2013高考物理 重點(diǎn)難點(diǎn)例析 專題5 直線運(yùn)動和曲線運(yùn)動

《2013高考物理 重點(diǎn)難點(diǎn)例析 專題5 直線運(yùn)動和曲線運(yùn)動》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2013高考物理 重點(diǎn)難點(diǎn)例析 專題5 直線運(yùn)動和曲線運(yùn)動（5頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、專題五 直線運(yùn)動和曲線運(yùn)動 重點(diǎn)難點(diǎn) 1．豎直上拋運(yùn)動的處理方法 分段處理法：豎直上拋運(yùn)動可分為上升過程和下降過程．上升過程是初速為υ0，末速為υt，加速度為重力加速度（方向豎直向下）的勻加速直線運(yùn)動；下降過程是自由落體運(yùn)動． 整段處理法：豎直上拋運(yùn)動是初速為υ0（方向豎直向上），加速度為重力加速度（方向豎直向下）的勻減速直線運(yùn)動，其運(yùn)動規(guī)律是：υt = υ0-gt，h = υ0t-gt2． 2．小船過河問題 若用υ1表示水速，υ2表示船速，則： ①過河時間僅由υ2的垂直于岸的分量υ⊥決定，即t = ，與υ1無關(guān)，所以當(dāng)υ2垂直于河岸時，過河所用時間最短，最短時間為t

2、= ，也與υ1無關(guān)． ②過河路程由實(shí)際運(yùn)動軌跡的方向決定，當(dāng)υ1＜υ2時，最短路程為d；當(dāng)υ1＞υ2時，最短路程程為d（如圖所示）． 3．圓周運(yùn)動的臨界問題 分析圓周運(yùn)動的臨界問題時，一般應(yīng)從與研究對象相聯(lián)系的物體（如：繩、桿、軌道支持面等）的力學(xué)特征著手．分為兩種情形： ①沒有物體支撐的小球，在豎直平面做圓周運(yùn)動過最高點(diǎn)的情況． ②球過最高點(diǎn)時，輕質(zhì)桿對小球產(chǎn)生的彈力情況． 規(guī)律方法 【例1】一輛摩托車能達(dá)到的最大速度為30m/s，要想在3min內(nèi)由靜止起沿一條平直公路追上在前面1000m處以20m/s的速度勻速行駛的汽車，則摩托車必須以多大的加速度起動？ 甲同學(xué)的解法

3、是：設(shè)摩托車恰好在3min時追上汽車，則at2 = υt+s0，代入數(shù)據(jù)得：a = 0．28m/s2． 乙同學(xué)的解法是：設(shè)摩托車追上汽車時，摩托車的速度恰好是30m/s，則υ = 2as = 2a（υt+s0），代入數(shù)據(jù)得：a = 0.1m/s2 你認(rèn)為他們的解法正確嗎？若錯誤請說明理由，并寫出正確的解法． 【解析】甲錯，因?yàn)槟ν熊囈詀 = 0．28m/s2加速3min，速度將達(dá)到υm = at = 0．28×180m/s = 50．4m/s，大于摩托車的最大速度30m/s． 乙錯，若摩托車以a = 0.1m/s2加速，速度達(dá)到30m/s所需時間為t = = s = 300

4、s，大于題給時間3min正確解答：從上述分析知道，摩托車追上汽車的過程中，先加速到最大速度υm，再以此最大速度υm追趕汽車．設(shè)加速到最大速度υm所需的時間為t0，則以最大速度υm追趕的時間為t-t0． 對摩托車加速段有：υm = at0 由摩托車和汽車運(yùn)動的位移相等可得：at+υm（t-t0） = υt+s0 解得：a = 0.56m/s2． 訓(xùn)練題羚羊從靜止開始奔跑，經(jīng)過50m的距離能加速到最大速度25m/s，并能維持一段較長時間．獵豹從靜止開始奔跑，經(jīng)過60m的距離能加速到最大速度30m/s，以后只能維持這一速度4.0s，設(shè)獵豹距羚羊xm時開始攻擊，羚羊則在獵豹開始攻擊后1

