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1、第第6章章圆周运动圆周运动章 末 小 结方法归纳提炼方法归纳提炼进考场练真题进考场练真题知识网络构建知识网络构建知识网络构建知识网络构建方法归纳提炼方法归纳提炼 典题典题 1思思路路引引导导：解解这这类类问问题题，要要特特别别注注意意分分析析物物体体做做圆圆周周运运动动的的向向心心力力来来源源，考考虑虑达达到到临临界界条条件件时时物物体体所所处处的的状状态态，即即临临界界速速度度、临临界界角角速速度度，然后分析该状态下物体的受力特点，结合圆周运动知识，列方程求解。然后分析该状态下物体的受力特点，结合圆周运动知识，列方程求解。二、竖直面内圆周运动的轻绳模型二、竖直面内圆周运动的轻绳模型1模型概述
2、模型概述无无支支撑撑物物(如如球球与与绳绳连连接接，沿沿内内轨轨道道运运动动的的“过过山山车车”等等)的的竖竖直直面面内的圆周运动，称为内的圆周运动，称为“轻绳模型轻绳模型”。如如图图所所示示，长长度度为为L0.4 m的的轻轻绳绳，系系一一小小球球在在竖竖直直平平面面内内做做圆圆周周运运动动，小小球球的的质质量量为为m0.5 kg，小小球球半半径径不不计计，g取取10 m/s2，求：求：(1)小球刚好通过最高点时的速度大小；小球刚好通过最高点时的速度大小；(2)小球通过最高点时的速度大小为小球通过最高点时的速度大小为4 m/s时时，绳绳的拉力大小；的拉力大小；(3)若轻绳能承受的最大张力为若轻
3、绳能承受的最大张力为45 N，小球运动过程中速度的最大值，小球运动过程中速度的最大值。典题典题 2三、竖直面内圆周运动的轻杆模型三、竖直面内圆周运动的轻杆模型1模型概述模型概述有有支支撑撑物物(如如球球与与杆杆连连接接，小小球球在在弯弯管管内内运运动动等等)的的竖竖直直面面内内的的圆圆周周运动，称为运动，称为“轻杆模型轻杆模型”。2模型特点模型特点比较项目比较项目特点特点情景图示情景图示 长长L0.5 m、质质量量可可忽忽略略的的细细杆杆，其其一一端端可可绕绕O点点在在竖竖直直平平面面内内转转动动，另另一一端端固固定定着着一一个个小小球球A。A的的质质量量为为m2 kg，当当A通过最高点时，通
4、过最高点时，如如图所示，求在下列两种情况下小球对杆的作用力：图所示，求在下列两种情况下小球对杆的作用力：(1)A在最高点的速度为在最高点的速度为1 m/s；(2)A在最高点的速度为在最高点的速度为4 m/s。典题典题 3答案：答案：(1)16 N，方向向下，方向向下(2)44 N，方向，方向向上向上易易错错提提醒醒：求求物物体体对对轨轨道道(杆杆)的的压压力力，或或对对绳绳(杆杆)的的拉拉力力时时，先先根根据据牛牛顿顿第第二二定定律律求求出出轨轨道道(杆杆)对对物物体体的的支支持持力力或或绳绳(杆杆)对对物物体体的的拉拉力力，再再根根据牛顿第三定律，求出物体对轨道据牛顿第三定律，求出物体对轨道
5、(杆杆)的压力或对绳的压力或对绳(杆杆)的拉力的拉力。进考场练真题进考场练真题 一、高考真题探析一、高考真题探析 (多多选选)(2021河河北北卷卷，9)如如图图，矩矩形形金金属属框框MNQP竖竖直直放放置置，其其中中MN、PQ足足够够长长，且且PQ杆杆光光滑滑，一一根根轻轻弹弹簧簧一一端端固固定定在在M点点，另另一一端端连连接接一一个个质质量量为为m的的小小球球，小小球球穿穿过过PQ杆杆，金金属属框框绕绕MN轴轴分分别别以以角角速速度度和和匀匀速速转转动动时时，小小球球均均相相对对PQ杆杆静静止止，若若，则则与与以以匀匀速速转动时相比，以转动时相比，以匀速转动时匀速转动时()A小球的高度一定
