人教版高中物理必修二[知識點整理及重點題型梳理] 曲線運動復習與鞏固提高

1、精品文檔用心整理人教版高中物理必修二知識點梳理重點題型（?？贾R點）鞏固練習曲線運動復習與鞏固【學習目標】1知道物體做曲線運動的條件及特點，會用牛頓定律對曲線運動條件做出分析。2了解合運動、分運動及其關系，特點。知道運動的合成和分解，理解合成和分解遵循平行四邊形法則。3知道什么是拋體運動，理解平拋運動的特點和規(guī)律，熟練掌握分析平拋運動的方法。了解斜拋運動及其特點。4了解線速度、角速度、周期、頻率、轉(zhuǎn)速等概念。理解向心力及向心加速度。5能結(jié)合生活中的圓周運動實例熟練應用向心力和向心加速度處理問題。能正確處理豎直平面內(nèi)的圓周運動。6知道什么是離心現(xiàn)象，了解其應用及危害。會分析相關現(xiàn)象的受力特點。【

2、知識網(wǎng)絡】【要點梳理】資料來源于網(wǎng)絡僅供免費交流使用精品文檔用心整理知識點一、曲線運動（1）曲線運動的速度方向曲線運動的速度方向是曲線切線方向，其方向時刻在變化，所以曲線運動是變速運動，一定具有加速度。（2）曲線運動的處理方法曲線運動大都可以看成為幾個簡單的運動的合運動，將其分解為簡單的運動后，再按需要進行合成，便可以達到解決問題的目的。（3）一些特別關注的問題加速曲線運動、減速曲線運動和勻速率曲線運動的區(qū)別加速曲線運動：速度方向與合外力（或加速度）的方向夾銳角減速曲線運動：速度方向與合外力（或加速度）的方向夾鈍角勻速率曲線運動：速度方向與合外力（或加速度）的方向成直角注意：勻速率曲線運動并不

3、一定是圓周運動，即合外力的方向總是跟速度方向垂直，物體不一定做圓周運動。運動的合成和分解與力的合成和分解一樣，是基于一種重要的物理思想：等效的思想。也就是說，將各個分運動合成后的合運動，必須與實際運動完全一樣。運動的合成與分解是解決問題的手段具體運動分解的方式要由解決問題方便而定，不是固定不變的。各個分運動的獨立性是基于力的獨立作用原理也就是說，哪個方向上的受力情況和初始條件，決定哪個方向上的運動情況。知識點二、拋體運動（1）拋體運動的性質(zhì)所有的拋體運動都是勻變速運動，加速度是重力加速度。其中的平拋運動和斜拋運動是勻變速曲線運動。（2）平拋運動的處理方法通常分解為水平方向上的勻速運動和豎直方向

4、上的自由落體（或上拋運動或下拋運動）。（3）平拋運動的物體，其飛行時間僅由拋出點到落地點的高度決定，與拋出時的初速度大小無關。而斜拋物體的飛行時間、水平射程與拋出時的初速度的大小和方向都有關系。（4）運動規(guī)律及軌跡方程規(guī)律：（按水平和豎直兩個方向分解可得）水平方向：不受外力，以v0為速度的勻速直線運動：x=v0t,vx=v0豎直方向：豎直方向只受重力且初速度為零，做自由落體運動：y=12gt2，v=gty平拋運動的軌跡：是一條拋物線y=g2v20x2v=v2+(gt)2合速度：大?。簐=v2+v2xy0，即，方向：v與水平方向夾角為a=tan-1(gtv0)，即2s=x2+y201s=(vt)

5、2+(gt2)2合位移：大?。海Y料來源于網(wǎng)絡僅供免費交流使用精品文檔用心整理方向：s與水平方向夾角為b=tan-1(gt2v0)一個關系：tana=2tanb，說明了經(jīng)過一段時間后，物體位移的方向與該時刻合瞬時速度的方向不相同，速度的方向要陡一些。如圖所示r注意需要的向心力和提供的向心力之不同，如是質(zhì)量為m的物體做圓周運動時需公式v=rw，是一種瞬時對應關系，即某一時刻的線速度與這一時刻的角知識點三、圓周運動（1）描寫圓周運動的物理量圓周運動是人們最熟悉的、應用最廣泛的機械運動，它是非勻變速曲線運動。要理解描寫它的各個物理量的意義：如線速度、角速度、周期、轉(zhuǎn)速、向心加速度。速度方向的變化和向

