1、返回返回高中物理第4章-章末小結(jié)返回返回返回返回 專題一勻速圓周運(yùn)動實(shí)例分析專題一勻速圓周運(yùn)動實(shí)例分析 解決圓周運(yùn)動問題的關(guān)鍵是正確地對物體進(jìn)行受力分解決圓周運(yùn)動問題的關(guān)鍵是正確地對物體進(jìn)行受力分析，搞清向心力的來源。析，搞清向心力的來源。 向心力是按力的效果命名的，它可以是做圓周運(yùn)動的向心力是按力的效果命名的，它可以是做圓周運(yùn)動的物體受到的某一個力或是幾個力的合力或是某一個力的分物體受到的某一個力或是幾個力的合力或是某一個力的分力，要視具體問題而定。力，要視具體問題而定。返回返回返回返回返回返回 例證例證1 某同學(xué)在觀察飛機(jī)在空中進(jìn)行飛行表演時，某同學(xué)在觀察飛機(jī)在空中進(jìn)行飛行表演時，發(fā)現(xiàn)飛機(jī)

2、有時在豎直方向做圓周運(yùn)動上下翻飛；有時在水平發(fā)現(xiàn)飛機(jī)有時在豎直方向做圓周運(yùn)動上下翻飛；有時在水平方向做勻速圓周運(yùn)動，如圖方向做勻速圓周運(yùn)動，如圖41所示，他得出下述結(jié)論，所示，他得出下述結(jié)論， 其中錯誤的是其中錯誤的是 () 圖圖41 A飛機(jī)做圓周運(yùn)動的向心力只能由重力提供飛機(jī)做圓周運(yùn)動的向心力只能由重力提供 B飛機(jī)在水平面上做勻速圓周運(yùn)動時，向心力可由飛機(jī)在水平面上做勻速圓周運(yùn)動時，向心力可由空氣的支持力與重力的合力提供空氣的支持力與重力的合力提供返回返回答案答案A C飛機(jī)在豎直面上做圓周運(yùn)動在最高點(diǎn)時，因加速飛機(jī)在豎直面上做圓周運(yùn)動在最高點(diǎn)時，因加速度豎直向下，故飛行員有失重感度豎直向下，

3、故飛行員有失重感 D飛機(jī)在豎直面上做圓周運(yùn)動在最低點(diǎn)時，因加速飛機(jī)在豎直面上做圓周運(yùn)動在最低點(diǎn)時，因加速度豎直向上，故飛行員受座椅的作用力最大度豎直向上，故飛行員受座椅的作用力最大圖圖42 返回返回 專題二豎直平面內(nèi)圓周運(yùn)動臨界問題實(shí)例分析專題二豎直平面內(nèi)圓周運(yùn)動臨界問題實(shí)例分析 在解決圓周運(yùn)動的臨界問題時，先確定限定軌道的構(gòu)件在解決圓周運(yùn)動的臨界問題時，先確定限定軌道的構(gòu)件(輕繩、輕桿、圓軌道的內(nèi)外側(cè)面等輕繩、輕桿、圓軌道的內(nèi)外側(cè)面等)，然后再確定臨界點(diǎn)的，然后再確定臨界點(diǎn)的位置。臨界問題總是出現(xiàn)在變速圓周運(yùn)動中，而豎直平面內(nèi)位置。臨界問題總是出現(xiàn)在變速圓周運(yùn)動中，而豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動是最

4、典型的變速圓周運(yùn)動。的圓周運(yùn)動是最典型的變速圓周運(yùn)動。物理情景物理情景最高點(diǎn)無支撐最高點(diǎn)無支撐最高點(diǎn)有支撐最高點(diǎn)有支撐實(shí)例實(shí)例球與繩連接、水流星、沿內(nèi)球與繩連接、水流星、沿內(nèi)軌道的軌道的“過山車過山車”等等球與桿連接，車球與桿連接，車過拱橋等過拱橋等圖示圖示返回返回返回返回 例證例證2如圖如圖43所示，所示，AB為半徑為為半徑為R的金屬導(dǎo)軌的金屬導(dǎo)軌(導(dǎo)導(dǎo)軌厚度不計(jì)軌厚度不計(jì))，a、b為分別沿導(dǎo)軌上、下兩表面做圓周運(yùn)動為分別沿導(dǎo)軌上、下兩表面做圓周運(yùn)動的小球的小球(可看做質(zhì)點(diǎn)可看做質(zhì)點(diǎn))，要使小球不致脫離導(dǎo)軌，要使小球不致脫離導(dǎo)軌，a、b在導(dǎo)軌在導(dǎo)軌最高點(diǎn)的速度最高點(diǎn)的速度va、vb應(yīng)滿足什么

