高三物理二輪復(fù)習(xí) 第一篇 專題攻略 專題二 曲線運(yùn)動(dòng) 課件

專題二曲線運(yùn)動(dòng)專題二高三物理二輪復(fù)習(xí)第一篇專題攻略專題二曲線運(yùn)動(dòng)課件第4講拋體運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)第4講【主干回顧】【主干回顧】【核心速填】(1)平拋(類平拋)運(yùn)動(dòng)。①沿初速度方向:做勻速直線運(yùn)動(dòng),速度vx=v0,位移x=v0t。②沿垂直于初速度方向:_____________________________,速度vy=___,位移y=____。做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)at【核心速填】做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)at(2)圓周運(yùn)動(dòng)的有關(guān)公式。①線速度:v=______________。②角速度:____________。③周期:___________。④頻率:____。(2)圓周運(yùn)動(dòng)的有關(guān)公式。⑤向心加速度:__________________。⑥向心力:____________________。⑤向心加速度:__________________。高三物理二輪復(fù)習(xí)第一篇專題攻略專題二曲線運(yùn)動(dòng)課件熱點(diǎn)考向1運(yùn)動(dòng)的合成與分解【典例1】(2016·武漢二模)如圖所示,在豎直平面的xOy坐標(biāo)系中,Oy豎直向上,Ox水平。設(shè)平面內(nèi)存在沿x軸正方向的恒定風(fēng)力。一小球從坐標(biāo)原點(diǎn)沿Oy方向豎直向上拋出,初速度為v0=4m/s,不計(jì)空氣阻力,到達(dá)最高點(diǎn)的位置如圖中M點(diǎn)所示。(坐標(biāo)格為正方形,g取10m/s2)求:熱點(diǎn)考向1運(yùn)動(dòng)的合成與分解(1)小球在M點(diǎn)的速度v1的大小。(2)在圖中定性畫出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡并標(biāo)出小球落回x軸時(shí)的位置N。(3)小球到達(dá)N點(diǎn)的速度v2的大小。(1)小球在M點(diǎn)的速度v1的大小?！舅伎肌?1)M點(diǎn)的速度特點(diǎn)是什么,向上、向下兩個(gè)階段有什么關(guān)系?提示:M點(diǎn)的豎直分速度為0,向上、向下兩個(gè)階段的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等?！舅伎肌?2)小球在豎直方向、水平方向各做什么運(yùn)動(dòng),如何分析小球的運(yùn)動(dòng)?提示:小球在豎直方向上先做勻減速直線運(yùn)動(dòng),后做勻加速直線運(yùn)動(dòng);小球在水平方向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。求解時(shí),應(yīng)分別分析小球的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)。(2)小球在豎直方向、水平方向各做什么運(yùn)動(dòng),如何分析小球的運(yùn)【解析】(1)設(shè)正方形的邊長為s0。豎直方向做豎直上拋運(yùn)動(dòng),v0=gt1,2s0=t1,水平方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),3s0=t1,解得v1=6m/s?！窘馕觥?1)設(shè)正方形的邊長為s0。(2)由豎直方向的對(duì)稱性可知,小球再經(jīng)過t1到x軸,水平方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)在2t1時(shí)間內(nèi)的平均速度為v1,所以回到x軸時(shí)落到x=v1×2t1=12處,位置N的坐標(biāo)為(12,0)。(2)由豎直方向的對(duì)稱性可知,小球再經(jīng)過t1到x軸,水平方向(3)到N點(diǎn)時(shí)豎直分速度大小為v0=4m/s,水平分速度vx=2v1=12m/s,故v2=答案:(1)6m/s(2)見解析圖(3)m/s(3)到N點(diǎn)時(shí)豎直分速度大小為v0=4m/s,【題組過關(guān)】1.(2014·四川高考)有一條兩岸平直、河水均勻流動(dòng)、流速恒為v的大河。小明駕著小船渡河,去程時(shí)船頭指向始終與河岸垂直,回程時(shí)行駛路線與河岸垂直。去程與回程所用時(shí)間的比值為k,船在靜水中的速度大小相同,則小船在靜水中的速度大小為()【題組過關(guān)】【解析】選B。去程時(shí)如圖甲,所用時(shí)間t1=,回程時(shí)如圖乙,所用時(shí)間t2=又=k,聯(lián)立解得v船=

則B正確?！窘馕觥窟xB。去程時(shí)如圖甲,所用時(shí)間t1=,回程時(shí)2.(多選)如圖所示,在滅火搶險(xiǎn)的過程中,消防隊(duì)員有時(shí)要借助消防車上的梯子爬到高處進(jìn)行救人或滅火作業(yè)。為了節(jié)省救援時(shí)間,在消防車向前前進(jìn)的過程中,人同時(shí)相對(duì)梯子勻速向上運(yùn)動(dòng)。在地面上看消防隊(duì)員的運(yùn)動(dòng),下列說法中正確的是()2.(多選)如圖所示,在滅火搶險(xiǎn)的過程中,消防隊(duì)員有時(shí)要借助A.當(dāng)消防車勻速前進(jìn)時(shí),消防隊(duì)員一定做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B.當(dāng)消防車勻速前進(jìn)時(shí),消防隊(duì)員一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)C.當(dāng)消防車勻加速前進(jìn)時(shí),消防隊(duì)員一定做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)D.當(dāng)消防車勻加速前進(jìn)時(shí),消防隊(duì)員一定做勻變速直線運(yùn)動(dòng)A.當(dāng)消防車勻速前進(jìn)時(shí),消防隊(duì)員一定做勻加速直線運(yùn)動(dòng)【解析】選B、C。當(dāng)消防車勻速前進(jìn)時(shí),合加速度為0,消防隊(duì)員一定做勻速直線運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;當(dāng)消防車勻加速前進(jìn)時(shí),合加速度與合初速度所在的方向不共線,消防隊(duì)員一定做勻變速曲線運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤。【解析】選B、C。當(dāng)消防車勻速前進(jìn)時(shí),合加速度為0,消防隊(duì)員3.