高考物理二輪復習 專題整合高頻突破 專題三 力與物體的曲線運動課件

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1、專題三專題三力與物體的曲線運動力與物體的曲線運動-2-知識脈絡梳理 -3-規(guī)律方法導引1.知識規(guī)律(1)解決運動合成問題的四關(guān)鍵。明性質(zhì):明確合運動或分運動的運動性質(zhì)。定方向:確定運動是在哪兩個方向上的合成或分解。找已知:找出各方向上已知的物理量(速度、位移、加速度)。求結(jié)果:運用平行四邊形定則進行求解。(2)豎直平面內(nèi)圓周運動的兩模型和兩點一過程。兩模型:繩模型和桿模型。兩點一過程:“兩點”指最高點和最低點,可列牛頓第二定律方程;“一過程”指從最高點到最低點,用動能定理求解。-4-2.思想方法(1)物理思想:分解思想、臨界值思想。(2)物理方法:假設法、合成法、正交分解法。-5-命題一命題二

2、命題三運動的合成與分解常以選擇題的形式考查矢量的合成與分解。例1(多選)(2015河南名校月考)如圖甲所示,在雜技表演中,猴子沿豎直桿向上運動,其v-t圖象如圖乙所示,人頂桿沿水平地面運動的x-t圖象如圖丙所示。若以地面為參考系,下列說法中正確的是()A.猴子的運動軌跡為直線B.猴子在2 s內(nèi)做勻變速曲線運動C.t=0時猴子的速度大小為8 m/sD.t=2 s時猴子的加速度大小為4 m/s2 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉-6-思維導引命題一命題二命題三-7-規(guī)律方法分析運動合成與分解的一般思路命題一命題二命題三-8- 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉命題一命題二命題三-9-平拋(類平拋)運動的

3、規(guī)律?？疾槠綊佭\動的速度和位移的合成與分解。例2(2015山東泰安統(tǒng)考)如圖所示,AB為半圓環(huán)ACB的水平直徑,C為環(huán)上的最低點,環(huán)半徑為R。一個小球從A點以速度v0水平拋出,不計空氣阻力,則下列判斷正確的是()A.v0越大,小球落在圓環(huán)上所經(jīng)歷的時間越長B.即使v0取值不同,小球掉到環(huán)上時的速度方向和水平方向之間的夾角也相同C.若v0取值適當,可以使小球垂直撞擊半圓環(huán)D.無論v0取何值,小球都不可能垂直撞擊半圓環(huán)命題一命題二命題三 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉-10-思維導引命題一命題二命題三-11-拓展訓練2如圖所示,一半徑R=0.4 m的圓盤水平放置,繞豎直軸OO勻速轉(zhuǎn)動,圓盤上方h=

4、0.8 m處有一水平軌道,O左側(cè)x0=2 m處有一質(zhì)量為m=1 kg的小球在F=4.25 N的水平恒力作用下從靜止開始運動,當小球運動到O點時撤走外力F,小球從O點離開軌道,此時圓盤半徑OA恰與小球的速度平行(OA方向與小球速度方向相同),g取10 m/s2,為了保證小球剛好落在A點,(1)小球與水平面的動摩擦因數(shù)為多少?(2)圓盤轉(zhuǎn)動的角速度應為多大?命題一命題二命題三 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉-12-命題一命題二命題三-13-命題一命題二命題三-14-命題一命題二命題三-15-命題一命題二命題三-16-思維導引命題一命題二命題三-17-規(guī)律方法1.解決圓周運動的一般步驟(1)首先明確

5、研究對象。(2)確定軌道所在的平面、圓心的位置、半徑。(3)在特定位置對其受力分析,明確向心力的來源。(4)結(jié)合牛頓第二定律和向心力表達式列方程。(5)根據(jù)題意寫出其他輔助方程。(6)聯(lián)立方程求解。命題一命題二命題三-18-2.豎直平面內(nèi)的圓周運動在高考中常有輕繩、輕桿兩種基本模型,這兩種模型最高點的具體處理方法如下表所示命題一命題二命題三-19-命題一命題二命題三-20-命題一命題二命題三-21-命題一命題二命題三(1)求小球的質(zhì)量m;(2)求管道半徑R1;(3)現(xiàn)緊靠D處,水平放置一個圓筒(不計筒皮厚度),如圖丙所示,圓筒的半徑R2=0.075 m,筒上開有小孔E,筒繞水平軸線勻速旋轉(zhuǎn)時,

6、小孔E恰好能經(jīng)過出口D處。若小球從高H=0.4 m處由靜止下滑,射出D口時,恰好能接著穿過E孔,并且還能再從E孔向上穿出圓筒而未發(fā)生碰撞。求圓筒轉(zhuǎn)動的角速度。-22-命題一命題二命題三-23-命題一命題二命題三-24-1.(2015山東濰坊統(tǒng)考)一只小船渡河,運動軌跡如圖所示。水流速度各處相同且恒定不變,方向平行于岸邊;小船相對于靜水分別做勻加速、勻減速、勻速直線運動,船相對于靜水的初速度大小均相同,方向垂直于岸邊,且船在渡河過程中船頭方向始終不變。由此可以確定船()A.沿AD軌跡運動時,船相對于靜水做勻減速直線運動B.沿三條不同路徑渡河的時間相同C.沿AB軌跡渡河所用的時間最短D.沿AC軌跡

