2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí)講義 曲線運(yùn)動(dòng)與萬(wàn)有引力定律.doc
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2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí)講義 曲線運(yùn)動(dòng)與萬(wàn)有引力定律 考綱要求 拋體運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng) 運(yùn)動(dòng)的合成和分解 拋體運(yùn)動(dòng) 勻速圓周運(yùn)動(dòng)、角速度、線速度、向心加速度 勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力, 離心現(xiàn)象 Ⅱ Ⅱ Ⅰ Ⅱ Ⅰ 斜拋運(yùn)動(dòng)只作定性要求 曲線運(yùn)動(dòng) 質(zhì)點(diǎn)在平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng) 一、曲線運(yùn)動(dòng) (1)曲線運(yùn)動(dòng)中的速度方向 做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,速度的方向時(shí)刻在改變,在某點(diǎn)(或某一時(shí)刻)的速度方向是曲線上該點(diǎn)的切線方向. (2)曲線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì) 由于曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向不斷變化,所以曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng),一定存在加速度. (3)物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件 物體所受合外力(或加速度)的方向與它的速度方向不在同一直線上. 注意:①如果這個(gè)合外力的大小和方向都是恒定的,即所受的合外力為恒力,物體就做勻變速曲線運(yùn)動(dòng),如平拋運(yùn)動(dòng). ②如果這個(gè)合外力大小恒定,方向始終與速度方向垂直,物體就做勻速圓周運(yùn)動(dòng). ③做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,其軌跡向合外力所指一方彎曲,即合外力總是指向曲線的內(nèi)側(cè).根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)的軌跡,可以判斷出物體所受合外力的大致方向. ●曲線運(yùn)動(dòng)的合力、軌跡、速度之間的關(guān)系 1.合力方向與軌跡的關(guān)系 物體做曲線運(yùn)動(dòng)的軌跡一定夾在合力方向和速度方向之間,速度方向與軌跡相切,合力方向指向軌跡的“凹”側(cè). 2.合力方向與速度方向的關(guān)系 物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),所受合力的方向與速度方向一定不在同一條直線上,這是判斷物體是否做曲線運(yùn)動(dòng)的依據(jù). 3.合力方向與速度大小變化的關(guān)系 合力沿切線方向的分力改變速度的大小,沿徑向的分力改變速度的方向,如圖所示的兩個(gè)情景. 說(shuō)明:當(dāng)物體受到的合外力的方向與速度方向的夾角為銳角時(shí),物體做曲線運(yùn)動(dòng)的速率將增大,當(dāng)物體受到的合外力的方向與速度方向的夾角為鈍角時(shí),物體做曲線運(yùn)動(dòng)的速率將 減小 . 【復(fù)習(xí)鞏固題】 1、(原創(chuàng)題)“嫦娥二號(hào)”衛(wèi)星于2010年10月1日18時(shí)59分發(fā)射升空.如圖所示,“嫦娥二號(hào)”探月衛(wèi)星在由地球飛向月球時(shí),沿曲線從M點(diǎn)到N點(diǎn)的飛行過(guò)程中,速度逐漸減?。诖诉^(guò)程中探月衛(wèi)星所受合力的方向可能是( ) 2、一物體在一組共點(diǎn)的互不平行的三個(gè)恒力、和作用下處于平衡狀態(tài),若撤去,則物體將可能( ) .沿的方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng) .沿的方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng) .做勻變速的曲線運(yùn)動(dòng) .做勻速直線運(yùn)動(dòng) 3、下列有關(guān)物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的說(shuō)法中,正確的是( ) .物體在恒力作用下的運(yùn)動(dòng),其速度變化一定是均勻的 .物體在恒力作用下的曲線運(yùn)動(dòng),其速度不一定是均勻變化的 .物體在變力作用下不可能做直線運(yùn)動(dòng) .物體在變力作用下,其加速度不論大小還是方向都不可能是不變的 4、光滑平面上一運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)以速度v通過(guò)原點(diǎn)O,v與x軸正方向成α角(如圖所示),與此同時(shí)對(duì)質(zhì)點(diǎn)加上沿x軸正方向的恒力Fx和沿y軸正方向的恒力Fy,則( ) A.因?yàn)橛蠪x,質(zhì)點(diǎn)一定做曲線運(yùn)動(dòng) B.如果Fy>Fx,質(zhì)點(diǎn)向y軸一側(cè)做曲線運(yùn)動(dòng) C.