高考物理曲線運(yùn)動(dòng)專題復(fù)習(xí)課件

專題三│曲線運(yùn)動(dòng)

曲線運(yùn)動(dòng)專題復(fù)習(xí)專題三│曲線運(yùn)動(dòng)曲線運(yùn)動(dòng)專題復(fù)習(xí)1主干知識(shí)整合專題三│主干知識(shí)整合

2yg

主干知識(shí)整合專題三│主干知識(shí)整合2yg2專題三

│主干知識(shí)整合二、勻速率圓周運(yùn)動(dòng)

1．勻速率圓周運(yùn)動(dòng)可用線速度(v＝_____________)、角速度(ω＝_____________)、周期T、頻率f、向心加速度(a＝_________)等運(yùn)動(dòng)量描述，這些運(yùn)動(dòng)量存在的關(guān)系有：T＝_____________；ω＝_____________＝_____________；v＝_____________＝__________＝_____________；a＝___________＝_____________＝_____________＝_____________

.勻速率圓周運(yùn)動(dòng)是一個(gè)角速度、周期、頻率、線速率不變；但線速度、向心加速度、向心力時(shí)時(shí)改變的曲線運(yùn)動(dòng)．專題三│主干知識(shí)整合二、勻速率圓周運(yùn)動(dòng)3專題三

│主干知識(shí)整合2．勻速率圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由物體所受_____________提供，兩者存在著下列關(guān)系：F合＝F向或F合＝__________＝_____________＝_____________，但變速圓周運(yùn)動(dòng)一般情況下不滿足上述關(guān)系．合外力專題三│主干知識(shí)整合2．勻速率圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由4專題三

│主干知識(shí)整合三、豎直平面內(nèi)的變速圓周運(yùn)動(dòng)中的臨界條件1．如圖1－3－1所示，輕繩系一小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)．小球能到達(dá)最高點(diǎn)(剛好做圓周運(yùn)動(dòng))的條件是小球在最高點(diǎn)時(shí)所受的重力恰好提供向心力，即：______＝m，這時(shí)的速度是做圓周運(yùn)動(dòng)的最小速度vmin＝______.專題三│主干知識(shí)整合三、豎直平面內(nèi)的變速圓周運(yùn)動(dòng)中的臨界5專題三

│主干知識(shí)整合等等小拉專題三│主干知識(shí)整合等等小拉6專題三

│主干知識(shí)整合

3．由重力場與電場組成的復(fù)合場中的圓周運(yùn)動(dòng)如圖1－3－3所示，要求小球能在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，則在最高點(diǎn)的速度至少為多大？專題三│主干知識(shí)整合3．由重力場與電場組成的復(fù)合場中7要點(diǎn)熱點(diǎn)探究專題三

│要點(diǎn)熱點(diǎn)探究?探究點(diǎn)一運(yùn)動(dòng)的合成與分解

運(yùn)動(dòng)的合成與分解是求解曲線運(yùn)動(dòng)的基本方法．運(yùn)動(dòng)的合成與分解實(shí)質(zhì)是對描述運(yùn)動(dòng)的物理參量(速度、加速度、位移)進(jìn)行合成與分解．平拋運(yùn)動(dòng)是高考重點(diǎn)考查的典型曲線運(yùn)動(dòng)之一，平拋運(yùn)動(dòng)是一個(gè)合運(yùn)動(dòng)，是水平方向勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向自由落體運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，所以平拋運(yùn)動(dòng)的位移為合位移、速度為合速度、加速度為合加速度．準(zhǔn)確進(jìn)行運(yùn)動(dòng)參量的合成與分解是解決平拋運(yùn)動(dòng)問題的關(guān)鍵，同時(shí)又要注意合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性、等時(shí)性．等時(shí)性是高考命題間接給出時(shí)間關(guān)系的科學(xué)依據(jù)，所以及時(shí)利用等時(shí)性特點(diǎn)便成了一個(gè)解題訣竅！要點(diǎn)熱點(diǎn)探究專題三│要點(diǎn)熱點(diǎn)探究?探究點(diǎn)一運(yùn)動(dòng)的合成8專題三│要點(diǎn)熱點(diǎn)探究