5、．0s才開始奔跑，假定羚羊和獵豹在加速階段分別做勻加速運(yùn)動，且均沿同一直線奔跑，則 （1）獵豹要在從最大速度減速前追到羚羊，x值應(yīng)在什么范圍內(nèi)？ （2）獵豹要在其加速階段追到羚羊，x值應(yīng)在什么范圍內(nèi)？ 答案：（1）x＜55m （2）x＜31.9m 【例2】如圖所示，從傾角為θ的足夠長斜面上的A點(diǎn)，先后將同一個小球以不同的初速度水平向右拋出．第一次初速度為υ1，球落到斜面上時瞬時速度方向與斜面夾角為α1；第二次初速度為υ2，球落到斜面上時瞬時速度方向與斜面夾角為α2．不計空氣阻力，若υ1>υ2，則α1 ＝ α2（填>、 = 、<）．　　　　　 訓(xùn)練題如圖所示

6、，從傾角為θ = 30°的斜面頂端以初動能E = 6J向下坡方向平拋出一個小球，則小球落到斜面上時的動能E′為 J．　　　　　　　 答案：E′=14J 【例3】質(zhì)量為m的物體沿著半徑為R的半球形金屬球殼滑到最低點(diǎn)時的速度大小為υ，如圖所示，若物體與球殼之間的摩擦因數(shù)為μ，則物體在最低點(diǎn)時的　　　　?。?AD ） A．向心加速度為　　　　　B．向心力為m（g+） C．對球殼的壓力為　　　D．受到的摩擦力為μm（g+）　　　　　　　　　 訓(xùn)練題質(zhì)量為m的物體從半徑為R的半球形碗的碗口下滑到碗的最低點(diǎn)的過程中， 如果摩擦力的作用使得物體的速度大小不

7、變，如圖所示，那么（ D ） A．因?yàn)樗俾什蛔?，所以物體的加速度為零 B．物體下滑過程中受的合外力越來越大 C．物體下滑過程中的摩擦力大小不變 D．物體下滑過程中的加速度大小不變，方向始終指向球心 　 能力訓(xùn)練 1．小球從空中自由下落，與水平地面相碰后反彈到空中某一高度，其速度—時間圖象如圖所示，則由圖可知　　　　　　　　?。?ABC ） A．小球下落的最大速度為5m/s B．小球第一次反彈初速度的大小為3m/s C．小球能彈起的最大高度 D．小球能彈起的最大高度1.25m 　　　　　 2．如圖所示，

8、小球沿斜面向上運(yùn)動，依次經(jīng)過a、b、c、d到達(dá)最高點(diǎn)e，已知ab = bd = 6m，bc = 1m，小球從a到c和從c到d所用的時間都是2s．設(shè)小球經(jīng)b、c時的速度分別為υb、υc，則（ ABD ） A．υb = m/s 　　　B．υc = 3m/s C．de＝5m D．從d到e所用時間為4s 3．如圖所示，一小球沿豎直放置的光滑圓環(huán)形軌道做圓周運(yùn)動，圓環(huán)的半徑為R．關(guān)于小球的運(yùn)動情況，下列說法中正確的是 （ ACD ） A．小球的線速度的方向時刻在變化，但總在圓周切線方向上 B．小球的加速度的方向時刻在變化，但總是指向圓心的 C．小球的線速度的大小

9、總大于或等于 D．小球通過軌道最低點(diǎn)的加速度的大小一定大于g 4．在光滑的水平面上靜止一物體，現(xiàn)以水平恒力甲推此物體，作用一段時間后換成相反方向的水平恒力乙推物體，當(dāng)恒力乙作用時間與恒力甲的作用時間相同時，物體恰好回到原處，此時物體的速度為υ2，若撤去恒力甲的瞬間物體的速度為υ1，則υ2∶υ1 = ？ 答案：υ2∶υ1 = 2∶1 5．如圖所示，水平臺AB距地面CD高h(yuǎn) = 0．8m．有一小滑塊從A點(diǎn)以6．0m/s的初速度在平臺上做勻變速直線運(yùn)動，并從平臺邊緣的B點(diǎn)水平飛出，最后落在地面上的D點(diǎn)．已知AB = 2．20m，落地點(diǎn)到平臺的水平距離為2.00m．（不計空氣阻力

