(天津專用)2020高考物理二輪復習專題一力和運動第3講力與曲線運動課件

1、(天津專用)2020高考物理二輪復習專題一力和運動第3講力與曲線運動課件(天津專用)2020高考物理二輪復習專題一力和運動第3講力與-2-專題知識理脈絡真題詮釋導方向-4-專題知識理脈絡真題詮釋導方向-3-專題知識理脈絡真題詮釋導方向1.(多選)(2019全國卷2)如圖甲所示,在跳臺滑雪比賽中,運動員在空中滑翔時身體的姿態(tài)會影響其下落的速度和滑翔的距離。某運動員先后兩次從同一跳臺起跳,每次都從離開跳臺開始計時,用v表示他在豎直方向的速度,其v-t圖像如圖乙所示,t1和t2是他落在傾斜雪道上的時刻。則()-5-專題知識理脈絡真題詮釋導方向1.(多選)(2019-4-專題知識理脈絡真題詮釋導方向A

2、.第二次滑翔過程中在豎直方向上的位移比第一次的小B.第二次滑翔過程中在水平方向上的位移比第一次的大C.第二次滑翔過程中在豎直方向上的平均加速度比第一次的大D.豎直方向速度大小為v1時,第二次滑翔在豎直方向上所受阻力比第一次的大答案:BD解析:從v-t圖像中,圖線與坐標軸所圍面積可知第二次面積大于第一次面積,故第二次在豎直方向上的位移比第一次的大,A錯誤;因為沿斜面位移方向不變,而第二次豎直位移大,因此第二次水平位移也大,B正確;從題圖中可以得出,第一次斜率大于第二次的斜率,斜率越大,說明加速度越大,因此C錯誤;在豎直方向上根據(jù)牛頓第二定律mg-Ff=ma,加速度大的阻力小,D正確。-6-專題知

3、識理脈絡真題詮釋導方向A.第二次滑翔過程中在-5-專題知識理脈絡真題詮釋導方向命題考點平拋運動,運動的合成和分解。能力要求本題主要考查平拋運動,讀懂v-t圖像,知道v-t圖像中加速度與位移的表示方法是正確解題的關鍵。-7-專題知識理脈絡真題詮釋導方向命題考點平拋運動,運動-6-專題知識理脈絡真題詮釋導方向2.(2018全國卷3)在一斜面頂端,將甲、乙兩個小球分別以v和 的速度沿同一方向水平拋出,兩球都落在該斜面上。甲球落至斜面時的速率是乙球落至斜面時速率的()A.2倍B.4倍 C.6倍D.8倍A 解析:設斜面傾角為,小球從斜面上水平拋出又落到斜面上,對于任 速度之比就是初速度之比,選項A正確。

4、 -8-專題知識理脈絡真題詮釋導方向2.(2018全國卷-7-專題知識理脈絡真題詮釋導方向命題考點平拋運動。能力要求掌握運動的合成與分解,結合數(shù)學知識分析速度關系。-9-專題知識理脈絡真題詮釋導方向命題考點平拋運動。-8-專題知識理脈絡真題詮釋導方向3.(2018天津卷)滑雪運動深受人民群眾喜愛。某滑雪運動員(可視為質點)由坡道進入豎直面內(nèi)的圓弧形滑道AB,從滑道的A點滑行到最低點B的過程中,由于摩擦力的存在,運動員的速率不變,則運動員沿AB下滑過程中()A.所受合外力始終為零B.所受摩擦力大小不變C.合外力做功一定為零D.機械能始終保持不變C -10-專題知識理脈絡真題詮釋導方向3.(201

