高考物理大一輪復(fù)習(xí)第四章曲線運(yùn)動萬有引力與航天本章小結(jié)課件第一頁，共九頁，2022年，8月28日專題四圓周運(yùn)動與平拋運(yùn)動的綜合問題1.水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動與平拋運(yùn)動的綜合問題(1)此類問題往往是物體先做水平面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動,后做平拋運(yùn)動,

有時還要結(jié)合能量關(guān)系分析求解,多以選擇題或計(jì)算題考查。(2)解題關(guān)鍵:專題歸納提升①明確水平面內(nèi)勻速圓周運(yùn)動的向心力來源,根據(jù)牛頓第二定律和向心

力公式列方程。②平拋運(yùn)動一般是沿水平方向和豎直方向分解速度或位移。③速度是聯(lián)系前后兩個過程的關(guān)鍵物理量,前一個過程的末速度是后一

個過程的初速度。第二頁，共九頁，2022年，8月28日例1如圖,置于圓形水平轉(zhuǎn)臺邊緣的小物塊隨轉(zhuǎn)臺加速轉(zhuǎn)動,當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)

到某一數(shù)值時,物塊恰好滑離轉(zhuǎn)臺開始做平拋運(yùn)動?，F(xiàn)測得轉(zhuǎn)臺半徑R

=0.5m,離水平地面的高度H=0.8m,物塊平拋落地過程水平位移的大小s

=0.4m。設(shè)物塊所受的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,取重力加速度g=

10m/s2。求:(1)物塊做平拋運(yùn)動的初速度大小v0;(2)物塊與轉(zhuǎn)臺間的動摩擦因數(shù)μ。第三頁，共九頁，2022年，8月28日

解析

(1)物塊做平拋運(yùn)動,在豎直方向上有H=

gt2

①在水平方向上有s=v0t

②由①②式解得v0=s

=1m/s③(2)物塊離開轉(zhuǎn)臺時,最大靜摩擦力提供向心力,有fm=m

④fm=μN(yùn)=μmg

⑤由③④⑤式解得μ=

=0.2

答案

(1)1m/s

(2)0.2第四頁，共九頁，2022年，8月28日2.豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動與平拋運(yùn)動的綜合問題(1)此類問題有時物體先做豎直面內(nèi)的變速圓周運(yùn)動,后做平拋運(yùn)動,有時物

體先做平拋運(yùn)動,后做豎直面內(nèi)的變速圓周運(yùn)動,往往要結(jié)合能量關(guān)系求

解,多以計(jì)算題考查。(2)解題關(guān)鍵:①豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動首先要明確是“輕桿模型”還是“輕繩模型”,然

后分析物體能夠到達(dá)圓周最高點(diǎn)的臨界條件。②速度也是聯(lián)系前后兩個過程的關(guān)鍵物理量。第五頁，共九頁，2022年，8月28日例2小明站在水平地面上,手握不可伸長的輕繩一端,繩的另一端系有質(zhì)

量為m的小球,甩動手腕,使球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動。當(dāng)球某次運(yùn)動到

最低點(diǎn)時,繩突然斷掉,球飛行水平距離d后落地,如圖所示。已知握繩的手

離地面高度為d,手與球之間的繩長為

d,重力加速度為g。忽略手的運(yùn)動半徑和空氣阻力。(1)求繩斷時球的速度大小v1和球落地時的速度大小v2。(2)問繩能承受的最大拉力多大?(3)改變繩長,使球重復(fù)上述運(yùn)動,若繩仍在球運(yùn)動到最低點(diǎn)時斷掉,要使球拋出的水平距離最大,繩長應(yīng)為多少?最大水平距離為多少?第六頁，共九頁，2022年，8月28日

解析

(1)設(shè)繩斷后球飛行時間為t,由平拋運(yùn)動規(guī)律,有豎直方向d-

d=

gt2,水平方向d=v1t聯(lián)立解得v1=

由機(jī)械能守恒定律,有

m

=

m

+mg

解得v2=

(2)設(shè)繩能承受的最大拉力大小為T,這也是球受到繩的最大拉力大小。第七頁，共九頁，2022年，8月28日球做圓周運(yùn)動的半徑為R=

d由圓周運(yùn)動向心力公式,有T-mg=

聯(lián)立解得T=

mg(3)設(shè)繩長為l,繩斷時球的速度大小為v3,繩承受的最大拉力不變,有T-mg=m

得v3=

繩斷后球做平拋運(yùn)動,豎直位移為d-l,水平位移為x,時間為t1,有d-l=

g

x=v3t1解得x=4

第八頁，共九頁，2022年，8月28日當(dāng)l