高一物理__圆周运动复习知识点总结复习提纲

高一物理__圆周运动复习知识点总结复习提纲内容摘要：

为 ，求这时小球的瞬时速度大小。 图 5 解析： 小球所需向心力向下，本题中 ，所以弹力的方向可能向上也可能向下。 （ 1）若 F 向上，则 ， ； （ 2）若 F 向下，则 ， 点评： 本题是杆连球绕轴自由转动，根据机械能守恒，还能求出小球在最低点的即时速度。 需要注重的是：若题目中说明小球在杆的带动下在竖直面内做匀速圆周运动，则运动过程中小球的机械能不再守恒，这两类题一定要分清。 结合能量的题型 例 4：一内壁光滑的环形细圆管，位于竖直平面内，环的半径为 R（比细管的半径大得多），在圆管中有两个直径与细管内径相同的小球 A、 B，质量分别为 、 ，沿环形管顺时针运动，经过最低点的速度都是 ，当 A球运动到最低点时， B球恰好到最高点，若要此时作用于细管的合力为零，那么 、 、 R和 应满足的关系是。 解析： 由题意分别对 A、 B小球和圆环进行受力分析如图 6 所示。 对于 A球有 对于 B球有 根据机械能守恒定律 由环的平衡条件 而 ， 由以上各式解得 图 6 点评： 圆周运动与能量问题常联系在一起，在解这类问题时，除要对物体受力分析，运用圆周运动知识外，还要正确运用能量关系（动能定理、机械能守恒定律）。 连接问题的题型 例 5：如图 7 所示，一根轻质细杆的两端分别固定着 A、 B两个质量均为 m 的小球， O点是一光滑水平轴，已知 ， ，使细杆从水平位置由静止开始转动，当 B球转到 O 点正下方时，它对细杆的拉力大小是多少。 图 7 解析： 对 A、 B两球组成的系统应用机械能守恒定律得 因 A、 B两球用轻杆相连，故两球转动的角速度相等，即 设 B球运动到最低点时细杆对小球的拉力为 ，由牛顿第二定律得 解以上各式得 ，由牛顿第三定律知， B球对细杆的拉力大小等于 ，方向竖直向下。 说明： 杆件模型的最显著特点是杆上各点的角速度相同。 这是与后面解决双子星问题的共同点。 （四）难点问题选讲 1. 极值问题 例 6：如图 8 所示，用细绳一端系着的质量为 的物体 A静止在水平转盘上，细绳另一端通过转盘中心的光滑小孔 O 吊着质量为 的小球 B， A的重心到 O 点的距离为。 若 A与转盘间的最大静摩擦力为 ，为使小球 B保持静止，求转盘绕中心 O 旋转的角速度 的取值范围。 （取 ） 图 8 解析： 要使 B静止， A必须相对于转盘静止 ——具有与转盘相同的角速度。 A需要的向心力由绳拉力和静摩擦力合成。 角速度取最大值时， A有离心趋势，静摩擦力指向圆心 O；角速度取最小值时， A有向心运动的趋势，静摩擦力背离圆心 O。 对于 B： 对于 A： ， 联立解得 ， 所以 点评： 在水平面上做圆周运动的物体，当角速度 变化时，物体有远离或向着圆心运动的（半径有变化）趋势。 这时要根据物体的受力情况，判定物体受的某个力是否存在以及这个力存在时方向朝哪（非凡是一些接触力，如静摩擦力、绳的拉力等）。 2. 微元问题 例 7：如图 9 所示，露天娱乐场空中列车是由许多完全相同的车厢组成，列车先沿光滑。