如圖所示,一鐵球用細(xì)線懸掛于天花板上,靜止垂吊在桌子的邊緣,懸線穿過一光盤的中間孔,手推光盤在桌面上平移,光盤帶動(dòng)懸線緊貼著桌子的邊緣以水平速度v勻速運(yùn)動(dòng),當(dāng)光盤由A位置運(yùn)動(dòng)到圖中虛線所示的B位置時(shí),懸線與豎直方向的夾角為θ,此時(shí)鐵球()3.如圖所示,一鐵球用細(xì)線懸掛于天花板A.豎直方向速度大小為vcosθB.豎直方向速度大小為vsinθC.豎直方向速度大小為vtanθD.相對(duì)于地面速度大小為vA.豎直方向速度大小為vcosθ【解析】選B。光盤的速度是水平向右的,將該速度沿繩和垂直于繩的方向分解,如圖所示,沿繩方向的分量v'=vsinθ,這就是桌面以上繩子變長的速度,也等于鐵球上升的速度,故A、C錯(cuò)誤,B正確;由題意可知鐵球在水平方向上速度與光盤相同,豎直方向速度為vsinθ,可得鐵球相對(duì)于地面速度大小為D錯(cuò)誤?！窘馕觥窟xB。光盤的速度是水平向右【加固訓(xùn)練】(多選)質(zhì)量為m=2kg的物體在光滑的水平面上運(yùn)動(dòng),在水平面上建立xOy坐標(biāo)系,t=0時(shí)物體位于坐標(biāo)系的原點(diǎn)O。物體在x軸和y軸方向的分速度vx、vy隨時(shí)間t變化的圖線如圖甲、乙所示。則()【加固訓(xùn)練】A.t=0時(shí),物體速度的大小為3m/sB.t=8s時(shí),物體速度的大小為4m/sC.t=8s時(shí),物體速度的方向與x軸正向夾角為37°D.t=8s時(shí),物體的位置坐標(biāo)為(24m,16m)A.t=0時(shí),物體速度的大小為3m/s【解析】選A、D。由題圖可知,t=0時(shí)刻,vx=3m/s,vy=0,所以t=0時(shí)刻,物體的速度大小v0=3m/s,A正確;t=8s時(shí),vx=3m/s,vy=4m/s,物體的速度大小v==5m/s,B錯(cuò)誤;速度方向與x軸正向夾角設(shè)為α,則tanα=α=53°,C錯(cuò)誤;t=8s時(shí),物體的位置坐標(biāo)x=vxt=24m,y=ayt2=16m,所以t=8s時(shí),物體的位置坐標(biāo)為(24m,16m),D正確?！窘馕觥窟xA、D。由題圖可知,t=0時(shí)刻,vx=3m/s,v熱點(diǎn)考向2平拋(類平拋)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律【典例2】(2015·全國卷Ⅰ)一帶有乒乓球發(fā)射機(jī)的乒乓球臺(tái)如圖所示。水平臺(tái)面的長和寬分別為L1和L2,中間球網(wǎng)高度為h。發(fā)射機(jī)安裝于臺(tái)面左側(cè)邊緣的中點(diǎn),能以不同速率向右側(cè)不同方向水平發(fā)射乒乓球,發(fā)射點(diǎn)距臺(tái)面高度為3h。不計(jì)空氣的作用,重力加速度大小為g。若乒乓球的發(fā)射速率v在某范圍內(nèi),通過選擇合適的熱點(diǎn)考向2平拋(類平拋)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律方向,就能使乒乓球落到球網(wǎng)右側(cè)臺(tái)面上,則v的最大取值范圍是()方向,就能使乒乓球落到球網(wǎng)右側(cè)臺(tái)面上,則v的最大取值范圍是(高三物理二輪復(fù)習(xí)第一篇專題攻略專題二曲線運(yùn)動(dòng)課件【思維流程】第一步:審題干→提取信息求v的最大取值范圍需求最小和最大初速度【思維流程】第二步:突破難點(diǎn)→確定水平位移(1)求最小初速度(恰好能過網(wǎng)的速度)由3h-h=gt2、x=v0t→v0∝x,即球從球網(wǎng)上邊緣的中點(diǎn)通過(x=)時(shí),對(duì)應(yīng)的初速度最小。(2)最大臨界速度(恰好不落到臺(tái)外的速度)由3h=gt2、x=v0t→v0∝x,即球落到右側(cè)兩臺(tái)角上(x=)時(shí),水平位移最大,對(duì)應(yīng)的拋出速度最大。第二步:突破難點(diǎn)→確定水平位移【解析】選D。乒乓球的水平位移最大時(shí)球應(yīng)該恰好落在右側(cè)臺(tái)面的邊角上,由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得3h==vmaxt1,解得vmax=;乒乓球的水平位移最小時(shí)球應(yīng)該恰好擦著球網(wǎng)的中點(diǎn)落在右側(cè)臺(tái)面上,則乒乓球從發(fā)球點(diǎn)到球網(wǎng)的中點(diǎn),由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律2h==vmint2,解得vmin=,所以乒乓球發(fā)射速率的范圍為,故選項(xiàng)D正確?！窘馕觥窟xD。乒乓球的水平位移最大時(shí)球應(yīng)該恰好落【遷移訓(xùn)練】【遷移訓(xùn)練】遷移1:平拋運(yùn)動(dòng)中各物理量的變化規(guī)律(2016·海南高考)在地面上方某點(diǎn)將一小球以一定的初速度沿水平方向拋出,不計(jì)空氣阻力,則小球在隨后的運(yùn)動(dòng)中()A.速度和加速度的方向都在不斷改變B.速度與加速度方向之間的夾角一直減小C.在相等的時(shí)間間隔內(nèi),速率的改變量相等D.在相等的時(shí)間間隔內(nèi),動(dòng)能的改變量相等遷移1:平拋運(yùn)動(dòng)中各物理量的變化規(guī)律【解析】選B。由于不計(jì)空氣阻力,小球只受重力作用,故加速度為g,小球做平拋運(yùn)動(dòng),速度的方向不斷變化,在任意一段時(shí)間內(nèi)速度的變化量Δv=gΔt,如圖,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;設(shè)某時(shí)刻速度與豎直方向的夾角為θ,則tanθ=隨著時(shí)間t的變大,tanθ變小,選項(xiàng)B正確;由圖可以看出,在相等的時(shí)間間隔內(nèi),速度的改變量Δv相等,但速率的改變量v3-v2≠v2-v1≠v1-v0,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;在豎直方向上位移h=gt2,【解析】選B。由于不計(jì)空氣阻力,小球只受可知小球在相同的時(shí)間內(nèi)下落的高度不同,根據(jù)動(dòng)能定理,動(dòng)能的改變量等于重力做的功,所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤。可知小球在相同的時(shí)間內(nèi)下落的高度不同,根據(jù)動(dòng)能定理,動(dòng)能的改遷移2:涉及速度方向的改變問題(多選)(2016·中山一模)半圓形軌道豎直放置,在軌道水平直徑的兩端,分別以速度v1、v2水平拋出a、b兩個(gè)小球,兩球均落在軌道上的P點(diǎn),OP與豎直方向所成夾角θ=30°,如圖所示,設(shè)兩球落在P點(diǎn)時(shí)速度與豎直方向的夾角分別為α、β,則()A.v2=2v1 B.v2=3v1C.α=3β D.tanα=3tanβ遷移2:涉及速度方向的改變問題【解析】選B、D。兩個(gè)小球在豎直方向下落的高度都是h=Rcosθ,在水平方向的位移分別為R-Rsinθ,R+Rsinθ,根據(jù)h=gt2,x=v0t,可得v1∶v2=1∶3,選項(xiàng)B正確;又根據(jù)