5、8天津-9-專題知識理脈絡真題詮釋導方向解析:運動員從滑道A點滑行到B點過程中做勻速圓周運動,合外力提供向心力,合外力不等于零且方向始終指向圓心,故合外力不做功,選項A錯誤、C正確;由于運動員從滑道A點到B點過程中做勻速圓周運動,故切向合力為零,摩擦力等于重力沿切向的分力,大小不斷變化,選項B錯誤;運動員運動過程要克服摩擦力做功,故機械能減小,選項D錯誤。命題考點圓周運動,功能關系。能力要求正確理解圓周運動特點,抓住運動員做的是勻速圓周運動,速率不變,而速度、加速度、合外力是變化的。-11-專題知識理脈絡真題詮釋導方向解析:運動員從滑道A-10-專題知識理脈絡真題詮釋導方向4.(2018全國卷

6、3)如圖所示,在豎直平面內(nèi),一半徑為R的光滑圓弧軌道ABC和水平軌道PA在A點相切。BC為圓弧軌道的直徑,O為圓心,OA和OB之間的夾角為,sin = 。一質量為m的小球沿水平軌道向右運動,經(jīng)A點沿圓弧軌道通過C點,落至水平軌道;在整個過程中,除受到重力及軌道作用力外,小球還一直受到一水平恒力的作用。已知小球在C點所受合力的方向指向圓心,且此時小球對軌道的壓力恰好為零。重力加速度大小為g。求:(1)水平恒力的大小和小球到達C點時速度的大小;(2)小球到達A點時動量的大小;(3)小球從C點落至水平軌道所用的時間。-12-專題知識理脈絡真題詮釋導方向4.(2018全國-11-專題知識理脈絡真題詮釋

7、導方向解析:(1)設水平恒力的大小為F0,小球到達C點時所受合力的大小為F,由力的合成法則有-13-專題知識理脈絡真題詮釋導方向解析:(1)設水平恒-12-專題知識理脈絡真題詮釋導方向(2)設小球到達A點的速度大小為v1,作CDPA,交PA于D點,由幾何關系得lDA=Rsin lCD=R(1+cos )由動能定理有由式和題給數(shù)據(jù)得,小球在A點的動量大小為 -14-專題知識理脈絡真題詮釋導方向(2)設小球到達A點-13-專題知識理脈絡真題詮釋導方向(3)小球離開C點后在豎直方向上做初速度不為零的勻加速運動,加速度大小為g。設小球在豎直方向的初速度為v,從C點落至水平軌道上所用時間為t。由運動學公

8、式有命題考點圓周運動、拋體運動、動能定理、動量。能力要求熟練掌握力與運動的合成與分解,注意幾何關系的分析,結合動能定理分析解答。-15-專題知識理脈絡真題詮釋導方向(3)小球離開C點后-14-突破點一突破點二突破點三曲線運動的理解考查方向常以選擇題的形式考查對曲線運動的理解,關聯(lián)速度問題。突破方略1.物體做曲線運動的條件及特點(1)條件:F合與v的方向不在同一直線上,或加速度方向與速度方向不共線。(2)特點:F合恒定:做勻變速曲線運動。F合不恒定:做非勻變速曲線運動。做曲線運動的物體受的合力總是指向曲線的凹側。-16-突破點一突破點二突破點三曲線運動的理解-15-突破點一突破點二突破點三2.繩

9、(桿)關聯(lián)物體的速度(1)若由繩(桿)連接的兩運動物體的運動方向沿繩(桿)方向,則兩物體速度大小相等。(2)若物體運動方向不沿繩(桿)方向,將其速度分解到沿繩(桿)方向和垂直繩(桿)方向,再參考上一條。-17-突破點一突破點二突破點三2.繩(桿)關聯(lián)物體的速度-16-突破點一突破點二突破點三模型構建【例1】(2019天津七校聯(lián)考)如圖所示,質量為m的物體P置于傾角為1的固定光滑斜面上,斜面足夠長,輕細繩跨過光滑定滑輪分別連接著P與動力小車,P與滑輪間的細繩平行于斜面,小車帶動物體P以速率v沿斜面勻速運動,下列判斷正確的是()A.小車的速率為vB.小車的速率為vcos 1C.小車速率始終大于物體

