高中物理必修二 匀速圆周运动 _ 本章小结课件20张PPT

第3讲 力学小专题
圆周运动模型
竖直平面的圆周运动“绳或单轨、杆或双轨”模型
热点模型构建——常考的圆周运动模型
来源
图例
考向
模型核心归纳
2015·新课标全国卷Ⅰ第22题

圆周运动、超
重、失重
1.常考的模型
(1)物体运动满足“绳”模型特征，竖直圆轨道光滑
(2)物体运动满足“绳”模型特征，竖直圆轨道粗糙
(3)物体运动满足“杆”模型特征，竖直圆轨道光滑
2016·全国卷Ⅱ第16题

受力分析、牛顿第二定律、圆周运动、动能定理
来源
图例
考向
模型核心归纳
2016·全国卷Ⅱ第25题

受力分析、机械能守恒定律、圆周运动、牛顿第二定律
(4)物体运动满足“杆”模型特征，竖直圆轨道粗糙
(5)两个物体沿竖直圆轨道做圆周运动
(6)同一物体在不同的竖直圆轨道做圆周运动
(7)物体在弹簧弹力、电场力或洛伦兹力共同作用下的圆周运动
2016·全国卷Ⅲ第24题

受力分析、圆周运动、机械能守恒定律、牛顿第二定律
来源
图例
考向
模型核心归纳
2017·全国卷Ⅱ第17题

平抛运动、功能关系及极值的求解方法
2.模型解法




2018·全国卷Ⅲ第25题

圆周运动、动能定理、动量
例1.(2017·全国卷Ⅱ，17)如图6，半圆形光滑轨道固定在水平地面上，半圆的直径与地面垂直，一小物块以速度v从轨道下端滑入轨道，并从轨道上端水平飞出，小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关，此距离最大时，对应的轨道半径为(重力加速度大小为g)(　　)
平抛运动与圆周运动的组合问题
图6
物块做平抛运动时，落地点到轨道下端的距离x＝v1t，
答案　B
设小球2和小球3通过最高点时的速度分别为v2′和v3′。
小球1做的不是平抛运动，则小球1和小球2做平抛运动的时间之比不是1∶1，故选项B、D正确，C错误。
答案　BD
【例2】 如图13所示，水平路面CD的右侧有一长度L1＝2 m的木板。一物块放在木板的最右端，并随木板一起向左侧固定的平台运动，木板的上表面与平台等高。平台上表面AB的长度s＝3 m，光滑半圆轨道AFE竖直固定在平台上，圆轨道半径R＝0.4 m，最低点与平台AB相切于A点。当木板的左端与平台的距离L＝2 m时，木板与物块向左运动的速度v0＝8 m/s。木板与平台的竖直壁碰撞后，木板立即停止运动，物块在木板上滑动并滑上平台。已知木板与路面间的动摩擦因数μ1＝0.05，物块与木板的上表面及轨道AB间的动摩擦因数均为μ2＝0.1，物块质量m＝1 kg，取g＝10 m/s2。
图13
(1)求物块进入圆轨道时对轨道上的A点的压力；
(2)判断物块能否到达圆轨道的最高点E。如果能，求物块离开E点后在平台上的落点到A点的距离；如果不能，则说明理由。
教你建构物理模型
第一步：把握过程，构建运动模型
过程1
DC段
木板、物块共同向左减速运动
过程2
木板与BC碰撞后
物块在木板上匀减速运动
过程3
物块滑到BA上
物块在BA上匀减速运动
过程4
光滑半圆轨道上
物块做圆周运动
过程5
物块若能达E点，以E点飞出过程
可能从E点水平抛出
解析　(1)设木板质量为M，物块随板运动撞击竖直壁BC时的速度为v1，由动能定理得
由牛顿第三定律知，物块对轨道A点的压力大小为140 N，方向竖直向下。
解得x＝2.4 m。
答案　(1)140 N，方向竖直向下　(2)能　2.4 m
对点训练如图9所示，地面和半圆轨道面均光滑。质量M＝1 kg、长为L＝4 m的小车放在地面上，其右端与墙壁的距离为s＝3 m，小车上表面与半圆轨道最低点P的切线相平。现有一质量m＝2 kg的滑块(视为质点)以v0＝6 m/s的初速度滑上小车左端，带动小车向右运动。小车与墙壁碰撞时即被粘在墙壁上，已知滑块与小车表面的动摩擦因数μ＝0.2，g取10 m/s2。
(1)求小车与墙壁碰撞时的速度；
(2)要使滑块在半圆轨道上运动时不脱离，求半圆轨道的半径R的取值。
归纳总结