選項(xiàng)D正確?！窘馕觥窟xB、D。兩個(gè)小球在豎直方向下落的高度都遷移3:電場中的類平拋運(yùn)動(dòng)如圖所示,在兩條平行的虛線內(nèi)存在著寬度為L、場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場,在與右側(cè)虛線相距也為L處有一與電場平行的屏?，F(xiàn)有一電荷量為+q、質(zhì)量為m的帶電粒子(重力不計(jì)),以垂直于電場線方向的初速度v0射入電場中,v0方向的延長線與屏的交點(diǎn)為O。試求:遷移3:電場中的類平拋運(yùn)動(dòng)(1)粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。(2)粒子剛射出電場時(shí)的速度方向與初速度方向間夾角的正切值tanα。(3)粒子打到屏上的點(diǎn)P到O點(diǎn)的距離Y。(1)粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。【解析】(1)粒子在垂直于電場線的方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t=(2)設(shè)粒子射出電場時(shí)沿平行電場線方向的速度為vy,根據(jù)牛頓第二定律,粒子在電場中的加速度為a=vy=at=故粒子剛射出電場時(shí)的速度方向與初速度方向間夾角的正切值為tanα=【解析】(1)粒子在垂直于電場線的方向上做勻速直線(3)設(shè)粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)距離為y,則:

又Y=y+Ltanα,解得:Y=答案:(1)(2)(3)(3)設(shè)粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)距離為y,則:【規(guī)律總結(jié)】平拋運(yùn)動(dòng)的求解方法(1)通常狀況下的平拋運(yùn)動(dòng):把平拋(類平拋)運(yùn)動(dòng)分解為沿初速度方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和垂直于初速度方向的初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),通過研究分運(yùn)動(dòng)達(dá)到研究合運(yùn)動(dòng)的目的。(2)與斜面相結(jié)合的平拋運(yùn)動(dòng):建立平拋運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)分速度或分位移與斜面傾角之間的聯(lián)系,這往往是解決問題的突破口?！疽?guī)律總結(jié)】平拋運(yùn)動(dòng)的求解方法【加固訓(xùn)練】如圖所示,跳臺(tái)滑雪運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過一段加速滑行后從O點(diǎn)水平飛出,經(jīng)過3.0s落到斜坡上的A點(diǎn)。已知O點(diǎn)是斜坡的起點(diǎn),斜坡與水平面的夾角θ=37°,運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量m=57kg,不計(jì)空氣阻力。(sin37°=0.60,cos37°=0.80,g取10m/s2)求:【加固訓(xùn)練】(1)A點(diǎn)與O點(diǎn)的距離L。(2)運(yùn)動(dòng)員離開O點(diǎn)時(shí)的速度大小。(3)運(yùn)動(dòng)員落到A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能。(1)A點(diǎn)與O點(diǎn)的距離L?！窘馕觥?1)運(yùn)動(dòng)員從O點(diǎn)到A點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向:Lsin37°=gt2;得:L==75m。(2)設(shè)運(yùn)動(dòng)員離開O點(diǎn)的速度為v0,運(yùn)動(dòng)員在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),即Lcos37°=v0t,解得:v0=20m/s。【解析】(1)運(yùn)動(dòng)員從O點(diǎn)到A點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)(3)運(yùn)動(dòng)員由O點(diǎn)到A點(diǎn),由動(dòng)能定理,mgLsin37°=EkA-解得EkA=37050J。答案:(1)75m(2)20m/s(3)37050J(3)運(yùn)動(dòng)員由O點(diǎn)到A點(diǎn),由動(dòng)能定理,熱點(diǎn)考向3圓周運(yùn)動(dòng)問題【典例3】(多選)(2014·全國卷Ⅰ)如圖,兩個(gè)質(zhì)量均為m的小木塊a和b(可視為質(zhì)點(diǎn))放在水平圓盤上,a與轉(zhuǎn)軸OO′的距離為l,b與轉(zhuǎn)軸的距離為2l。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(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動(dòng),用ω表示圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度,下列說法正確的是()熱點(diǎn)考向3圓周運(yùn)動(dòng)問題A.b一定比a先開始滑動(dòng)B.a、b所受的摩擦力始終相等C.ω=是b開始滑動(dòng)的臨界角速度D.當(dāng)ω=時(shí),a所受摩擦力的大小為kmgA.b一定比a先開始滑動(dòng)【名師點(diǎn)撥】(1)受力分析:物體滑動(dòng)前受重力、彈力、摩擦力,摩擦力提供向心力,最大靜摩擦力fm=kmg。(2)運(yùn)動(dòng)分析:F向=ma向,即kmg=mrω2。【名師點(diǎn)撥】【解析】選A、C。最大靜摩擦力相等,而b需要的向心力較大,所以b先滑動(dòng),A項(xiàng)正確;在未滑動(dòng)之前,a、b各自受到的摩擦力等于其向心力,因此b受到的摩擦力大于a受到的摩擦力,B項(xiàng)錯(cuò)誤;b處于臨界狀態(tài)時(shí),kmg=mω2·2l,ω=,C項(xiàng)正確;當(dāng)ω=時(shí),對(duì)a:Ff=mlω2=mlkmg,D項(xiàng)錯(cuò)誤。【解析】選A、C。最大靜摩擦力相等,而b需要的向心真題變式1.在【典例3】中,從靜止開始到b剛要滑動(dòng)的過程中,圓盤對(duì)兩個(gè)物體做功各是多少?真題變式1.