10、P的速率D.小車做勻變速運動C -18-突破點一突破點二突破點三模型構建A.小車的速率為vC-17-突破點一突破點二突破點三解析:將小車的速度沿繩子方向和垂直于繩子方向分解,沿繩子方向的速度大小等于P的速度大小,則有v=v車cos 2,可知小車的速率與2有關,不是勻變速運動,且始終大于物體P的速率,故C正確,A、B、D錯誤。以題說法解決運動合成和分解的一般思路(1)明確合運動或分運動的運動性質。(2)明確是在哪兩個方向上的合成或分解。(3)找出各個方向上已知的物理量(速度、位移、加速度)。(4)運用力與速度的關系或矢量的運算法則進行分析求解。-19-突破點一突破點二突破點三解析:將小車的速度沿

11、繩子方向-18-突破點一突破點二突破點三遷移訓練1.(多選)(2019山東淄博摸底)如圖所示,在一端封閉的光滑細玻璃管中注滿清水,水中放一紅蠟塊R(R視為質點)。將玻璃管的開口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與y軸重合,在紅蠟塊R從坐標原點勻速上浮的同時,玻璃管沿x軸正向做初速度為零的勻加速直線運動,合速度的方向與y軸夾角為。則紅蠟塊R的()A.分位移y與分位移x成正比B.合速度v的大小與時間t成正比C.分位移y的二次方與分位移x成正比D.tan 與時間t成正比CD -20-突破點一突破點二突破點三遷移訓練CD -19-突破點一突破點二突破點三解析:紅蠟塊R的運動可分解為沿x軸正方向做初速度為零的勻-

12、21-突破點一突破點二突破點三解析:紅蠟塊R的運動可分解為-20-突破點三突破點一突破點二平拋運動規(guī)律的理解與應用考查方向常以選擇題形式考查,或與功能關系綜合考查。突破方略1.求解平拋運動的基本思路和方法運動的分解將平拋運動分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動“化曲為直”,是處理平拋運動的基本思路和方法。-22-突破點三突破點一突破點二平拋運動規(guī)律的理解與應用-21-突破點三突破點一突破點二2.兩個基本關系 分析題目條件是位移(方向)關系,還是速度(方向)關系,選擇合適的關系式解題。-23-突破點三突破點一突破點二2.兩個基本關系 分析題目條-22-突破點三突破點一突破點二模型

13、構建【例2】(多選)(2019山東六校聯(lián)考)如圖所示,D點為固定斜面AC的中點。在A點和D點分別以初速度v01和v02水平拋出一個小球,結果兩球均落在斜面的底端C?？諝庾枇Σ挥嫛ＴO兩球在空中運動的時間分別為t1和t2,落到C點前瞬間的速度大小分別為v1和v2,落到C點前瞬間的速度方向與水平方向的夾角分別為1和2,則下列關系式正確的是()BC -24-突破點三突破點一突破點二模型構建BC -23-突破點三突破點一突破點二解析:由題意知兩小球做平拋運動的豎直位移之比為21,由平分析,可知v1、v2與水平方向的夾角1、2的正切值也相等,D項錯誤。-25-突破點三突破點一突破點二解析:由題意知兩小球做

14、平拋運-24-突破點三突破點一突破點二分析推理(1)平拋的時間由哪個物理量決定?(2)速度偏轉角的正切如何求解?(1)提示:高度。 -26-突破點三突破點一突破點二分析推理(1)提示:高度。 -25-突破點三突破點一突破點二以題說法抓住“六點”破解平拋運動問題(1)建立坐標,分解運動將平拋運動分解為豎直方向的自由落體運動和水平方向上的勻速直線運動,而類平拋運動分解的方向不一定在豎直方向和水平方向上。(2)各自獨立,分別分析(3)平拋運動是勻變速曲線運動,在任意相等的時間內(nèi)速度的變化量v相等,v=gt,方向恒為豎直向下。-27-突破點三突破點一突破點二以題說法抓住“六點”破解平拋-26-突破點三

