高考物理一輪復(fù)習(xí) 第4章 平拋運動、圓周運動的臨界問題能力課時5

1、能力課時5 平拋運動、圓周運動的臨界問題,1有些題目中有“剛好”、“恰好”、“正好”等字眼，明顯表明題述的過程中存在著臨界點。 2若題目中有“取值范圍”、“多長時間”、“多大距離”等詞語，表明題述的過程中存在著“起止點”，而這些起止點往往就是臨界點。 3若題目中有“最大”、“最小”、“至多”、“至少”等字眼，表明題述的過程中存在著極值，這些極值點也往往是臨界點,突破一平拋運動中的臨界問題,例1(2015新課標(biāo)全國卷，18)一帶有乒乓球發(fā)射機(jī)的乒乓球臺如圖1所示。水平臺面的長和寬分別為L1和L2，中間球網(wǎng)高度為h。發(fā)射機(jī)安裝于臺面左側(cè)邊緣的中點，能以不同速率向右側(cè)不同方向水平發(fā)射乒乓球，發(fā)射點距

2、臺面高度為3h。不計空氣的作用，重力加速度大小為g。若乒乓球的發(fā)射速率v在某范圍內(nèi)，通過選擇合適的方向，就能使乒乓球落到球網(wǎng)右側(cè)臺面上，則v的最大取值范圍是(,答案D,處理平拋運動中的臨界問題要抓住兩點 (1)找出臨界狀態(tài)對應(yīng)的臨界條件。 (2)要用分解速度或者分解位移的思想分析平拋運動的臨界問題,變式訓(xùn)練 1 (多選)如圖2所示，水平屋頂高H5 m，圍墻高h(yuǎn)32 m，圍墻到房子的水平距離L3 m，圍墻外馬路寬x10 m，為使小球從屋頂水平飛出落在圍墻外的馬路上，小球離開屋頂時的速度v0的大小的可能值為(g取10 m/s2)() A6 m/s B12 m/s C4 m/s D2 m/s,答案A

3、B,突破二勻速圓周運動的臨界問題,2與彈力有關(guān)的臨界極值問題 壓力、支持力的臨界條件是物體間的彈力恰好為零；繩上拉力的臨界條件是繩恰好拉直且其上無彈力或繩上拉力恰好為最大承受力等,例2如圖3所示，水平轉(zhuǎn)臺上放有質(zhì)量均為m的兩個小物塊A、B，A離轉(zhuǎn)軸中心的距離為L，A、B間用長為L的細(xì)線相連。開始時，A、B與軸心在同一直線上，細(xì)線剛好被拉直，A、B與水平轉(zhuǎn)臺間的動摩擦因數(shù)均為，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，求： (1)當(dāng)轉(zhuǎn)臺的角速度達(dá)到多大時細(xì)線上開始出現(xiàn)張力？ (2)當(dāng)轉(zhuǎn)臺的角速度達(dá)到多大時A物塊開始滑動,1)轉(zhuǎn)臺的角速度較小時，向心力由什么力來提供？ 靜摩擦力 (2)物塊A、B誰先達(dá)到最大靜摩

4、擦力？ 物塊B (3)細(xì)線上何時開始出現(xiàn)張力？ 物塊B達(dá)到最大靜摩擦力時 (4)細(xì)線上有張力時，誰提供物塊A、B的向心力，列出表達(dá)式？ 對A：fAFm2rA 對B：fmFm2rB (5)兩物塊何時開始滑動？ 物塊A達(dá)到最大靜摩擦力時開始滑動，即fmmg,解決此類問題的一般思路 首先要考慮達(dá)到臨界條件時物體所處的狀態(tài)，其次分析該狀態(tài)下物體的受力特點，最后結(jié)合圓周運動知識，列出相應(yīng)的動力學(xué)方程綜合分析,變式訓(xùn)練 2 (多選)(2014新課標(biāo)全國卷，20)如圖4，兩個質(zhì)量均為m的小木塊a和b(可視為質(zhì)點)放在水平圓盤上，a與轉(zhuǎn)軸OO的距離為l，b與轉(zhuǎn)軸的距離為2l，木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受

5、重力的k倍，重力加速度大小為g。若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動，用表示圓盤轉(zhuǎn)動的角速度，下列說法正確的是 (,答案AC,1“輕繩”模型和“輕桿”模型不同的原因在于“輕繩”只能對小球產(chǎn)生拉力，而“輕桿”既可對小球產(chǎn)生拉力也可對小球產(chǎn)生支持力。 2有關(guān)臨界問題出現(xiàn)在變速圓周運動中，豎直平面內(nèi)的圓周運動是典型的變速圓周運動，一般情況下，只討論最高點和最低點的情況,突破三豎直平面內(nèi)圓周運動的臨界問題 “輕繩、輕桿”模型,答案C,分析豎直平面內(nèi)圓周運動臨界問題的思路,變式訓(xùn)練 3 (多選)如圖6所示，豎直放置的光滑圓軌道被固定在水平地面上，半徑r0.4 m，最低點處有一小球(半徑比r小很多)，現(xiàn)給小