質(zhì)點(diǎn)不可能做直線運(yùn)動(dòng) D.如果Fx>Fycot α,質(zhì)點(diǎn)向x軸一側(cè)做曲線運(yùn)動(dòng) 5、如圖所示,一物體在水平恒力作用下沿光滑的水平面做曲線運(yùn)動(dòng),當(dāng)物體從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)時(shí),其速度方向恰好改變了90,則物體在M點(diǎn)到N點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,物體的動(dòng)能將( ) A.不斷增大 B.不斷減小 C.先減小后增大 D.先增大后減小 6、(xx全國(guó)理綜第20題).一帶負(fù)電荷的質(zhì)點(diǎn),在電場(chǎng)力作用下沿曲線abc從a運(yùn)動(dòng)到c,已知質(zhì)點(diǎn)的速率是遞減的。關(guān)于b點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度E的方向,下列圖示中可能正確的是(虛線是曲線在b點(diǎn)的切線)( ) x y O 7、(xx年浙江金華模擬)一質(zhì)點(diǎn)在xOy平面內(nèi)從O點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示,則質(zhì)點(diǎn)的速度( ) A.若x方向始終勻速,則y方向先加速后減速 B.若x方向始終勻速,則y方向先減速后加速 C.若y方向始終勻速,則x方向先減速后加速 D.若y方向始終勻速,則x方向先加速后減速 8、(xx云南省昆明市質(zhì)檢)如圖所示的曲線為一質(zhì)點(diǎn)在恒定合外力作用下運(yùn)動(dòng)的一段軌跡,質(zhì)點(diǎn)由A到B的時(shí)間與質(zhì)點(diǎn)由B到C的時(shí)間相等,己知。則下列判斷正確的是 A.該質(zhì)點(diǎn)做非勻變速運(yùn)動(dòng) B.該質(zhì)點(diǎn)在這段時(shí)間內(nèi)可能做加速運(yùn)動(dòng) C.兩段時(shí)間內(nèi)該質(zhì)點(diǎn)的速度變化量相等 D.兩段時(shí)間內(nèi)該質(zhì)點(diǎn)的速度變化量不等 2、 運(yùn)動(dòng)的合成與分解 1.基本概念 2.分解原則 根據(jù)運(yùn)動(dòng)的實(shí)際效果分解,也可采用正交分解. 3.遵循的規(guī)律 位移、速度、加速度都是矢量,故它們的合成與分解都遵循平行四邊形定則 (1)如果各分運(yùn)動(dòng)在同一直線上,需選取_______,與___________的量取“+”號(hào),與__________的量取“-”號(hào),從而將矢量運(yùn)算簡(jiǎn)化為_(kāi)________. (2)兩分運(yùn)動(dòng)不在同一直線上時(shí),按照_______________進(jìn)行合成,如圖所示.. 4.合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系 ①等時(shí)性:合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)是同時(shí)發(fā)生的,所用時(shí)間相等. ②等效性:合運(yùn)動(dòng)跟幾個(gè)分運(yùn)動(dòng)共同疊加的效果相同. ③獨(dú)立性:一個(gè)物體同時(shí)參與幾個(gè)分運(yùn)動(dòng),各個(gè)分運(yùn)動(dòng)獨(dú)立進(jìn)行,互不影響. 5、合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)和軌跡的判定 1.物體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)由加速度決定,常見(jiàn)的類型有 (1)a=0:勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止. (2)a恒定:性質(zhì)為勻變速運(yùn)動(dòng),分為: ①v、a同向,勻加速直線運(yùn)動(dòng); ②v、a反向,勻減速直線運(yùn)動(dòng); ③v、a成一角度,勻變速曲線運(yùn)動(dòng)(軌跡在v、a之間,和速度v的方向相切,方向逐漸向a的方向接近,但不可能達(dá)到). (3)a變化:性質(zhì)為變加速運(yùn)動(dòng).如簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),加速度大小、方向都隨時(shí)間變化. 2.物體的運(yùn)動(dòng)軌跡由物體的速度和加速度的方向關(guān)系決定,如圖. (1)速度與加速度共線時(shí),物體做直線運(yùn)動(dòng). (2)速度與加速度不共線時(shí),物體做曲線運(yùn)動(dòng). 3、不在同一直線上的兩分運(yùn)動(dòng)的合成. (1)若兩分運(yùn)動(dòng)為勻速運(yùn)動(dòng),其合運(yùn)動(dòng)一定是勻速運(yùn)動(dòng). (2)若兩分運(yùn)動(dòng)為初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng),其合運(yùn)動(dòng)一定是初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng). (3)若兩分運(yùn)動(dòng)中,一個(gè)做勻速運(yùn)動(dòng),另一個(gè)做勻變速直線運(yùn)動(dòng),其合運(yùn)動(dòng)一定是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)(如平拋運(yùn)動(dòng)). (4)若兩分運(yùn)動(dòng)均為初速度不為零的勻加(減)速直線運(yùn)動(dòng),其合運(yùn)動(dòng)不一定是勻加(減)速直線運(yùn)動(dòng),如圖甲、圖乙所示.