5、條件？應(yīng)滿足什么條件？圖圖43返回返回返回返回 專題三與圓周運(yùn)動相關(guān)的力學(xué)綜合問題專題三與圓周運(yùn)動相關(guān)的力學(xué)綜合問題 (1)此類問題是高考的重點(diǎn)，可綜合考查學(xué)生分析問題此類問題是高考的重點(diǎn)，可綜合考查學(xué)生分析問題解決問題的能力，主要形式有：解決問題的能力，主要形式有： 各種運(yùn)動形式相結(jié)合；各種運(yùn)動形式相結(jié)合； 與機(jī)械能守恒、動能定理相結(jié)合。與機(jī)械能守恒、動能定理相結(jié)合。 (2)求解關(guān)鍵：求解關(guān)鍵： 分清物理過程和階段；分清物理過程和階段； 正確選擇物理規(guī)律；正確選擇物理規(guī)律； 挖掘隱含條件挖掘隱含條件聯(lián)系兩種運(yùn)動的聯(lián)系兩種運(yùn)動的“橋梁橋梁”； 善于用能量的觀點(diǎn)巧妙聯(lián)系初、末狀態(tài)。善于用能量的觀

6、點(diǎn)巧妙聯(lián)系初、末狀態(tài)。返回返回 例證例證3如圖如圖44所示，一個質(zhì)量所示，一個質(zhì)量為為m0.6 kg的小球，以某一初速度的小球，以某一初速度v0從從圖中圖中P點(diǎn)水平拋出，恰好從光滑圓弧點(diǎn)水平拋出，恰好從光滑圓弧ABC的的A點(diǎn)的切線方向進(jìn)入圓弧軌道點(diǎn)的切線方向進(jìn)入圓弧軌道(不不計(jì)空氣阻力，進(jìn)入時無機(jī)械能損失計(jì)空氣阻力，進(jìn)入時無機(jī)械能損失)。已知圓弧半徑。已知圓弧半徑R0.3 m，圖中圖中60，小球到達(dá)，小球到達(dá)A點(diǎn)時的速度點(diǎn)時的速度v4 m/s。試求。試求(取取g10 m/s2)： (1)小球做平拋運(yùn)動的初速度小球做平拋運(yùn)動的初速度v0； (2)判斷小球能否通過圓弧最高點(diǎn)判斷小球能否通過圓弧最高

7、點(diǎn)C，若能，求出小球到達(dá)，若能，求出小球到達(dá)圓弧軌道最高點(diǎn)圓弧軌道最高點(diǎn)C時對軌道的壓力時對軌道的壓力N。圖圖44返回返回返回返回代入數(shù)據(jù)得代入數(shù)據(jù)得N8 N由牛頓第三定律得由牛頓第三定律得NN8 N方向豎直向上。方向豎直向上。答案答案(1)2 m/s(2)8 N方向豎直向上方向豎直向上返回返回1.有一個驚險的雜技節(jié)目叫有一個驚險的雜技節(jié)目叫“飛車走壁飛車走壁”， 雜技演員騎摩托車先在如圖雜技演員騎摩托車先在如圖45所示所示 的大型圓筒底部做速度較小、半徑較的大型圓筒底部做速度較小、半徑較 小的圓周運(yùn)動，通過逐步加速，圓周小的圓周運(yùn)動，通過逐步加速，圓周 運(yùn)動半徑亦逐步增大，最后能以較大運(yùn)動半

8、徑亦逐步增大，最后能以較大 的速度在豎直的筒壁上做勻速圓周運(yùn)動，這時使車和人整的速度在豎直的筒壁上做勻速圓周運(yùn)動，這時使車和人整 體做圓周運(yùn)動的向心力是體做圓周運(yùn)動的向心力是 ()圖圖45返回返回A圓筒壁對車的靜摩擦力圓筒壁對車的靜摩擦力B筒壁對車的彈力筒壁對車的彈力C摩托車本身的動力摩托車本身的動力D重力和摩擦力的合力重力和摩擦力的合力解析：解析：車子和人整體受到重力、彈力、摩擦力作用，但做車子和人整體受到重力、彈力、摩擦力作用，但做圓周運(yùn)動的向心力是由筒壁對車的彈力提供的。圓周運(yùn)動的向心力是由筒壁對車的彈力提供的。答案：答案：B返回返回2.在光滑平面中，有一轉(zhuǎn)軸垂直于此平面，交在光滑平面中