7、船到達對岸的速度最小 答案解析解析關(guān)閉由于水流速度各處相同且恒定不變,根據(jù)軌跡的彎曲情況可以判斷AD軌跡小船是受到了垂直于岸向下的作用力,即沿AD軌跡運動時,船相對于靜水做勻減速直線運動;AC軌跡小船是受到了垂直于岸向上的作用力,即沿AC軌跡運動時,船相對于靜水做勻加速直線運動;AB軌跡小船相對于靜水做勻速運動。由此可知沿AC軌跡渡河時間最短,沿AD軌跡渡河時間最長,選項A正確,B、C錯誤。沿AC軌跡船到達對岸的速度最大,選項D錯誤。 答案解析關(guān)閉A12345-25-2.(2015湖北武漢部分學校調(diào)研測試)如圖所示,光滑的凸輪繞O軸勻速轉(zhuǎn)動,C、D是凸輪邊緣上的兩點,AB桿被限制在豎直方向移動

8、,桿的下端A在O點正上方與凸輪邊緣接觸且被托住。凸輪位于圖示位置時,AB桿下降。則()A.凸輪繞O軸順時針方向旋轉(zhuǎn)B.凸輪上C、D兩點線速度大小相等C.凸輪上C、D兩點角速度大小相等D.凸輪上C、D兩點加速度大小相等 答案解析解析關(guān)閉根據(jù)題述“凸輪位于圖示位置時,AB桿下降”,可知凸輪繞O軸逆時針方向旋轉(zhuǎn),選項A錯誤。凸輪轉(zhuǎn)動時各點角速度大小相等,選項C正確。由于C、D兩點半徑不同,所以凸輪上C、D兩點線速度大小不相等,加速度大小不相等,選項B、D錯誤。 答案解析關(guān)閉C12345-26- 答案解析解析關(guān)閉繩b燒斷前,繩a的拉力等于mg,繩b的拉力等于m2lb,選項A錯誤。繩b燒斷瞬間,小球?qū)⒀?/p>

9、圓弧向上運動,繩a的拉力突然增大,選項B正確。繩b燒斷后,小球在垂直于平面ABC的豎直平面內(nèi)擺動,選項C正確,D錯誤。 答案解析關(guān)閉BC12345-27-4.如圖所示,從A點以v0=4 m/s的水平速度拋出一質(zhì)量為m=1 kg的小物塊(可視為質(zhì)點),當物塊運動至B點時,恰好沿切線方向進入光滑圓弧軌道BC,經(jīng)圓弧軌道后滑上與C點等高、靜止在粗糙水平面的長木板上,圓弧軌道C端切線水平,已知長木板的質(zhì)量m0=4 kg,A、B兩點距C點的高度分別為H=0.6 m、h=0.15 m,R=0.75 m,物塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)1=0.5,長木板與地面間的動摩擦因數(shù)2=0.2,g取10 m/s2。求:(

10、1)小物塊運動至B點時的速度大小和方向;(2)小物塊滑動至C點時,對圓弧軌道C點的壓力;(3)長木板至少為多長,才能保證小物塊不滑出長木板。12345-28-12345-29-12345-30-12345-31-5.(2015山東名校聯(lián)盟聯(lián)考)如圖所示,水平傳送帶順時針轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)速v0=2 m/s,左右兩端長l=6 m。傳送帶左端有一頂端高為h=1.8 m的光滑斜面軌道,斜面底端有一小段圓弧與傳送帶平滑連接。傳送帶右端有一豎直放置的光滑圓弧軌道MNP,半徑為R,M、O、N在同一豎直線上,P點到傳送帶頂端的豎直距離也為R。一質(zhì)量為m=0.6 kg 的物塊自斜面的頂端由靜止釋放,之后從傳送帶右端水平

11、拋出,并恰好由P點沿切線落入圓軌道,已知物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)=0.4,OP連線與豎直方向夾角=60。(g取10 m/s2)求:(1)豎直圓弧軌道的半徑R;(2)物塊運動到N點時對軌道的壓力;(3)試判斷物塊能否到達最高點M,若不能,請說明理由;若能,求出物塊在M點時對軌道的壓力。12345-32-12345-33-12345-34-12345-35-怎樣得高分平拋運動和圓周運動綜合問題平拋運動和圓周運動綜合問題【典例示范】 如圖為某游樂場內(nèi)水上滑梯軌道示意圖,整個軌道在同一豎直平面內(nèi),表面粗糙的AB段軌道與光滑圓弧軌道BC在B點水平相切。點A距水面的高度為H,圓弧軌道BC的半徑為R,圓心O恰在水面。一質(zhì)量為m的游客(視為質(zhì)點)可從軌道AB的任意位置滑下,不計空氣阻力。-36-怎樣得高分-37-思維流程怎樣得高分-38-以題說法本題考查學生對平拋運動和圓周運動規(guī)律的理解。解決此類問題應特別注意:平拋運動和圓周運動的關(guān)聯(lián)速度。圓周運動中向心力與運動學公式的關(guān)聯(lián)。動能定理的靈活應用。怎樣得高分-39-怎樣得高分-40-怎樣得高分-41-怎樣得高分