6、降低小球的高度一定降低B弹簧弹力的大小一定不变弹簧弹力的大小一定不变C小球对杆压力的大小一定变大小球对杆压力的大小一定变大D小球所受合外力的大小一定变大小球所受合外力的大小一定变大 典典题题 BD二、临场真题练兵二、临场真题练兵1(2021全全国国甲甲卷卷，15)“旋旋转转纽纽扣扣”是是一一种种传传统统游游戏戏。如如图图，先先将将纽纽扣扣绕绕几几圈圈，使使穿穿过过纽纽扣扣的的两两股股细细绳绳拧拧在在一一起起，然然后后用用力力反反复复拉拉绳绳的的两两端端，纽纽扣扣正正转转和和反反转转会会交交替替出出现现。拉拉动动多多次次后后，纽纽扣扣绕绕其其中中心心的的转转速速可可达达50 r/s，此时纽扣上距
7、离中心，此时纽扣上距离中心1 cm处的点向心加速度大小约为处的点向心加速度大小约为()A10 m/s2B100 m/s2C1 000 m/s2 D10 000 m/s2C2如如图图，一一同同学学表表演演荡荡秋秋千千。已已知知秋秋千千的的两两根根绳绳长长均均为为10 m，该该同同学学和和秋秋千千踏踏板板的的总总质质量量约约为为50 kg。绳绳的的质质量量忽忽略略不不计计。当当该该同同学学荡荡到到秋秋千千支支架架的的正正下下方方时时，速速度度大大小小为为8 m/s，此此时时每每根根绳绳子子平平均均承承受受的的拉拉力力约为约为()A200 N B400 N C600 N D800 N B3(2022
8、浙江高考真题浙江高考真题)下列说法正确的是下列说法正确的是()A链球做匀速圆周运动过程中加速度不变链球做匀速圆周运动过程中加速度不变B足球下落过程中惯性不随速度增大而增大足球下落过程中惯性不随速度增大而增大C乒乓球被击打过程中受到的作用力大小不变乒乓球被击打过程中受到的作用力大小不变D篮球飞行过程中受到空气阻力的方向与速度方向无关篮球飞行过程中受到空气阻力的方向与速度方向无关解解析析：链链球球做做匀匀速速圆圆周周运运动动过过程程中中加加速速度度的的方方向向时时刻刻改改变变，选选项项A错错误误；物物体体的的惯惯性性只只与与物物体体的的质质量量有有关关，故故足足球球下下落落过过程程中中惯惯性性不不
9、随随速速度度增增大大而而增增大大，选选项项B正正确确；乒乒乓乓球球被被击击打打过过程程中中受受到到的的作作用用力力大大小小在在变变化化，选选项项C错错误误；篮篮球球飞飞行行过过程程中中受受到到空空气气阻阻力力的的方方向向与与速速度度方方向向相相反，选项反，选项D错误错误。B4(2022山山东东高高考考真真题题)无无人人配配送送小小车车某某次次性性能能测测试试路路径径如如图图所所示示，半半径径为为3 m的的半半圆圆弧弧BC与与长长8 m的的直直线线路路径径AB相相切切于于B点点，与与半半径径为为4 m的的半半圆圆弧弧CD相相切切于于C点点。小小车车以以最最大大速速度度从从A点点驶驶入入路路径径，
10、到到适适当当位位置置调调整整速速率率运运动动到到B点点，然然后后保保持持速速率率不不变变依依次次经经过过BC和和CD。为为保保证证安安全全，小小车车速速率率最最大大为为4 m/s，在在ABC段段的的加加速速度度最最大大为为2 m/s2，CD段段的的加加速速度度最最大大为为1 m/s2。小小车车视视为为质质点点，小小车车从从A到到D所所需需最最短短时时间间t及及在在AB段段做做匀速直线运动的最长距离匀速直线运动的最长距离l为为()B5(多多选选)(2022河河北北高高考考真真题题)如如图图，广广场场水水平平地地面面上上同同种种盆盆栽栽紧紧密密排排列列在在以以O为为圆圆心心、R1和和R2为为半半径
11、径的的同同心心圆圆上上，圆圆心心处处装装有有竖竖直直细细水水管管，其其上上端端水水平平喷喷水水嘴嘴的的高高度度、出出水水速速度度及及转转动动的的角角速速度度均均可可调调节节，以以保保障障喷喷出出的的水水全全部部落落入入相相应应的的花花盆盆中中。依依次次给给内内圈圈和和外外圈圈上上的的盆盆栽栽浇浇水水时时，喷喷水水嘴嘴的的高高度度、出出水水速速度度及及转转动动的的角角速速度度分分别别用用h1、v1、1和和h2、v2、2表表示示。花花盆盆大大小小相相同同，半半径径远远小小于于同同心心圆圆半半径径，出出水水口口截截面面积积保保持持不不变，忽略喷水嘴水平长度和空气阻力。下列说法正确的是变，忽略喷水嘴水