在【典例3】中,從靜止開始到b剛要滑動(dòng)的過程中,【解析】由【典例3】可知,當(dāng)b剛要滑動(dòng)時(shí)ω=此時(shí)a、b的線速度分別是va=ωl=vb=ω·2l=根據(jù)動(dòng)能定理可得Wa=Wb=mkgl。答案:mkgl【解析】由【典例3】可知,當(dāng)b剛要滑動(dòng)時(shí)ω=真題變式2.【典例3】中,若將小木塊a、b疊放在一起置于與轉(zhuǎn)軸距離為2l處,其他條件不變,ω=時(shí),圓盤對(duì)b的摩擦力多大?b對(duì)a的摩擦力多大?真題變式2.【典例3】中,若將小木塊a、b疊放在一起【解析】以整體為研究對(duì)象,根據(jù)牛頓第二定律fb=2mω2·2l,可得:fb=2kmg。以小木塊a為研究對(duì)象,根據(jù)牛頓第二定律fa=mω2·2l,可得:fa=kmg。答案:2kmgkmg【解析】以整體為研究對(duì)象,根據(jù)牛頓第二定律真題變式3.若將【典例3】中a、b兩個(gè)小木塊用一輕繩相連,其他條件不變,當(dāng)a、b剛要發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)角速度多大?繩子拉力多大?真題變式3.若將【典例3】中a、b兩個(gè)小木塊用一輕繩相連,其【解析】以小木塊a為研究對(duì)象,根據(jù)牛頓第二定律:kmg-F=mω2l。以小木塊b為研究對(duì)象,根據(jù)牛頓第二定律:kmg+F=mω2·2l。聯(lián)立以上兩式可得:F=答案:kmg【解析】以小木塊a為研究對(duì)象,根據(jù)牛頓第二定律:【規(guī)律總結(jié)】圓周運(yùn)動(dòng)的求解方法(1)確定研究對(duì)象,進(jìn)行受力分析,明確向心力的來源。(2)運(yùn)用牛頓第二定律F向=ma向列出正確的動(dòng)力學(xué)方程F=m=mrω2=mωv=mr(解題時(shí)應(yīng)根據(jù)已知條件進(jìn)行選擇)。(3)對(duì)于變速圓周運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過程中往往用到動(dòng)能定理W合=ΔEk。【規(guī)律總結(jié)】圓周運(yùn)動(dòng)的求解方法【加固訓(xùn)練】1.如圖所示,豎直環(huán)A半徑為r,固定在木板B上,木板B放在水平地面上,B的左右兩側(cè)各有一擋板固定在地上,B不能左右運(yùn)動(dòng),在環(huán)的最低點(diǎn)靜放有一小球C,A、B、C的質(zhì)量均為m?，F(xiàn)給小球一水平向右的瞬時(shí)速度v,小球會(huì)在環(huán)內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動(dòng),為保證小球能通過環(huán)的最高點(diǎn),且不會(huì)【加固訓(xùn)練】使環(huán)在豎直方向上跳起(不計(jì)小球與環(huán)的摩擦阻力),則瞬時(shí)速度v必須滿足()A.最小值為 B.最大值為C.最小值為 D.最大值為使環(huán)在豎直方向上跳起(不計(jì)小球與環(huán)的摩擦阻力),則瞬時(shí)速度v【解析】選D。要保證小球能通過環(huán)的最高點(diǎn),在最高點(diǎn)最小速度滿足mg=m由最低點(diǎn)到最高點(diǎn)由機(jī)械能守恒得可得小球在最低點(diǎn)瞬時(shí)速度的最小值為;為了不會(huì)使環(huán)在豎直方向上跳起,在最高點(diǎn)有最大速度時(shí),球?qū)Νh(huán)的壓力為2mg,滿足3mg=m從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)由機(jī)械能守恒得:可得小球在最低點(diǎn)瞬時(shí)速度的最大值為,選項(xiàng)D正確?！窘馕觥窟xD。要保證小球能通過環(huán)的最高點(diǎn),在最高2.如圖所示,一根輕桿(質(zhì)量不計(jì))的一端以O(shè)點(diǎn)為固定轉(zhuǎn)軸,另一端固定一個(gè)小球,小球以O(shè)點(diǎn)為圓心在豎直平面內(nèi)沿順時(shí)針方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到圖中位置時(shí),輕桿對(duì)小球作用力的方向可能是()2.如圖所示,一根輕桿(質(zhì)量不計(jì))的一端以O(shè)點(diǎn)為固定轉(zhuǎn)軸,另A.沿F1的方向 B.沿F2的方向C.沿F3的方向 D.沿F4的方向【解析】選C。因小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),所以其所受各力的合力一定指向圓心,充當(dāng)向心力,若受桿彈力為F1、F2、F4時(shí)與重力的合力均不可能沿桿指向圓心,只有桿的彈力為F3時(shí)才可能使合力沿桿指向圓心,故選項(xiàng)C正確。A.沿F1的方向 B.沿F2的方向【經(jīng)典案例】(15分)如圖,半徑R=0.5m的光滑圓弧軌道ABC與足夠長的粗糙軌道CD在C處平滑連接,O為圓弧軌道ABC的圓心,B點(diǎn)為圓弧軌道的最低點(diǎn),半徑OA、OC與OB的夾角分別為53°和37°。將一個(gè)質(zhì)量m=0.5kg的物體(視為質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)左側(cè)高為h=0.8m處的P點(diǎn)水平拋出,恰從A點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入圓弧軌道。已知物體與軌道CD間的動(dòng)摩擦【經(jīng)典案例】因數(shù)μ=0.8,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:因數(shù)μ=0.8,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0(1)物體水平拋出時(shí)的初速度v0的大小。(2)物體經(jīng)過B點(diǎn)時(shí),對(duì)圓弧軌道壓力FN的大小。(3)物體在軌道CD上運(yùn)動(dòng)的距離x。

(1)物體水平拋出時(shí)的初速度v0的大小。【解題關(guān)鍵】(1)關(guān)鍵信息:①從P點(diǎn)水平拋出→PA是拋物線。②恰從A點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入圓弧軌道→vA與水平方向成53°斜向下?！窘忸}關(guān)鍵】(2)核心規(guī)律:①平拋運(yùn)動(dòng)可分解為豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)和水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)。②機(jī)械能守恒定律:ΔEp=ΔEk。③向心力公式:Fn=man=④動(dòng)能定理:W合=ΔEk。