9、，有一轉(zhuǎn)軸垂直于此平面，交 點(diǎn)點(diǎn)O的上方的上方h處固定一細(xì)繩的一端，繩的另一處固定一細(xì)繩的一端，繩的另一 端固定一質(zhì)量為端固定一質(zhì)量為m的小球的小球B，繩長，繩長ABlh， 小球可隨轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動并在光滑水平面上做勻速小球可隨轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動并在光滑水平面上做勻速 圓周運(yùn)動，如圖圓周運(yùn)動，如圖46所示，要使球不離開水平面，轉(zhuǎn)軸的所示，要使球不離開水平面，轉(zhuǎn)軸的 轉(zhuǎn)速最大值是轉(zhuǎn)速最大值是 ()圖圖46返回返回答案：答案：A返回返回3.如圖如圖47所示，長度所示，長度l0.50 m的輕質(zhì)桿的輕質(zhì)桿 OA，A端固定一個質(zhì)量端固定一個質(zhì)量m3.0 kg的小球，的小球， 小球以小球以O(shè)為圓心在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動。為

10、圓心在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動。 通過最高點(diǎn)時小球的速率是通過最高點(diǎn)時小球的速率是2.0 m/s，g取取 10 m/s2，則此時細(xì)桿，則此時細(xì)桿OA () A受到受到6.0 N的拉力的拉力 B受到受到6.0 N的壓力的壓力 C受到受到24 N的拉力的拉力 D受到受到54 N的壓力的壓力圖圖47返回返回答案：答案：B返回返回4.飛機(jī)由俯沖轉(zhuǎn)為拉起的一段軌跡可飛機(jī)由俯沖轉(zhuǎn)為拉起的一段軌跡可 看成一段圓弧，如圖看成一段圓弧，如圖48所示，飛所示，飛 機(jī)做俯沖拉起運(yùn)動時，在最低點(diǎn)附機(jī)做俯沖拉起運(yùn)動時，在最低點(diǎn)附 近做半徑為近做半徑為r180 m的圓周運(yùn)動，的圓周運(yùn)動， 如果飛行員質(zhì)量如果飛行員質(zhì)量m70

11、kg，飛機(jī)經(jīng)過最低點(diǎn)，飛機(jī)經(jīng)過最低點(diǎn)P時的速度時的速度v 360 km/h，則這時飛行員對座椅的壓力是多少？，則這時飛行員對座椅的壓力是多少？ (g取取10 m/s2)圖圖48返回返回答案：答案：4 589 N返回返回5在游樂節(jié)目中，選手需借助懸掛在高處的繩飛越到水面在游樂節(jié)目中，選手需借助懸掛在高處的繩飛越到水面的浮臺上，小明和小陽觀看后對此進(jìn)行了討論。如圖的浮臺上，小明和小陽觀看后對此進(jìn)行了討論。如圖49所示，他們將選手簡化為質(zhì)量所示，他們將選手簡化為質(zhì)量m60 kg的質(zhì)點(diǎn)，選手抓住的質(zhì)點(diǎn)，選手抓住繩由靜止開始擺動，此時繩與豎直方向夾角繩由靜止開始擺動，此時繩與豎直方向夾角53，繩的，繩的懸掛點(diǎn)懸掛點(diǎn)O距水面的高度為距水面的高度為H3 m。不考慮空氣阻力和繩的。不考慮空氣阻力和繩的質(zhì)量，浮臺露出水面的高度不計(jì)，水足夠深。取重力加速質(zhì)量，浮臺露出水面的高度不計(jì)，水足夠深。取重力加速度度g10 m/s2，sin530.8，cos530.6。圖圖49返回返回(1)求選手?jǐn)[到最低點(diǎn)時對繩拉力的大小求選手?jǐn)[到最低點(diǎn)時對繩拉力的大小F；(2)若選手?jǐn)[到最低點(diǎn)時松手，小明認(rèn)為繩越長，在浮臺上若選手?jǐn)[到最低點(diǎn)時松手，小明認(rèn)為繩越長，在浮臺上的落點(diǎn)距岸邊越遠(yuǎn)；小陽卻認(rèn)為繩越短，落點(diǎn)距岸邊越遠(yuǎn)