12、平长度和空气阻力。下列说法正确的是()BD6(2022浙浙江江高高考考真真题题)“探探究究向向心心力力大大小小的的表表达达式式”实实验验装装置置如如图图所示。所示。(1)采用的实验方法是采用的实验方法是_。A控制变量法控制变量法 B B等效法等效法C模拟法模拟法A(2)在在小小球球质质量量和和转转动动半半径径相相同同的的情情况况下下，逐逐渐渐加加速速转转动动手手柄柄到到一一定定速速度度后后保保持持匀匀速速转转动动。此此时时左左右右标标尺尺露露出出的的红红白白相相间间等等分分标标记记的的比比值值等等于于两两小小球球的的_之之比比(选选填填“线线速速度度大大小小”“”“角角速速度度平平方方”或或“
13、周周期期平平方方”)；在在加加速速转转动动手手柄柄过过程程中中，左左右右标标尺尺露露出出红红白白相相间间等等分分标标记的比值记的比值_(选填选填“不变不变”“”“变大变大”或或“变小变小”)。角速度平方角速度平方不变不变7(2022福福建建高高考考真真题题)清清代代乾乾隆隆的的冰冰嬉嬉赋赋用用“躄躄躠躠”(可可理理解解为为低低身身斜斜体体)二二字字揭揭示示了了滑滑冰冰的的动动作作要要领领。500 m短短道道速速滑滑世世界界纪纪录录由由我我国运动员武大靖创造并保持。在其创造纪录的比赛中，国运动员武大靖创造并保持。在其创造纪录的比赛中，(1)武武大大靖靖从从静静止止出出发发，先先沿沿直直道道加加速
14、速滑滑行行，前前8 m用用时时2 s。该该过过程程可视为匀加速直线运动，求此过程加速度大小可视为匀加速直线运动，求此过程加速度大小；(2)武武大大靖靖途途中中某某次次过过弯弯时时的的运运动动可可视视为为半半径径为为10 m的的匀匀速速圆圆周周运运动动，速速度度大大小小为为14 m/s。已已知知武武大大靖靖的的质质量量为为73 kg，求求此此次次过过弯弯时时所所需需的的向向心力大小；心力大小；(3)武武大大靖靖通通过过侧侧身身来来调调整整身身体体与与水水平平冰冰面面的的夹夹角角，使使场场地地对对其其作作用用力力指指向向身身体体重重心心而而实实现现平平稳稳过过弯弯，如如图图所所示示。求求武武大大靖
15、靖在在(2)问问中中过过弯弯时时身身体体与与水水平平面面的的夹夹角角的的大大小小。(不不计计空空气气阻阻力力，重重力力加加速速度度大大小小取取10 m/s2，tan 220.40、tan 270.51、tan 320.62、tan 370.75)8(2022辽辽宁宁高高考考真真题题)2022年年北北京京冬冬奥奥会会短短道道速速滑滑混混合合团团体体2 000米接力决赛中，我国短道速滑队夺得中国队在本届冬奥会的首金。米接力决赛中，我国短道速滑队夺得中国队在本届冬奥会的首金。(1)如如果果把把运运动动员员起起跑跑后后进进入入弯弯道道前前的的过过程程看看作作初初速速度度为为零零的的匀匀加加速速直直线线运运动动，若若运运动动员员加加速速到到速速度度v9 m/s时时，滑滑过过的的距距离离x15 m，求求加加速度的大小；速度的大小；(2)如如果果把把运运动动员员在在弯弯道道滑滑行行的的过过程程看看作作轨轨道道为为半半圆圆的的匀匀速速圆圆周周运运动动，如如图图所所示示，若若甲甲、乙乙两两名名运运动动员员同同时时进进入入弯弯道道，滑滑行行半半径径分分别别为为R甲甲8 m、R乙乙9 m，滑滑行行速速率率分分别别为为v甲甲10 m/s、v乙乙11 m/s，求求甲甲、乙乙过过弯道时的向心加速度大小之比，并通过计算判断哪位运动员先出弯道。弯道时的向心加速度大小之比，并通过计算判断哪位运动员先出弯道。