(2)核心規(guī)律:【問題拆分】大題小做化繁為易第(1)問可拆分為3個(gè)子問題①恰從A點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入圓弧軌道時(shí),豎直速度是多大?②從A點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入圓弧軌道時(shí)水平速度與豎直速度存在什么關(guān)系?③過A點(diǎn)時(shí)物體的水平速度是多大?【問題拆分】大題小做化繁為易第(2)問可拆分為2個(gè)子問題④物體通過B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能是多大?⑤寫出物體通過B點(diǎn)時(shí)力與動(dòng)能的關(guān)系式。第(3)問可拆分為2個(gè)子問題⑥判斷物體在軌道CD上是否存在往返運(yùn)動(dòng)。⑦求物體沿CD向上運(yùn)動(dòng)的位移?第(2)問可拆分為2個(gè)子問題【規(guī)范解答】步步為營抓牢步驟分(1)從P到A:豎直方向自由落體vy2=2gh①(2分)在A點(diǎn)由幾何關(guān)系得:vx=vytan37°②(2分)水平方向勻速運(yùn)動(dòng):v0=vx=3m/s③(1分)【規(guī)范解答】步步為營抓牢步驟分(2)從P到B機(jī)械能守恒mg(h+R-Rcos53°)=④(2分)過B點(diǎn)時(shí),對(duì)物體受力分析,由牛頓第二定律得FN′-mg=⑤(2分)由牛頓第三定律,對(duì)圓弧軌道壓力大小FN=FN′=34N(1分)(2)從P到B機(jī)械能守恒(3)因μmgcos37°>mgsin37°,物體沿軌道CD向上做勻減速運(yùn)動(dòng),速度減為零后不再下滑。⑥由B上滑至最高點(diǎn)的過程,由動(dòng)能定理得-mgR(1-cos37°)-(mgsin37°+μmgcos37°)x=0-⑦(4分)代入數(shù)據(jù)解得x=1.09m(1分)

(3)因μmgcos37°>mgsin37°,物體沿軌道CD【答題規(guī)則】規(guī)則1.注重公式書寫,簡化文字說明閱卷只給公式賦分,文字說明不賦分,如本題只寫了必要的文字說明。【答題規(guī)則】規(guī)則2.對(duì)于不會(huì)做的題目,要依據(jù)物理情景,把與本題相關(guān)的公式都寫上閱卷時(shí)只看評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)中給定的公式來給分,本題表達(dá)式占12分。規(guī)則3.即使第一問錯(cuò)了,也不要放棄第二問閱卷不重復(fù)扣分,如:錯(cuò)誤只在第一問,第二問的過程沒錯(cuò),結(jié)果錯(cuò)誤也僅僅是第一問造成的,則第二問照樣可以得滿分。規(guī)則2.對(duì)于不會(huì)做的題目,要依據(jù)物理情景,把與本題相關(guān)的公式【易錯(cuò)提醒】(1)審題不細(xì),不能確定物體在A點(diǎn)時(shí)的速度方向,而無法列方程求初速度。(2)只求解了在B點(diǎn)軌道對(duì)物體的支持力FN,未應(yīng)用牛頓第三定律表示出物體對(duì)軌道的壓力FN′,造成丟分。(3)在CD段,未對(duì)物體向上運(yùn)動(dòng)到速度為零后,能否下滑進(jìn)行判斷,造成失分。

【易錯(cuò)提醒】高三物理二輪復(fù)習(xí)第一篇專題攻略專題二曲線運(yùn)動(dòng)課件專題二曲線運(yùn)動(dòng)專題二高三物理二輪復(fù)習(xí)第一篇專題攻略專題二曲線運(yùn)動(dòng)課件第4講拋體運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)第4講【主干回顧】【主干回顧】【核心速填】(1)平拋(類平拋)運(yùn)動(dòng)。①沿初速度方向:做勻速直線運(yùn)動(dòng),速度vx=v0,位移x=v0t。②沿垂直于初速度方向:_____________________________,速度vy=___,位移y=____。做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)at【核心速填】做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)at(2)圓周運(yùn)動(dòng)的有關(guān)公式。①線速度:v=______________。②角速度:____________。③周期:___________。④頻率:____。(2)圓周運(yùn)動(dòng)的有關(guān)公式。⑤向心加速度:__________________。⑥向心力:____________________。⑤向心加速度:__________________。高三物理二輪復(fù)習(xí)第一篇專題攻略專題二曲線運(yùn)動(dòng)課件熱點(diǎn)考向1運(yùn)動(dòng)的合成與分解【典例1】(2016·武漢二模)如圖所示,在豎直平面的xOy坐標(biāo)系中,Oy豎直向上,Ox水平。設(shè)平面內(nèi)存在沿x軸正方向的恒定風(fēng)力。一小球從坐標(biāo)原點(diǎn)沿Oy方向豎直向上拋出,初速度為v0=4m/s,不計(jì)空氣阻力,到達(dá)最高點(diǎn)的位置如圖中M點(diǎn)所示。(坐標(biāo)格為正方形,g取10m/s2)求:熱點(diǎn)考向1運(yùn)動(dòng)的合成與分解(1)小球在M點(diǎn)的速度v1的大小。(2)在圖中定性畫出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡并標(biāo)出小球落回x軸時(shí)的位置N。(3)小球到達(dá)N點(diǎn)的速度v2的大小。(1)小球在M點(diǎn)的速度v1的大小?！舅伎肌?1)M點(diǎn)的速度特點(diǎn)是什么,向上、向下兩個(gè)階段有什么關(guān)系?提示:M點(diǎn)的豎直分速度為0,向上、向下兩個(gè)階段的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等?！舅伎肌?2)小球在豎直方向、水平方向各做什么運(yùn)動(dòng),如何分析小球的運(yùn)動(dòng)?提示:小球在豎直方向上先做勻減速直線運(yùn)動(dòng),后做勻加速直線運(yùn)動(dòng);小球在水平方向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。求解時(shí),應(yīng)分別分析小球的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)。(2)小球在豎直方向、水平方向各做什么運(yùn)動(dòng),如何分析小球的運(yùn)【解析】(1)設(shè)正方形的邊長為s0。豎直方向做豎直上拋運(yùn)動(dòng),v0=gt1,2s0=t1,水平方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),3s0=t1,解得v1=6m/s?！窘馕觥?1)設(shè)正方形的邊長為s0。(2)由豎直方向的對(duì)稱性可知,小球再經(jīng)過t1到x軸,水平方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)在2t1時(shí)間內(nèi)的平均速度為v1,所以回到x軸時(shí)落到x=v1×2t1=12處,位置N的坐標(biāo)為(12,0)。(2)由豎直方向的對(duì)稱性可知,小球再經(jīng)過t1到x軸,水平方向(3)到N點(diǎn)時(shí)豎直分速度大小為v0=4m/s,水平分速度vx=2v1=12m/s,故v2=答案:(1)6m/s(2)見解析圖(3)m/s(3)到N點(diǎn)時(shí)豎直分速度大小為v0=4m/s,【題組過關(guān)】1.(2014·四川高考)有一條兩岸平直、河水均勻流動(dòng)、流速恒為v的大河。小明駕著小船渡河,去程時(shí)船頭指向始終與河岸垂直,回程時(shí)行駛路線與河岸垂直。去程與回程所用時(shí)間的比值為k,船在靜水中的速度大小相同,則小船在靜水中的速度大小為()【題組過關(guān)】【解析】選B。去程時(shí)如圖甲,所用時(shí)間t1=,回程時(shí)如圖乙,所用時(shí)間t2=又=k,聯(lián)立解得v船=