6、心加速度的產(chǎn)生是理解上的重點和關鍵。（2）注重理解圓周運動的動力學原因圓周運動實際上是慣性運動和外力作用這一對矛盾的統(tǒng)一。（3）圓周運動的向心力;圓周運動的向心力可以是重力、萬有引力、彈力、摩擦力以及電磁力等某種性質(zhì)的力可以是單獨的一個力或幾個力的合力，還可以認為是某個力的分力；向心力是按效果命名的；注意：勻速圓周運動和變速圓周運動的區(qū)別：勻速圓周運動的物體受到的合外力完全用來提供向心力，而在變速圓周運動中向心力是合外力的一個分量，合外力沿著切線方向的分量改變圓周運動速度的大小。（4）向心運動和離心運動v2f=m=mw2r向要向心力的大?。惶峁┑南蛐牧κ菍崒嵲谠诘南嗷プ饔昧ΑＰ枰南蛐牧吞峁?/p>

7、的向心力之間的關系決定著物體的運動情況，即決定著物體是沿著圓周運動還是離心運動或者向心運動。向心運動和離心運動已經(jīng)不是圓周運動，圓周運動的公式已經(jīng)不再適用。（5）解決圓周運動的方法解決圓周運動的方法就是解決動力學問題的一般方法，學習過程中要特別注意方法的遷移和圓周運動的特點。（6）一些特別關注的問題同一個轉(zhuǎn)動物體上的各點的角速度相同；皮帶傳動、鏈條傳動以及齒輪傳動時，各輪邊緣上的點的線速度大小相等。這一結(jié)論對于解決圓周運動的運動學問題很有用處，要注意理解和應用。對于線速度與角速度關系的理解vv2w=a=rw2rr速度的關系，某一時刻的線速度、角速度與向心加速度的關系，適應于勻速圓周運動和變速圓

8、周運動中的任意一個狀態(tài)。資料來源于網(wǎng)絡僅供免費交流使用精品文檔用心整理一些臨界狀態(tài)1)細線約束小球在豎直平面內(nèi)的變速圓周運動恰好做圓周運動時，在最高點處重力提供向心力，它的速度值vgr。2)輕桿約束小球在豎直平面內(nèi)做變速圓周運動a、最高點處的速度為零，小球恰好能在豎直面內(nèi)做圓周運動，此時桿對小球提供支持力；b、在最高點處的速度是v=rg時，輕桿對小球的作用力為零，只由重力提供向心力；球的速度大于這個速度時，桿對球提供拉力，球的速度小于這個速度時，桿對球提供支持力。3)在靜摩擦力的約束下，物體在水平圓盤做圓周運動時：w=物體恰好要相對滑動，靜摩擦力達到最大值的狀態(tài)。此時物體的角速度mgr（m為最

9、大靜摩擦a43因數(shù)），可見臨界角速度與物體質(zhì)量無關，與它到轉(zhuǎn)軸的距離有關。圓周運動瞬時變化的力物體由直線軌道突然進入圓周軌道時，物體與軌道間的作用力會突然變化。物體在軌道上做變速圓周運動時，物體受到彈力的大小和它的速度的大小有一定的關系，在有摩擦力作用的軌道上，速度的變化往往會引起摩擦力的變化，應引起足夠的注意?！镜湫屠}】類型一、運動的合成和分解例1、如圖所示，一條小船位于200m寬的河正中a點處，從這里向下游1003m處有一危險區(qū)，當時水流速度為4m/s為了使小船避開危險區(qū)沿直線到達對岸，小船在靜水中的速度至少是()83m/sbm/sc2m/sd4m/s33【思路點撥】解決渡河問題時，要先

10、弄清合運動和分運動【解析】水流速度是定值，只要保證合速度方向指向?qū)Π段ｋU區(qū)上游即可，但對應最小值應為剛好指向?qū)Π段ｋU區(qū)邊緣，如圖所示tana=1001003=33，a=30則v船min=vsin302m/s，所以c正確水【答案】c【總結(jié)升華】由于河的寬度是確定的，所以首先應確定渡河的速度，然后計算渡河的時間，再根據(jù)等資料來源于網(wǎng)絡僅供免費交流使用精品文檔用心整理時性分別研究兩個分運動或合運動一般只討論v船v時的兩種情況，一是船頭與河岸垂直時渡河時間水最短，此時以船速渡河；二是渡河位移最小，此時以合速度渡河類型二、平拋運動例2、如圖所示，長為l、內(nèi)壁光滑的直管與水平地面成30角固定放置將一質(zhì)量為

