《2021-2022学年高一物理备课帮导学案（人教版2019必修第二册）》专题02 水平面内的圆周运动以及平抛与圆周运动的综合（原卷版）
§专题 02 水平面内的圆周运动以及平抛和圆周运动的综合
预习检测（检测有助于查找存在的问题和不足！）
1.如图所示的四幅图表示的是水平方向圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（ ）
图a 图b 图c 图d
A．图 a中用相同材料做成的 A、B两个物体放在匀速转动的水平转台上随转台一起做匀速圆周运动，
， ，转台转速缓慢加快时，物体 A最先开始滑动
B．图 b为一圆锥摆，若保持圆锥的高不变，增大 ，则圆锥摆的角速度也跟着增大
C．图 c中同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的 A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在 A位置小球所受
筒壁的支持力与在 B位置时所受支持力大小相等
D．如图 d，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对内轮缘会有挤压作用
2.如图为某种水轮机的示意图,水平管出水口的水流速度恒定,为
v
0,当水流冲击到水轮机上某挡板时,水流
的速度方向刚好与该挡板垂直,该挡板的延长线过水轮机的转轴
O
,且与水平方向的夹角为 30
°
。当水轮机
圆盘稳定转动后,挡板的线速度恰为冲击挡板的水流速度的一半。忽略挡板的大小,不计空气阻力,若水轮
机圆盘的半径为
R
,则水轮机圆盘稳定转动的角速度大小为 (
)
A.
v0
2R
B.
v0
R
C.
❑
√
3v0
R
D.
2v0
R
预习案
我的疑问（发现问题比解决问题更重要！）
请将预习中未能解决的问题和疑问写下来，待课堂上与老师和同学探究解决。
质疑探究（质疑解疑，合作探究）
探究点一：水平面内的圆周运动
例1. 小明家餐桌的上面一层是半径为 40 cm 的转盘,餐具放在上面可随盘绕盘中心的转轴转动,已知菜碟和
转盘表面间的动摩擦因数为 0
.
64。妈妈将一碟菜放在转盘边缘后离开了,调皮的小明转动转盘,结果菜碟从
转盘上滑落。若转盘的转动可认为是匀速转动,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,重力加速度
g
取 10
m/s2,则小明转动转盘的角速度至少为 (
)
A.16
.
0 rad/s
B.4
.
0 rad/s
C.2
.
56 rad/s
D.1
.
6 rad/s
针对训练 1.如图所示，餐桌中心有一个圆盘，可绕其中心轴转动，现在圆盘上放相同的茶杯，茶杯与圆盘
间动摩擦因数为 µ。现使圆盘匀速转动，则下列说法正确的是（ ）
A．若缓慢增大圆盘转速，离中心轴近的空茶杯先相对圆盘滑动
B．若缓慢增大圆盘转速，到中心轴距离相同的空茶杯比有茶水茶杯先相对圆盘滑动
C．如果是两个不同的空茶杯，到中心轴距离相同，若缓慢增大圆盘转速，可能是质量大的先相对圆盘滑
探究案
动
D．如果茶杯相对圆盘静止，茶杯受到圆盘的摩擦力沿半径指向圆心
针对训练 2.如图,水平圆形转盘可绕竖直轴转动,圆盘上放有小物体
A
、
B
、
C
,质量分别为
m
、2
m
、3
m
,物块
A
叠放在
B
上,
B
、
C
到圆盘中心
O
的距离分别为 3
r
、2
r
。
B
、
C
间用一轻质细线相连,圆盘静止时,细线刚好伸
直无拉力。已知
B
、
C
与圆盘间的动摩擦因数均为
μ
,
A
、
B
间动摩擦因数为 3
μ
,设最大静摩擦力等于滑动
摩擦力,重力加速度为
g
。现让圆盘从静止开始加速。求:
(1)当
ω
=
❑
√
μg
2r
时,细线的张力大小;
(2)当
ω
=
❑
√
μg
2r
时,
C
受到圆盘的摩擦力大小;
(3)当
ω
=
❑
√
2μg
5r
时,剪断细线,
C
将怎样运动。
针对训练 3.如图所示，两个质量均为m的小物块 a和b（可视为质点），静止在倾斜的匀质圆盘上，圆盘
可绕垂直于盘面的固定轴转动，a到转轴的距离为 L，b到转轴的距离为 2L，物块与盘面间的动摩擦因数为
，盘面与水平面的夹角为 30°．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为 g，若 a、b随圆盘
以角速度 ω匀速转动，下列说法正确的是：（）
A．a在最高点时所受摩擦力不可能为 0
B．a在最低点时所受摩擦力不可能为 0
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