué)案：43-圓周運動-【含答案】-預(yù)覽頁
【正文】 指提供的C．籃球上的各點做圓周運動的圓心均在指尖與籃球的接觸處D．籃球上各點離轉(zhuǎn)軸越近，做圓周運動的向心加速度越大[解析] 本題考查對圓周運動基礎(chǔ)知識的理解。在勻速圓周運動中，合外力充當(dāng)向心力，彈力的方向始終垂直于接觸面，故水平路面對轎車的彈力方向垂直于路面豎直向上，故A錯誤。核心考點例1 現(xiàn)在許多高檔汽車都應(yīng)用了無級變速裝置，不用離合就能連續(xù)變換速度，下圖為截錐式無級變速模型示意圖，兩個錐輪之間有一個滾動輪，主動輪、滾動輪、從動輪靠彼此之間的摩擦力帶動，當(dāng)位于主動輪和從動輪之間的滾動輪從左向右移動時，從動輪轉(zhuǎn)速降低；滾動輪從右向左移動時，從動輪轉(zhuǎn)速增加。方法技巧 同軸與同緣傳動的聯(lián)系 同軸轉(zhuǎn)動角速度相等，同緣傳動邊緣點線速度大小相等，角速度與線速度的關(guān)系式為v＝rω?？键c二 圓周運動中的動力學(xué)分析向心力公式是牛頓第二定律對圓周運動的應(yīng)用，求解圓周運動的動力學(xué)問題與應(yīng)用牛頓第二定律的解題思路相同，但要注意幾個特點：1．向心力是沿半徑方向的合力，是效果力，不是實際受力。例2 如圖所示，一根細線下端拴一個金屬小球，細線的上端固定在金屬塊Q上，Q放在帶小孔，(小孔光滑)的水平桌面上，小球在某一水平面內(nèi)做勻速圓周運動(圖中P位置，圓錐擺)。(3)對其受力分析，明確向心力的來源。遼寧沈陽模擬)我國高鐵技術(shù)發(fā)展迅猛，目前處于世界領(lǐng)先水平。對比見下表：輕繩模型輕桿模型常見模型均是沒有支撐的小球均是有支撐的小球過最高點的臨界條件由mg＝m得 v臨＝由小球恰能做圓周運動得v臨＝0討論分析(1)過最高點時，v≥，F(xiàn)＋mg＝m，繩、圓軌道對球產(chǎn)生彈力F(2)不能過最高點時，v，在到達最高點前小球已經(jīng)脫離了圓軌道(1)當(dāng)v＝0時，F(xiàn)N＝mg，F(xiàn)N為支持力，沿半徑背離圓心(2)當(dāng)0v時，mg－FN＝m，F(xiàn)N背離圓心，隨v的增大而減小(3)當(dāng)v＝ 時，F(xiàn)N＝0(4)當(dāng)v 時，F(xiàn)＋mg＝m，F(xiàn)指向圓心并隨v的增大而增大例3 (2020輕繩模型例4 (多選)如圖(甲)所示，一長為l的輕繩，一端穿在過O點的水平轉(zhuǎn)軸上，另一端固定一質(zhì)量未知的小球，整個裝置繞O點在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動。(3)研究狀態(tài)：通常情況下豎直平面內(nèi)的圓周運動只涉及最高點和最低點的運動情況。安徽黃山段考)如圖所示，長均為L的兩根輕繩，一端共同系住質(zhì)量為m的小球，另一端分別固定在等高的A、B兩點，A、B兩點間的距離也為L。解得T＝mg，BCD錯誤，A正確。(2)如果除摩擦力以外還有其他力，如繩兩端連接物體隨水平面轉(zhuǎn)動，其中一個物體存在一個恰不向內(nèi)滑動的臨界條件和一個恰不向外滑動的臨界條件，分別為靜摩擦力達到最大且靜摩擦力的方向沿半徑背離圓心和沿半徑指向圓心。四川內(nèi)江開學(xué)考試)(多選)如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動的水平圓盤上，沿半徑方向放著用細繩相連的質(zhì)量均為m的兩個物體A和B，它們分居圓心兩側(cè)，與圓心間的距離分別為RA＝r，RB＝2r，與圓盤間的動摩擦因數(shù)μ相同，已知最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速緩慢加快到兩物體剛好要發(fā)生滑動時，則下列說法正確的是( AC )A．此時細繩的張力為3μmgB．此時A所受摩擦力方向沿半徑指向圓內(nèi)C．此時圓盤的角速度為D．此時燒斷細繩，A仍相對圓盤靜止，B將做離心運動[解析] 本題考查水平面內(nèi)圓周運動的臨界問題。與彈力有關(guān)的臨界極值問題例6 (20202年高考繩的質(zhì)量忽略不計。江蘇，6)(多選)如圖所示，摩天輪懸掛的座艙在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動。3．(2019海南單科，6)如圖，一硬幣(可視為質(zhì)點)置于水平圓盤上，硬幣與豎直轉(zhuǎn)軸OO′的距離為r，已知硬幣與圓盤之間的動摩擦因數(shù)為μ(最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)，重力加速度大小為g。山東新泰一中質(zhì)檢)如圖所示，水平傳送帶與水平軌道在B點平滑連接，傳送帶AB長度L0＝ m，一半徑R＝ m的豎直圓形光滑軌道與水平軌道相切于C點，水平軌道CD長度L＝ m，在D點固定一豎直擋板。求：(1)小物塊第一次滑到傳送帶B點時的速度大小；(2)若小物塊第二次能沖上圓形軌道且能沿軌道運動而不會脫離軌道，求μ2的取值范圍。 15
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