則B正確。【解析】選B。去程時(shí)如圖甲,所用時(shí)間t1=,回程時(shí)2.(多選)如圖所示,在滅火搶險(xiǎn)的過程中,消防隊(duì)員有時(shí)要借助消防車上的梯子爬到高處進(jìn)行救人或滅火作業(yè)。為了節(jié)省救援時(shí)間,在消防車向前前進(jìn)的過程中,人同時(shí)相對(duì)梯子勻速向上運(yùn)動(dòng)。在地面上看消防隊(duì)員的運(yùn)動(dòng),下列說法中正確的是()2.(多選)如圖所示,在滅火搶險(xiǎn)的過程中,消防隊(duì)員有時(shí)要借助A.當(dāng)消防車勻速前進(jìn)時(shí),消防隊(duì)員一定做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B.當(dāng)消防車勻速前進(jìn)時(shí),消防隊(duì)員一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)C.當(dāng)消防車勻加速前進(jìn)時(shí),消防隊(duì)員一定做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)D.當(dāng)消防車勻加速前進(jìn)時(shí),消防隊(duì)員一定做勻變速直線運(yùn)動(dòng)A.當(dāng)消防車勻速前進(jìn)時(shí),消防隊(duì)員一定做勻加速直線運(yùn)動(dòng)【解析】選B、C。當(dāng)消防車勻速前進(jìn)時(shí),合加速度為0,消防隊(duì)員一定做勻速直線運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;當(dāng)消防車勻加速前進(jìn)時(shí),合加速度與合初速度所在的方向不共線,消防隊(duì)員一定做勻變速曲線運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤?！窘馕觥窟xB、C。當(dāng)消防車勻速前進(jìn)時(shí),合加速度為0,消防隊(duì)員3.如圖所示,一鐵球用細(xì)線懸掛于天花板上,靜止垂吊在桌子的邊緣,懸線穿過一光盤的中間孔,手推光盤在桌面上平移,光盤帶動(dòng)懸線緊貼著桌子的邊緣以水平速度v勻速運(yùn)動(dòng),當(dāng)光盤由A位置運(yùn)動(dòng)到圖中虛線所示的B位置時(shí),懸線與豎直方向的夾角為θ,此時(shí)鐵球()3.如圖所示,一鐵球用細(xì)線懸掛于天花板A.豎直方向速度大小為vcosθB.豎直方向速度大小為vsinθC.豎直方向速度大小為vtanθD.相對(duì)于地面速度大小為vA.豎直方向速度大小為vcosθ【解析】選B。光盤的速度是水平向右的,將該速度沿繩和垂直于繩的方向分解,如圖所示,沿繩方向的分量v'=vsinθ,這就是桌面以上繩子變長的速度,也等于鐵球上升的速度,故A、C錯(cuò)誤,B正確;由題意可知鐵球在水平方向上速度與光盤相同,豎直方向速度為vsinθ,可得鐵球相對(duì)于地面速度大小為D錯(cuò)誤。【解析】選B。光盤的速度是水平向右【加固訓(xùn)練】(多選)質(zhì)量為m=2kg的物體在光滑的水平面上運(yùn)動(dòng),在水平面上建立xOy坐標(biāo)系,t=0時(shí)物體位于坐標(biāo)系的原點(diǎn)O。物體在x軸和y軸方向的分速度vx、vy隨時(shí)間t變化的圖線如圖甲、乙所示。則()【加固訓(xùn)練】A.t=0時(shí),物體速度的大小為3m/sB.t=8s時(shí),物體速度的大小為4m/sC.t=8s時(shí),物體速度的方向與x軸正向夾角為37°D.t=8s時(shí),物體的位置坐標(biāo)為(24m,16m)A.t=0時(shí),物體速度的大小為3m/s【解析】選A、D。由題圖可知,t=0時(shí)刻,vx=3m/s,vy=0,所以t=0時(shí)刻,物體的速度大小v0=3m/s,A正確;t=8s時(shí),vx=3m/s,vy=4m/s,物體的速度大小v==5m/s,B錯(cuò)誤;速度方向與x軸正向夾角設(shè)為α,則tanα=α=53°,C錯(cuò)誤;t=8s時(shí),物體的位置坐標(biāo)x=vxt=24m,y=ayt2=16m,所以t=8s時(shí),物體的位置坐標(biāo)為(24m,16m),D正確?！窘馕觥窟xA、D。由題圖可知,t=0時(shí)刻,vx=3m/s,v熱點(diǎn)考向2平拋(類平拋)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律【典例2】(2015·全國卷Ⅰ)一帶有乒乓球發(fā)射機(jī)的乒乓球臺(tái)如圖所示。水平臺(tái)面的長和寬分別為L1和L2,中間球網(wǎng)高度為h。發(fā)射機(jī)安裝于臺(tái)面左側(cè)邊緣的中點(diǎn),能以不同速率向右側(cè)不同方向水平發(fā)射乒乓球,發(fā)射點(diǎn)距臺(tái)面高度為3h。不計(jì)空氣的作用,重力加速度大小為g。若乒乓球的發(fā)射速率v在某范圍內(nèi),通過選擇合適的熱點(diǎn)考向2平拋(類平拋)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律方向,就能使乒乓球落到球網(wǎng)右側(cè)臺(tái)面上,則v的最大取值范圍是()方向,就能使乒乓球落到球網(wǎng)右側(cè)臺(tái)面上,則v的最大取值范圍是(高三物理二輪復(fù)習(xí)第一篇專題攻略專題二曲線運(yùn)動(dòng)課件【思維流程】第一步:審題干→提取信息求v的最大取值范圍需求最小和最大初速度【思維流程】第二步:突破難點(diǎn)→確定水平位移(1)求最小初速度(恰好能過網(wǎng)的速度)由3h-h=gt2、x=v0t→v0∝x,即球從球網(wǎng)上邊緣的中點(diǎn)通過(x=)時(shí),對(duì)應(yīng)的初速度最小。(2)最大臨界速度(恰好不落到臺(tái)外的速度)由3h=gt2、x=v0t→v0∝x,即球落到右側(cè)兩臺(tái)角上(x=)時(shí),水平位移最大,對(duì)應(yīng)的拋出速度最大。