高考物理二轮复习专题一力与运动第四讲力与曲线运动——圆周运动模型课件（38页PPT）
文档属性
| 名称 | 高考物理二轮复习专题一力与运动第四讲力与曲线运动——圆周运动模型课件（38页PPT） |
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| 格式 | ppt | ||
| 文件大小 | 1.6MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2026-02-06 00:00:00 | ||
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文档简介
(共38张PPT)
专题一 力与运动
第四讲 力与曲线运动——圆周运动模型
要点1 圆周运动
1．知能网络
2．圆周运动的三种临界情况
(1)牵引绳的临界：绳恰好绷紧时，张力FT＝0；绳恰好断时，张力FT达到绳子最大承受力。
(2)相对滑动的临界：两物体之间的静摩擦力恰好达到最大静摩擦力，即Ff＝Ffm。
(3)物体分离的临界：物体间的弹力恰好为零，即FN＝0。
要点2 带电粒子在匀强磁场中的运动
1．知能网络
2．对称思维在磁场中的应用
(1)粒子从直线边界射入磁场，再从这一边界射出时，速度方向与边界的夹角相等。
(2)粒子沿径向射入圆形磁场区域时，必沿径向射出磁场区域。
热点题型1 圆周运动
AD
解析：
答案：
解析：
解析：
竖直面内圆周运动的两种临界模型
练1 (水平面内的圆周运动、临界问题)(2025·河南三门峡模拟)如图所示，半径为R＝1 m的转台可以在中心的竖直转轴带动下在水平面转动，质量为0.5 kg、可视为质点的物体放在转台的边缘，用细线将物体拴接在转轴上，细线处于拉直放松的状态，且与转轴的夹角为θ＝30°。已知细线能承受的最大拉力为F＝10 N，物体与转台之间的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，转台的转速缓慢增大，当转台的角速度为2 rad/s时，细线刚好绷紧，重力加速度为g＝10 m/s2。下列说法正确的是 ( )
D
解析：
解析：
练2 (圆周运动与平抛运动的综合)(2025·福建福州模拟)如图所示，一个质量为m的小孩(可视为质点)做杂技表演。一不可伸长的轻绳一端固定于距离水平安全网高为H的O点，小孩抓住绳子上的P点从与O点等高的位置由静止开始向下摆动，小孩运动到绳子竖直时松手离开绳子做平抛运动，落到安全网上。已知P点到O点的距离为l(0C
解析：
落点距离O点的水平距离x最大，C正确，D错误。
热点题型2 带电粒子在匀强磁场中的圆周运动
[例3] (2025·全国卷)如图，正方形abcd内有方向垂直于纸面的匀强磁场，电子在纸面内从顶点a以速度v0射入磁场，速度方向垂直于ab。磁感应强度的大小不同时，电子可分别从ab边的中点、b点和c点射出，在磁场中运动的时间分别为t1、t2和t3，则( )
A．t1C．t1＝t2>t3 D．t1>t2>t3
A
解析：
处理匀强磁场中圆周运动的分析思路
A
解析：
“建模法”攻克复杂情境、创新情境
对于新情境、复杂情境问题，要抓住主要因素，对研究对象作出简化描述，建立我们熟知的物理模型，由该物理模型突破疑难，解决问题。
[例] (传统文化类情境)(经典高考题)清代乾隆的《冰嬉赋》用“躄躠”(可理解为低身斜体)二字揭示了滑冰的动作要领。500 m短道速滑世界纪录由我国运动员创造并保持。在其创造纪录的比赛中：
(1)运动员从静止出发，先沿直道加速滑行，前8 m用时2 s，该过程可视为匀加速直线运动，求此过程加速度大小；
(2)运动员途中某次过弯时的运动可视为半径为10 m的匀速圆周运动，速度大小为14 m/s，已知运动员的质量为73 kg，求此次过弯时所需的向心力大小；
(3)运动员通过侧身来调整身体与水平冰面的夹角，使场地对其作用力指向身体重心而实现平稳过弯，如图所示。求运动员在(2)问中过弯时身体与水平面的夹角θ的大小(不计空气阻力，重力加速度大小取10 m/s2，tan 22°＝0.40，tan 27°＝0.51，tan 32°＝0.62，tan 37°＝0.75)。
答案：(1)4 m/s2 (2)1 430.8 N (3)27°
解析：
解析：
简化情境，建构模型
(1)运动员的受力可简化为：重力mg和场地对他的力F；
(2)动力学本质是这两个力的合力提供向心力。
[真题提升1] (生产生活类情境)(2025·重庆卷)“魔幻”重庆的立体交通层叠交错，小明选取其中两条线探究车辆的运动。如图所示，轻轨列车与汽车以速度2v0分别从M和N向左同时出发，列车做匀速直线运动，汽车在长为s的NO段做匀减速直线运动并以速度v0进入半径为R的OP圆孤段做匀速圆周运动。两车均视为质点，则 ( )
B
解析：
[真题提升2] (科技前沿类情境)(多选)(经典高考题)粒子物理研究中使用的一种球状探测装置横截面的简化模型如图所示。内圆区域有垂直纸面向里的匀强磁场，外圆是探测器。两个粒子先后从P点沿径向射入磁场，粒子1沿直线通过磁场区域后打在探测器上的M点。粒子2经磁场偏转后打在探测器上的N点。装置内部为真空状态，忽略粒子重力及粒子间相互作用力。下列说法正确的是 ( )