15、突破點一突破點二(4)兩個分運動與合運動具有等時性,且t= ,由下落高度決定,與初速度v0無關。(5)任意時刻的速度與水平方向的夾角的正切值總等于該時刻的位移與水平方向的夾角的正切值的2倍,即tan =2tan 。(6)建好“兩個模型”常規(guī)的平拋運動及類平拋模型。與斜面相結合的平拋運動模型。a.從斜面上水平拋出又落回到斜面上:位移方向恒定,落點速度方向與斜面間的夾角恒定,此時往往分解位移,構建位移三角形。b.從斜面外水平拋出垂直落在斜面上:速度方向確定,此時往往分解速度,構建速度三角形。-28-突破點三突破點一突破點二(4)兩個分運動與合運動具有-27-突破點三突破點一突破點二遷移訓練2.(2

16、019河南鄭州質量預測)如圖所示,圓環(huán)豎直放置,從圓心O點正上方的P點,以速度v0水平拋出的小球恰能從圓環(huán)上的Q點沿切線方向飛過,若OQ與OP間夾角為,不計空氣阻力,重力加速度為g。則()D -29-突破點三突破點一突破點二遷移訓練D -28-突破點三突破點一突破點二解析:根據(jù)幾何關系知,小球在Q點的速度方向與水平方向的夾角-30-突破點三突破點一突破點二解析:根據(jù)幾何關系知,小球在-29-突破點三突破點一突破點二圓周運動問題考查方向常以選擇題形式考查圓周運動相關問題,也常與功能關系綜合考查。突破方略1.解決圓周運動動力學問題的關鍵(1)圓周運動動力學問題的實質是牛頓第二定律的應用,且已知合外

17、力方向(勻速圓周運動合外力方向指向圓心),要做好受力分析,由牛頓第二定律列方程求合外力。(2)做勻速圓周運動的物體,所受合外力提供向心力。(3)做非勻速圓周運動的物體,所受合外力沿半徑方向的分力提供向心力,沿切線方向的分力改變速度的大小。-31-突破點三突破點一突破點二圓周運動問題-30-突破點三突破點一突破點二2.豎直平面內(nèi)圓周運動的兩種臨界問題 其實圓周軌道上比圓心高的點都有自己的臨界速度,小球的速度小于臨界速度時就會以斜上拋的方式脫離圓周軌道;在比圓心低的點,小球的速度可以減小到0而不脫離軌道,如果軌道光滑的話會沿圓周軌道滑下去。(2)桿球模型:小球能到達最高點的條件是v0。-32-突破

18、點三突破點一突破點二2.豎直平面內(nèi)圓周運動的兩種-31-突破點三突破點一突破點二模型構建【例3】兩個質量分別為2m和m的小木塊a和b(可視為質點)放在水平圓盤上,a與轉軸OO的距離為l,b與轉軸的距離為2l,a、b之間用長為l的強度足夠大的輕繩相連,木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍,重力加速度大小為g。若圓盤從靜止開始繞轉軸緩慢地加速轉動,開始時輕繩剛好伸直但無拉力,用表示圓盤轉動的角速度,下列說法正確的是()A.a比b先達到最大靜摩擦力B.a、b所受的摩擦力始終相等D -33-突破點三突破點一突破點二模型構建D -32-突破點三突破點一突破點二解析:木塊隨圓盤一起轉動,當繩子上無拉力時,靜摩擦力提供向著增大,b先達到臨界角速度,b先達到最大靜摩擦力,故A錯誤。在b的摩擦力沒有達到最大前,由Ff=m2r,a、b質量分別是2m和m,而圓周運動的半徑r分別為l和2l,所以開始時a和b受到的摩擦力是相kmg+F=m22l,對于a木塊有Ff-F=2m2l,聯(lián)立得Ff