圖甲情形為勻變速曲線運(yùn)動(dòng);圖乙情形為勻變速直線運(yùn)動(dòng)(勻減速情形圖未畫出),此時(shí)有. 【復(fù)習(xí)鞏固題】 1、一物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律是x=3t+3t2 m,y=4t+4t2 m,則下列說(shuō)法中正確的是( ) A.物體在x軸和y軸方向上都是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng) B.物體的合運(yùn)動(dòng)是初速度為5 m/s、加速度為5 m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng) C.物體的合運(yùn)動(dòng)是初速度為5 m/s、加速度為10 m/s2的勻變速直線運(yùn)動(dòng) D.物體的合運(yùn)動(dòng)是加速度為10 m/s2的曲線運(yùn)動(dòng) 2、(xx三明模擬)如圖甲所示,在長(zhǎng)約100 cm、一端封閉的玻璃管中注滿清水,水中放一個(gè)用紅蠟做成的小圓柱體(小圓柱體恰能在水中勻速上浮),將玻璃管的開(kāi)口端用膠塞塞緊.然后將玻璃管豎直倒置,在紅蠟塊勻速上浮的同時(shí)使玻璃管緊貼黑板面水平向右勻加速移動(dòng),你正對(duì)黑板面將看到紅蠟塊相對(duì)于黑板面的移動(dòng)軌跡可能是下圖中的( ) 圖甲 A B C D 3、 (xx江蘇卷)如圖所示,一塊橡皮用細(xì)線懸掛于O點(diǎn),用鉛筆靠著線的左側(cè)水平向右勻速移動(dòng),運(yùn)動(dòng)中始終保持懸線豎直,則橡皮運(yùn)動(dòng)的速度( ) w w w.ks5 u .c omA.大小和方向均不變 B.大小不變,方向改變 C.大小改變,方向不變 D.大小和方向均改變 4、(xx四川卷)(1)某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):如圖甲所示,在一端封閉的光滑細(xì)玻璃管中注滿清水,水中放一個(gè)紅蠟做成的小圓柱體R.將玻璃管的開(kāi)口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與y軸重合,在R從坐標(biāo)原點(diǎn)以速度v0=3 cm/s勻速上浮的同時(shí),玻璃管沿x軸正方向做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng).同學(xué)們測(cè)出某時(shí)刻R的坐標(biāo)為(4,6),此時(shí)R的速度大小為_(kāi)_______cm/s.R在上升過(guò)程中運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖是________________.(R視為質(zhì)點(diǎn)) 圖甲 圖乙 5、如圖所示,在一次救災(zāi)工作中,一架沿水平直線飛行的直升飛機(jī)A,用懸索(重力可忽略不計(jì))救護(hù)困在湖水中的傷員B。在直升飛機(jī) A和傷員B以相同的水平速度勻速運(yùn)動(dòng)的同時(shí),懸索將傷員提起,在某一段時(shí)間內(nèi),A、B之間的距離以l=H-t2(式中H為直升飛機(jī)A離水面的高度,各物理量的單位均為國(guó)際單位制單位)規(guī)律變化,則在這段時(shí)間內(nèi),下面判斷中正確的是(不計(jì)空氣作用力) ( ) A.懸索的拉力小于傷員的重力 B.懸索成傾斜直線 C.傷員做速度減小的曲線運(yùn)動(dòng) D.傷員做加速度大小、方向均不變的曲線運(yùn)動(dòng) 3、 小船渡河問(wèn)題 1.處理方法:船在有一定流速的河中過(guò)河時(shí),實(shí)際上參與了兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng),即隨水流的運(yùn)動(dòng)(水沖船的運(yùn)動(dòng))和船相對(duì)水的運(yùn)動(dòng)(即在靜水中船的運(yùn)動(dòng)),船的實(shí)際運(yùn)動(dòng)是這兩種運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng). 2.對(duì)船過(guò)河的分析與討論. 設(shè)河寬為d,船在靜水中速度為v船,水的流速為v水. (1)船過(guò)河的最短時(shí)間 如圖所示,設(shè)船頭斜向上游與河岸成任意夾角θ,這時(shí)船速在垂直河岸方向的速度分量為v1=v船sin θ,則過(guò)河時(shí)間為t=,可以看出,d、v船一定時(shí),t隨sin θ增大而減小.當(dāng)θ=90時(shí),即船頭與河岸垂直時(shí),過(guò)河時(shí)間最短tmin=,到達(dá)對(duì)岸時(shí)船沿水流方向的位移x=v水tmin=d. (2)船過(guò)河的最短位移 ①v船>v水 如上圖所示,設(shè)船頭斜指向上游,與河岸夾角為θ.當(dāng)船的合速度垂直于河岸時(shí),此情形下過(guò)河位移最短,且最短位移為河寬d.此時(shí)有v船cos θ=v水,即θ=arccos. ②v船- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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