考点强化竖直面内圆周运动中的临界问题ppt课件.pptx

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1、考点3竖直面内圆周运动中的临界问题010203课堂互动多维训练备选训练课堂互动1．运动特点(1)竖直面内的圆周运动一般是变速圆周运动。(2)只有重力做功的竖直面内的变速圆周运动机械能守恒。(3)竖直面内的圆周运动问题，涉及知识面比较广，既有临界问题，又有能量守恒的问题，要注意物体运动到圆周的最高点的速度。(4)一般情况下，竖直面内的圆周运动问题只涉及最高点和最低点的两种情形。课堂互动2．常见模型物理情景最高点无支撑最高点有支撑实例球与绳连接、水流星、沿内轨道运动的“过山车”等球与杆连接、球在光滑管道中运动等图示受力特征除重力外，物体受到的弹力方向：向下或等于零除重力外

2、，物体受到的弹力方向：向下、等于零或向上受力示意图课堂互动课堂互动转到解析课堂互动转回原题课堂互动方法技巧——分析竖直平面内圆周运动临界问题的思路多维训练答案D1．如图所示，乘坐游乐园的翻滚过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内旋转，下列说法正确的是()A．过山车在过最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，没有保险带，人就会掉下来B．人在最高点时对座位不可能产生大小为mg的压力C．人在最低点时对座位的压力等于mgD．人在最低点时对座位的压力大于mg多维训练2．如图，光滑圆轨道固定在竖直面内，一质量为m的小球沿轨道做完整的圆周运动。已知小球在最低点时对轨道的压力大小为F

3、N1，在最高点时对轨道的压力大小为FN2。重力加速度大小为g，则FN1－FN2的值为()A．3mgB．4mgC．5mgD．6mg多维训练备选训练转到解析备选训练转回原题备选训练转到解析【备用变式】对于上题，若木块转动的半径保持r=0.5m,则转盘转动的角速度范围是多少？2.如图所示，质量为m的木块，用一轻绳拴着，置于很大的水平转盘上，细绳穿过转盘中央的细管，与质量也为m的小球相连，木块与转盘间的最大静摩擦力为其重力的μ倍(μ＝0.2)，当转盘以角速度ω＝4rad/s匀速转动时，要保持木块与转盘相对静止，木块转动半径的范围是多少？(g取10m/s2)审题导析1.当木块离

4、圆心的距离很小时,随圆盘转动,木块会向圆心滑动吗？2.当木块恰好不向里滑动时,木块受力情况如何?遵从什么规律？3.若使木块半径再增大,木块所受各力情况又会如何变化？4.当木块半径达到最大值时，它所受各力情况怎样？如果再使木块半径增大一点，随圆盘的转动，木块将如何运动？扩展变式备选训练解析由于转盘以角速度ω＝4rad/s匀速转动,因此木块做匀速圆周运动所需向心力为F＝mrω2.当木块匀速圆周运动的半径取最小值时,其所受最大静摩擦力与拉力方向相反,，则有mg－μmg＝mrminω2，解得rmin＝0.5m；当木块匀速圆周运动的半径取最大值时,其所受最大静摩擦力与拉力方向相

5、同,则有mg＋μmg＝mrmaxω2，解得rmax＝0.75m.因此,要保持木块与转盘相对静止,木块转动半径的范围是：0.5m≤r≤0.75m.答案0.5m≤r≤0.75m转回原题FfmF拉=mgF合=F向rminFfmF拉=mgF合=F向rmax备选训练转到解析备选训练转回原题