11、m的小球固定在管底，用一輕質(zhì)光滑細線將小球與質(zhì)量為mkm的小物塊相連，小物塊懸掛于管口現(xiàn)將小球釋放，一段時間后，小物塊落地靜止不動，小球繼續(xù)向上運動，通過管口的轉(zhuǎn)向裝置后做平拋運動，小球在轉(zhuǎn)向過程中速率不變(重力加速度為g)(1)求小物塊下落過程中的加速度大??；(2)求小球從管口拋出時的速度大?。?3)試證明小球平拋運動的水平位移總小于2l2【思路點撥】分析清楚m與m在各階段的運動是關鍵。【解析】(1)設細線中的張力為t，根據(jù)牛頓第二定律，mg-tma，t-mgsin30ma，且mkm，解得a=2k-1ga(k+1)(2)設m落地時的速度大小為v，m射出管口時速度大小為v0，m落地后m的加速度

12、為a0根據(jù)牛頓第二定律-mgsin30ma0m做勻變速直線運動，v2=2alsin30，)m落地后，m做勻變速直線運動，v2-v2=2al(1-sin30002(k+1)lsin30=解得v=k-2gl0(3)平拋運動xv0t，1gt22（k2）解得x=lk-22(k+1)例3、.(2015豐臺區(qū)二模)如圖所示，在水平地面上固定一傾角=37長斜面體，物體a以v1=8m/s則x2l，得證2【總結(jié)升華】對于此類題目，分析清楚相關聯(lián)的兩個物體之間的運動制約關系是關鍵。的的初速度沿斜面上滑，同時在物體a的正上方，有一物體b以某一初速度水平拋出。物體a上滑過程中資料來源于網(wǎng)絡僅供免費交流使用bv2精品文

13、檔用心整理速度減小，當速度減為零時恰好被b物體擊中。已知物體a與斜面體間的動摩擦因數(shù)為0.25。（a、b均可看作質(zhì)點，sin37=0.6，cos37=0.8，g取10m/s2）求：（1）物體a上滑過程所用的時間t；（2）物體b拋出時的初速度v2；（3）物體a、b間初始位置的高度差h。【答案】（1）t=1s；（2）x=3.2m；（3）h=7.4m【解析】（1）物體a上滑過程中，由牛頓第二定律得：mgsinq+mmgcosq=ma代入數(shù)據(jù)得：a=8m/s2設經(jīng)過t時間相撞，由運動學公式：0=v1-at，代入數(shù)據(jù)得：t=1s（2）平拋物體b的水平位移：x=1vtcos37，代入數(shù)據(jù)得：x=3.2m2

14、1平拋速度：v=2xt，代入數(shù)據(jù)得：v2=3.2m/s212（3）物體a、b間的高度差：h=h+hab11h=vtsin37h=gt2ab代入數(shù)據(jù)得：h=7.4m舉一反三【課程：曲線運動復習與鞏固例1】【變式1】水平拋出一個小球，經(jīng)過一段時間球速與水平方向成450角，再經(jīng)過1秒球速與水平方向成600角，求小球的初速大小。【答案】v=5(3+1)m/s0舉一反三【變式2】(2015大慶實驗中學三模)水平拋出的小球，t秒末的速度方向與水平方向的夾角為q1，tt0秒內(nèi)位移方向與水平方向的夾角為q2，重力加速度為g，忽略空氣阻力，則小球初速度的大小可表示為()b.dacg(tt)g(t2t)002(t

15、anqtanq)2(tanqtanq)2121gtgt02(tanqtanq)tanqtanq2121【答案】a資料來源于網(wǎng)絡僅供免費交流使用精品文檔用心整理【解析】t秒末的速度方向與水平方向的夾角為q，則：1t+t0秒內(nèi)位移方向與水平方向的夾角為q2，則：得，故a正確，b、c、d錯誤類型三、圓周運動中的臨界問題例4、如圖所示，兩繩系一個質(zhì)量為m0.1kg的小球，兩繩的另一端分別同定于軸的a、b兩處，上面繩長l2m，兩繩都拉直時與軸的夾角分別為30和45問球的角速度在什么范圍內(nèi)，兩繩始終張緊?(g取10m/s2)【思路點撥】角速度太小，b繩松弛；角速度太大，a繩松弛?！窘馕觥績衫K張緊時，小球受