10、，g = 10m/s2）求滑塊從A到D所用的時間和滑塊與平臺的動摩擦因數(shù)． 答案：t=0。8s，μ=0。25 6．某年9月，四川、重慶普降暴雨，造成重慶市10余縣區(qū)發(fā)生歷史上罕見的洪澇災(zāi)害，造成百余人死亡．在此次抗洪搶險中，戰(zhàn)士駕駛沖鋒舟救人，假設(shè)江岸是平直的，洪水沿江而下，水的流速為5m/s，舟在靜水中的航速為10m/s，戰(zhàn)士救人的地點(diǎn)A離岸邊最近點(diǎn)O的距離為50m，如圖．求： （1）戰(zhàn)士要想通過最短的時間將人送上岸，則最短時間是多少？ （2）戰(zhàn)士要想通過最短的航程將人送上岸，沖鋒舟的舟頭應(yīng)與河岸成多少度角？ （3）若水的流速是10m/s，而舟的航速（靜水中）為5

11、m/s，戰(zhàn)士想通過最短的距離將人送上岸，則這個最短距離是多少？ 答案：（1）tmin=5s （2）θ=600 （3）smin=100m 7．甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)同時開始在彼此平行且靠近的兩水平軌道上同向運(yùn)動，甲在前，乙在后，相距s，甲初速度為零，加速度為a，做勻加速直線運(yùn)動；乙以速度v0做勻速運(yùn)動，關(guān)于兩質(zhì)點(diǎn)在相遇前的運(yùn)動。 某同學(xué)作如下分析： 設(shè)兩質(zhì)點(diǎn)相遇前，它們之間的距離為△s，則，當(dāng)時，兩質(zhì)點(diǎn)間距離△s有最小值，也就是兩質(zhì)點(diǎn)速度相等時，兩質(zhì)點(diǎn)之間距離最近。 你覺得他的分析是否正確？如果認(rèn)為是正確的，請求出它們的最小距離；如果認(rèn)為是不正確的，請說明理由并作出正確分析。 答案：

12、不正確。 在兩質(zhì)點(diǎn)相遇之前，它們之間的距離Δs也可能不斷減小，直至Δs＝0（相遇），而不存在變小后變大的情況，這完全取決于兩質(zhì)點(diǎn)之間的初始距離s與v0、a之間的大小關(guān)系 由　　s＝v0t－可解得： 可見，若v02＝2as 即 則 當(dāng)t≤時，甲乙之前的距離始終在減小，直至相遇，（最小距離Δ s＝0），不會出現(xiàn)Δs最小的情況。 當(dāng)v0<2as，即s>時，甲與乙不可能相遇，在t<時，兩質(zhì)點(diǎn)距離會出現(xiàn)先變小后變大的情況，當(dāng)t=時，兩質(zhì)點(diǎn)之間的距離最近，：Δ s min＝

13、s－    8．這是一個研究圓周運(yùn)動向心力的實(shí)驗(yàn)設(shè)計：在一個透明玻璃做成的圓臺面上均勻貼了數(shù)條反光度很高的狹窄鋁箔紙條，在圓盤上方某處安裝了一個光傳感器，它具有發(fā)射紅外光線，同時可接收反射光的功能。臺面上有一條光滑的凹槽，凹槽的盡頭，靠近臺壁處安裝了一個力傳感器（可以感知力的大?。?，力傳感器前放置一個小球。圓盤轉(zhuǎn)動時，光傳感器發(fā)出的光線在鋁箔處反射為光傳感器接收，在沒有鋁箔處將透射過去，小球壓迫在力傳感器上，獲得傳感器給球的彈力，這個力充當(dāng)小球作圓周運(yùn)動的向心力，力的大小通過傳感器可以測量，當(dāng)光傳感器和力傳感器通過

14、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與電腦連接后，電腦顯示屏可顯示出光接收波形圖( a )和力的測量數(shù)值。從而在小球m已知前提下，研究向心力的關(guān)系?，F(xiàn)已知光傳感器在圓臺面上的光點(diǎn)距轉(zhuǎn)軸距離r，小球的質(zhì)量為m，球心與轉(zhuǎn)軸相距r，鋁箔寬度d，電腦顯示屏顯示出鋁箔條反射光的最短時間為t1，當(dāng)力傳感器獲得對應(yīng)時間的數(shù)值F0后。 （1）A同學(xué)是這樣處理的 算出，再由，與F0比較，從而驗(yàn)證。但結(jié)果發(fā)現(xiàn)，誤差較大，請指出問題所在。 （2）這一設(shè)計對轉(zhuǎn)臺作非勻速圓周運(yùn)動的情況是否適用。簡要說明理由。 答案：（1）是由于用計算瞬時速度時，d值偏大的原因。 （2）適用，在實(shí)驗(yàn)中，若使d值較小，則由算出的速度可表示瞬時速度。