第二步:突破難點(diǎn)→確定水平位移【解析】選D。乒乓球的水平位移最大時(shí)球應(yīng)該恰好落在右側(cè)臺(tái)面的邊角上,由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得3h==vmaxt1,解得vmax=;乒乓球的水平位移最小時(shí)球應(yīng)該恰好擦著球網(wǎng)的中點(diǎn)落在右側(cè)臺(tái)面上,則乒乓球從發(fā)球點(diǎn)到球網(wǎng)的中點(diǎn),由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律2h==vmint2,解得vmin=,所以乒乓球發(fā)射速率的范圍為,故選項(xiàng)D正確?！窘馕觥窟xD。乒乓球的水平位移最大時(shí)球應(yīng)該恰好落【遷移訓(xùn)練】【遷移訓(xùn)練】遷移1:平拋運(yùn)動(dòng)中各物理量的變化規(guī)律(2016·海南高考)在地面上方某點(diǎn)將一小球以一定的初速度沿水平方向拋出,不計(jì)空氣阻力,則小球在隨后的運(yùn)動(dòng)中()A.速度和加速度的方向都在不斷改變B.速度與加速度方向之間的夾角一直減小C.在相等的時(shí)間間隔內(nèi),速率的改變量相等D.在相等的時(shí)間間隔內(nèi),動(dòng)能的改變量相等遷移1:平拋運(yùn)動(dòng)中各物理量的變化規(guī)律【解析】選B。由于不計(jì)空氣阻力,小球只受重力作用,故加速度為g,小球做平拋運(yùn)動(dòng),速度的方向不斷變化,在任意一段時(shí)間內(nèi)速度的變化量Δv=gΔt,如圖,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;設(shè)某時(shí)刻速度與豎直方向的夾角為θ,則tanθ=隨著時(shí)間t的變大,tanθ變小,選項(xiàng)B正確;由圖可以看出,在相等的時(shí)間間隔內(nèi),速度的改變量Δv相等,但速率的改變量v3-v2≠v2-v1≠v1-v0,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;在豎直方向上位移h=gt2,【解析】選B。由于不計(jì)空氣阻力,小球只受可知小球在相同的時(shí)間內(nèi)下落的高度不同,根據(jù)動(dòng)能定理,動(dòng)能的改變量等于重力做的功,所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤?？芍∏蛟谙嗤臅r(shí)間內(nèi)下落的高度不同,根據(jù)動(dòng)能定理,動(dòng)能的改遷移2:涉及速度方向的改變問題(多選)(2016·中山一模)半圓形軌道豎直放置,在軌道水平直徑的兩端,分別以速度v1、v2水平拋出a、b兩個(gè)小球,兩球均落在軌道上的P點(diǎn),OP與豎直方向所成夾角θ=30°,如圖所示,設(shè)兩球落在P點(diǎn)時(shí)速度與豎直方向的夾角分別為α、β,則()A.v2=2v1 B.v2=3v1C.α=3β D.tanα=3tanβ遷移2:涉及速度方向的改變問題【解析】選B、D。兩個(gè)小球在豎直方向下落的高度都是h=Rcosθ,在水平方向的位移分別為R-Rsinθ,R+Rsinθ,根據(jù)h=gt2,x=v0t,可得v1∶v2=1∶3,選項(xiàng)B正確;又根據(jù)

選項(xiàng)D正確?！窘馕觥窟xB、D。兩個(gè)小球在豎直方向下落的高度都遷移3:電場中的類平拋運(yùn)動(dòng)如圖所示,在兩條平行的虛線內(nèi)存在著寬度為L、場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場,在與右側(cè)虛線相距也為L處有一與電場平行的屏?，F(xiàn)有一電荷量為+q、質(zhì)量為m的帶電粒子(重力不計(jì)),以垂直于電場線方向的初速度v0射入電場中,v0方向的延長線與屏的交點(diǎn)為O。試求:遷移3:電場中的類平拋運(yùn)動(dòng)(1)粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。(2)粒子剛射出電場時(shí)的速度方向與初速度方向間夾角的正切值tanα。(3)粒子打到屏上的點(diǎn)P到O點(diǎn)的距離Y。(1)粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間?！窘馕觥?1)粒子在垂直于電場線的方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t=(2)設(shè)粒子射出電場時(shí)沿平行電場線方向的速度為vy,根據(jù)牛頓第二定律,粒子在電場中的加速度為a=vy=at=故粒子剛射出電場時(shí)的速度方向與初速度方向間夾角的正切值為tanα=【解析】(1)粒子在垂直于電場線的方向上做勻速直線(3)設(shè)粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)距離為y,則:

又Y=y+Ltanα,解得:Y=答案:(1)(2)(3)(3)設(shè)粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)距離為y,則:【規(guī)律總結(jié)】平拋運(yùn)動(dòng)的求解方法(1)通常狀況下的平拋運(yùn)動(dòng):把平拋(類平拋)運(yùn)動(dòng)分解為沿初速度方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和垂直于初速度方向的初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),通過研究分運(yùn)動(dòng)達(dá)到研究合運(yùn)動(dòng)的目的。(2)與斜面相結(jié)合的平拋運(yùn)動(dòng):建立平拋運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)分速度或分位移與斜面傾角之間的聯(lián)系,這往往是解決問題的突破口?！疽?guī)律總結(jié)】平拋運(yùn)動(dòng)的求解方法【加固訓(xùn)練】如圖所示,跳臺(tái)滑雪運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過一段加速滑行后從O點(diǎn)水平飛出,經(jīng)過3.0s落到斜坡上的A點(diǎn)。已知O點(diǎn)是斜坡的起點(diǎn),斜坡與水平面的夾角θ=37°,運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量m=57kg,不計(jì)空氣阻力。(sin37°=0.60,cos37°=0.80,g取10m/s2)求:【加固訓(xùn)練】(1)A點(diǎn)與O點(diǎn)的距離L。(2)運(yùn)動(dòng)員離開O點(diǎn)時(shí)的速度大小。(3)運(yùn)動(dòng)員落到A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能。