16、力如圖所示，當由0逐漸增大時，可能出現(xiàn)兩個臨界值(1)bc恰好拉直，但f2仍然為零，設此時的角速度為1，則有=f=fsin30mw2lsin30，x1100f=fcos3-mg=，y1聯(lián)立解得w=2.40rad/s1(2)ac由拉緊轉(zhuǎn)為恰好拉直，則f1已為零，設此時的角速度為2，=，則有f=fsin45mw2lsin30x2250f=fcos4-mg=，y2聯(lián)立解得23.16rad/s可見，要使兩繩始終張緊，必須滿足資料來源于網(wǎng)絡僅供免費交流使用精品文檔用心整理2.40rad/s3.16rad/s【總結(jié)升華】運用極限思想解圓周運動中臨界問題的基本方法：先利用極限分析法判定物體可能的狀態(tài)，進行正

17、確的受力分析，再根據(jù)題目對具體問題的設計確定物體做圓周運動的圓心和半徑，做圓周運動需要，則可由牛頓第二定律和向心力公式建立方程解題的物體若滿足f提供=f類型四、圓周運動中的動力學問題例5、如圖所示，輕桿長為3l，桿上距a球為l處的o點裝在水平轉(zhuǎn)動軸上，桿兩端分別固定質(zhì)量為m的a球和質(zhì)量為3m的b球，桿在水平軸的帶動下，在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動問：(1)若a球運動到最高點時，桿oa恰好不受力，求此時水平軸所受的力；?(2)在桿的轉(zhuǎn)速逐漸增大的過程中，當桿轉(zhuǎn)至豎直位置時，能否出現(xiàn)水平軸不受力的情況如果出現(xiàn)這種情況，a、b兩球的運動速度分別為多大?【解析】(1)令a球質(zhì)量為ma，b球質(zhì)量為mb，則mam，m

18、b3m當a球運動到最高點時，桿g2oa恰好不受力，說明此時a球的重力提供向心力，則有magmalwa，所以wa=lf-mgm（2l）w2，所以f9mgt又因為a、b兩球固定在同一桿上，因此wa=wb設此時ob桿對b球的拉力為ft，則有tbbb對ob桿而言，設水平軸對其作用力為f，則fft9mg由牛頓第三定律可知，水平軸所受到的拉力為9mg，方向豎直向下(2)若水平軸不受力，那么兩段桿所受球的拉力大小一定相等，設其拉力為f，轉(zhuǎn)動角速度為，由t牛頓第二定律可得：llf+mg=mw2，f-mg=mw2，t111t222由得：m1g+m2g(m1l1-m2l2)2，從上式可見，只有當m1l1m2l2時

19、才有意義，故m1應為b球，m2為a球由式代入已知條件可得：(3m+m)g(3m2l-ml)2，所以w=4g5l由上述分析可得，當桿處于豎直位置，b球在最高點，且w=4g5l時，水平軸不受力，此時有v=lw=l4g5l55l524g4=5gl，v=2lw=2l=5glab【總結(jié)升華】本題中要注意研究對象的轉(zhuǎn)換，分析軸受的作用力，先應分析小球的受力，而后用牛資料來源于網(wǎng)絡僅供免費交流使用精品文檔用心整理頓第三定律分析例6、如圖所示，小球q在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動，當q球轉(zhuǎn)到圖示位置時，有另一小球p在距圓周最高點為h處開始自由下落，要使兩球在圓周最高點相碰，則q球的角速度應滿足什么條件?在運動過程

20、中，球?qū)A筒的壓力多大?【思路點撥】要使兩球在圓周最高點相碰，則它們運動到最高點所用時間相同。【解析】設p球自由落體到圓周最高點的時間為t，由自由落體可得12hgt2=，求得t=2hgq球由圖示位置轉(zhuǎn)至最高點的時間也是t，但做勻速圓周運動，周期為t，有tt=(4n+1)(n0，1，2，3，)4w得(4n+1)兩式聯(lián)立再由t=2pp2h=2wg2(4n+1)所以w=pg2h(n0，1，2，3，)【總結(jié)升華】在這類題目中“時間”是聯(lián)系不同運動的橋梁，且往往這類題目由于勻速圓周運動的周期性給結(jié)果帶來多解性類型五、平拋運動的的實驗例7、如圖所示，方格坐標每邊長10cm，一物體做平拋運動時分別經(jīng)過o、a、b三點，重力加速度g取10m/s2，則下列結(jié)論正確的是(