AD
A．粒子1可能为中子
B．粒子2可能为电子
C．若增大磁感应强度，粒子1可能打在探测器上的Q点
D．若增大粒子入射速度，粒子2可能打在探测器上的Q点
解析：
专题一 力与运动
第四讲 力与曲线运动——圆周运动模型
要点1 圆周运动
1．知能网络
2．圆周运动的三种临界情况
(1)牵引绳的临界：绳恰好绷紧时，张力FT＝0；绳恰好断时，张力FT达到绳子最大承受力。
(2)相对滑动的临界：两物体之间的静摩擦力恰好达到最大静摩擦力，即Ff＝Ffm。
(3)物体分离的临界：物体间的弹力恰好为零，即FN＝0。
要点2 带电粒子在匀强磁场中的运动
1．知能网络
2．对称思维在磁场中的应用
(1)粒子从直线边界射入磁场，再从这一边界射出时，速度方向与边界的夹角相等。
(2)粒子沿径向射入圆形磁场区域时，必沿径向射出磁场区域。
热点题型1 圆周运动
AD
解析：
答案：
解析：
解析：
竖直面内圆周运动的两种临界模型
练1 (水平面内的圆周运动、临界问题)(2025·河南三门峡模拟)如图所示，半径为R＝1 m的转台可以在中心的竖直转轴带动下在水平面转动，质量为0.5 kg、可视为质点的物体放在转台的边缘，用细线将物体拴接在转轴上，细线处于拉直放松的状态，且与转轴的夹角为θ＝30°。已知细线能承受的最大拉力为F＝10 N，物体与转台之间的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，转台的转速缓慢增大，当转台的角速度为2 rad/s时，细线刚好绷紧，重力加速度为g＝10 m/s2。下列说法正确的是 ( )
D
解析：
解析：
练2 (圆周运动与平抛运动的综合)(2025·福建福州模拟)如图所示，一个质量为m的小孩(可视为质点)做杂技表演。一不可伸长的轻绳一端固定于距离水平安全网高为H的O点，小孩抓住绳子上的P点从与O点等高的位置由静止开始向下摆动，小孩运动到绳子竖直时松手离开绳子做平抛运动，落到安全网上。已知P点到O点的距离为l(0
解析：
落点距离O点的水平距离x最大，C正确，D错误。
热点题型2 带电粒子在匀强磁场中的圆周运动
[例3] (2025·全国卷)如图，正方形abcd内有方向垂直于纸面的匀强磁场，电子在纸面内从顶点a以速度v0射入磁场，速度方向垂直于ab。磁感应强度的大小不同时，电子可分别从ab边的中点、b点和c点射出，在磁场中运动的时间分别为t1、t2和t3，则( )
A．t1
A
解析：
处理匀强磁场中圆周运动的分析思路
A
解析：
“建模法”攻克复杂情境、创新情境
对于新情境、复杂情境问题，要抓住主要因素，对研究对象作出简化描述，建立我们熟知的物理模型，由该物理模型突破疑难，解决问题。
[例] (传统文化类情境)(经典高考题)清代乾隆的《冰嬉赋》用“躄躠”(可理解为低身斜体)二字揭示了滑冰的动作要领。500 m短道速滑世界纪录由我国运动员创造并保持。在其创造纪录的比赛中：
(1)运动员从静止出发，先沿直道加速滑行，前8 m用时2 s，该过程可视为匀加速直线运动，求此过程加速度大小；
(2)运动员途中某次过弯时的运动可视为半径为10 m的匀速圆周运动，速度大小为14 m/s，已知运动员的质量为73 kg，求此次过弯时所需的向心力大小；
(3)运动员通过侧身来调整身体与水平冰面的夹角，使场地对其作用力指向身体重心而实现平稳过弯，如图所示。求运动员在(2)问中过弯时身体与水平面的夹角θ的大小(不计空气阻力，重力加速度大小取10 m/s2，tan 22°＝0.40，tan 27°＝0.51，tan 32°＝0.62，tan 37°＝0.75)。
答案：(1)4 m/s2 (2)1 430.8 N (3)27°
解析：
解析：
简化情境，建构模型
(1)运动员的受力可简化为：重力mg和场地对他的力F；
(2)动力学本质是这两个力的合力提供向心力。
[真题提升1] (生产生活类情境)(2025·重庆卷)“魔幻”重庆的立体交通层叠交错，小明选取其中两条线探究车辆的运动。如图所示，轻轨列车与汽车以速度2v0分别从M和N向左同时出发，列车做匀速直线运动，汽车在长为s的NO段做匀减速直线运动并以速度v0进入半径为R的OP圆孤段做匀速圆周运动。两车均视为质点，则 ( )
B
解析：
[真题提升2] (科技前沿类情境)(多选)(经典高考题)粒子物理研究中使用的一种球状探测装置横截面的简化模型如图所示。内圆区域有垂直纸面向里的匀强磁场，外圆是探测器。两个粒子先后从P点沿径向射入磁场，粒子1沿直线通过磁场区域后打在探测器上的M点。粒子2经磁场偏转后打在探测器上的N点。装置内部为真空状态，忽略粒子重力及粒子间相互作用力。下列说法正确的是 ( )
AD
A．粒子1可能为中子
B．粒子2可能为电子
C．若增大磁感应强度，粒子1可能打在探测器上的Q点
D．若增大粒子入射速度，粒子2可能打在探测器上的Q点
解析：
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