(1)A點(diǎn)與O點(diǎn)的距離L?！窘馕觥?1)運(yùn)動(dòng)員從O點(diǎn)到A點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向:Lsin37°=gt2;得:L==75m。(2)設(shè)運(yùn)動(dòng)員離開O點(diǎn)的速度為v0,運(yùn)動(dòng)員在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),即Lcos37°=v0t,解得:v0=20m/s?！窘馕觥?1)運(yùn)動(dòng)員從O點(diǎn)到A點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)(3)運(yùn)動(dòng)員由O點(diǎn)到A點(diǎn),由動(dòng)能定理,mgLsin37°=EkA-解得EkA=37050J。答案:(1)75m(2)20m/s(3)37050J(3)運(yùn)動(dòng)員由O點(diǎn)到A點(diǎn),由動(dòng)能定理,熱點(diǎn)考向3圓周運(yùn)動(dòng)問題【典例3】(多選)(2014·全國卷Ⅰ)如圖,兩個(gè)質(zhì)量均為m的小木塊a和b(可視為質(zhì)點(diǎn))放在水平圓盤上,a與轉(zhuǎn)軸OO′的距離為l,b與轉(zhuǎn)軸的距離為2l。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(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動(dòng),用ω表示圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度,下列說法正確的是()熱點(diǎn)考向3圓周運(yùn)動(dòng)問題A.b一定比a先開始滑動(dòng)B.a、b所受的摩擦力始終相等C.ω=是b開始滑動(dòng)的臨界角速度D.當(dāng)ω=時(shí),a所受摩擦力的大小為kmgA.b一定比a先開始滑動(dòng)【名師點(diǎn)撥】(1)受力分析:物體滑動(dòng)前受重力、彈力、摩擦力,摩擦力提供向心力,最大靜摩擦力fm=kmg。(2)運(yùn)動(dòng)分析:F向=ma向,即kmg=mrω2?！久麕燑c(diǎn)撥】【解析】選A、C。最大靜摩擦力相等,而b需要的向心力較大,所以b先滑動(dòng),A項(xiàng)正確;在未滑動(dòng)之前,a、b各自受到的摩擦力等于其向心力,因此b受到的摩擦力大于a受到的摩擦力,B項(xiàng)錯(cuò)誤;b處于臨界狀態(tài)時(shí),kmg=mω2·2l,ω=,C項(xiàng)正確;當(dāng)ω=時(shí),對(duì)a:Ff=mlω2=mlkmg,D項(xiàng)錯(cuò)誤。【解析】選A、C。最大靜摩擦力相等,而b需要的向心真題變式1.在【典例3】中,從靜止開始到b剛要滑動(dòng)的過程中,圓盤對(duì)兩個(gè)物體做功各是多少?真題變式1.在【典例3】中,從靜止開始到b剛要滑動(dòng)的過程中,【解析】由【典例3】可知,當(dāng)b剛要滑動(dòng)時(shí)ω=此時(shí)a、b的線速度分別是va=ωl=vb=ω·2l=根據(jù)動(dòng)能定理可得Wa=Wb=mkgl。答案:mkgl【解析】由【典例3】可知,當(dāng)b剛要滑動(dòng)時(shí)ω=真題變式2.【典例3】中,若將小木塊a、b疊放在一起置于與轉(zhuǎn)軸距離為2l處,其他條件不變,ω=時(shí),圓盤對(duì)b的摩擦力多大?b對(duì)a的摩擦力多大?真題變式2.【典例3】中,若將小木塊a、b疊放在一起【解析】以整體為研究對(duì)象,根據(jù)牛頓第二定律fb=2mω2·2l,可得:fb=2kmg。以小木塊a為研究對(duì)象,根據(jù)牛頓第二定律fa=mω2·2l,可得:fa=kmg。答案:2kmgkmg【解析】以整體為研究對(duì)象,根據(jù)牛頓第二定律真題變式3.若將【典例3】中a、b兩個(gè)小木塊用一輕繩相連,其他條件不變,當(dāng)a、b剛要發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)角速度多大?繩子拉力多大?真題變式3.若將【典例3】中a、b兩個(gè)小木塊用一輕繩相連,其【解析】以小木塊a為研究對(duì)象,根據(jù)牛頓第二定律:kmg-F=mω2l。以小木塊b為研究對(duì)象,根據(jù)牛頓第二定律:kmg+F=mω2·2l。聯(lián)立以上兩式可得:F=答案:kmg【解析】以小木塊a為研究對(duì)象,根據(jù)牛頓第二定律:【規(guī)律總結(jié)】圓周運(yùn)動(dòng)的求解方法(1)確定研究對(duì)象,進(jìn)行受力分析,明確向心力的來源。(2)運(yùn)用牛頓第二定律F向=ma向列出正確的動(dòng)力學(xué)方程F=m=mrω2=mωv=mr(解題時(shí)應(yīng)根據(jù)已知條件進(jìn)行選擇)。(3)對(duì)于變速圓周運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過程中往往用到動(dòng)能定理W合=ΔEk?！疽?guī)律總結(jié)】圓周運(yùn)動(dòng)的求解方法【加固訓(xùn)練】1.如圖所示,豎直環(huán)A半徑為r,固定在木板B上,木板B放在水平地面上,B的左右兩側(cè)各有一擋板固定在地上,B不能左右運(yùn)動(dòng),在環(huán)的最低點(diǎn)靜放有一小球C,A、B、C的質(zhì)量均為m?，F(xiàn)給小球一水平向右的瞬時(shí)速度v,小球會(huì)在環(huán)內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動(dòng),為保證小球能通過環(huán)的最高點(diǎn),且不會(huì)【加固訓(xùn)練】使環(huán)在豎直方向上跳起(不計(jì)小球與環(huán)的摩擦阻力),則瞬時(shí)速度v必須滿足()A.最小值為 B.最大值為C.最小值為 D.最大值為使環(huán)在豎直方向上跳起(不計(jì)小球與環(huán)的摩擦阻力),則瞬時(shí)速度v【解析】選D。要保證小球能通過環(huán)的最高點(diǎn),在最高點(diǎn)最小速度滿足mg=m由最低點(diǎn)到最高點(diǎn)由機(jī)械能守恒得可得小球在最低點(diǎn)瞬時(shí)速度的最小值為;為了不會(huì)使環(huán)在豎直方向上跳起,在最高點(diǎn)有最大速度時(shí),球?qū)Νh(huán)的壓力為2mg,滿足3mg=m從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)由機(jī)械能守恒得:可得小球在最低點(diǎn)瞬時(shí)速度的最大值為,選項(xiàng)D正確?！窘馕觥窟xD。要保證小球能通過環(huán)的最高點(diǎn),在最高2.如圖所示,一根輕桿(質(zhì)量不計(jì))的一端以O(shè)點(diǎn)為固定轉(zhuǎn)軸,另一端固定一