例1一物體在直角坐標(biāo)系xOy所在的平面內(nèi)由O點(diǎn)處開始運(yùn)動(dòng)，其沿坐標(biāo)軸方向的兩個(gè)分速度隨時(shí)間變化的圖象如圖1－3－4所示，則對該物體運(yùn)動(dòng)過程的描述正確的是(

)A．物體在0～3s內(nèi)做直線運(yùn)動(dòng)B．物體在0～3s內(nèi)做變加速運(yùn)動(dòng)C．物體在3～4s內(nèi)做曲線運(yùn)動(dòng)D．物體在3～4s內(nèi)做直線運(yùn)動(dòng)專題三│要點(diǎn)熱點(diǎn)探究例1一物體在直角坐標(biāo)系xOy9專題三│要點(diǎn)熱點(diǎn)探究D【解析】由運(yùn)動(dòng)圖象可知：0～3s內(nèi)，物體在x方向勻速運(yùn)動(dòng)，物體在y方向做初速度為0的勻加速運(yùn)動(dòng)，故合運(yùn)動(dòng)為勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A、B均錯(cuò)；3s末，加速度和速度方向如圖，由圖可知合速度與合加速度方向相反，故物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤、選項(xiàng)D正確．【點(diǎn)撥】本題為合運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的判定問題．專題三│要點(diǎn)熱點(diǎn)探究D【解析】由運(yùn)動(dòng)圖象可知10專題三│要點(diǎn)熱點(diǎn)探究【點(diǎn)評】(1)合運(yùn)動(dòng)性質(zhì)決定于合初速度與合加速度(即合外力)情況：①合加速度恒定，物體做勻變速運(yùn)動(dòng)；合加速度是變化的，物體做非勻變速運(yùn)動(dòng)．②合初速度與合加速度在一條直線上，物體做直線運(yùn)動(dòng)；合初速度與合加速度不在一條直線上，物體做曲線運(yùn)動(dòng)．例如，題中3s后的合運(yùn)動(dòng)性質(zhì)為勻減速直線運(yùn)動(dòng)．(2)在運(yùn)動(dòng)的分解問題中，要特別注意合運(yùn)動(dòng)(合速度、合加速度、合位移的確定)，其判定方法：實(shí)際運(yùn)動(dòng)即為合運(yùn)動(dòng)．專題三│要點(diǎn)熱點(diǎn)探究【點(diǎn)評】(1)合運(yùn)動(dòng)性質(zhì)決定于11專題三

│要點(diǎn)熱點(diǎn)探究?探究點(diǎn)二平拋與類平拋運(yùn)動(dòng)1．平拋運(yùn)動(dòng)的處理方法是將其分解為水平方向和豎直方向的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)．(1)水平方向：做勻速直線運(yùn)動(dòng)，vx

＝v0，x

＝v0t，(2)豎直方向：做自由落體運(yùn)動(dòng)，υy

＝gt，y

＝gt22．類平拋運(yùn)動(dòng)的處理方法與平拋運(yùn)動(dòng)類似，可將類平拋運(yùn)動(dòng)分解為沿初速度v0方向(不一定水平)的勻速運(yùn)動(dòng)(vx

＝v0，x

＝v0t)和合力方向(合力大小恒定且與初速度v0方向垂直)的勻加速運(yùn)動(dòng)(vy

＝at，y

＝at2)．注意加速度方向不一定豎直向下、大小也不一定等于g.專題三│要點(diǎn)熱點(diǎn)探究?探究點(diǎn)二平拋與類平拋運(yùn)動(dòng)12專題三│要點(diǎn)熱點(diǎn)探究

例2如圖1－3－5所示，邊長為L的正方形ABCD中有豎直向上的勻強(qiáng)電場．一個(gè)不計(jì)重力的帶電粒子，質(zhì)量為m，電荷量為q，以初速度v0從A點(diǎn)沿AD方向射入，正好從CD的中點(diǎn)射出，而且射出時(shí)速度方向與CD成θ＝30°的夾角．(1)該帶電粒子帶什么電？(2)該電場的場強(qiáng)E為多少？專題三│要點(diǎn)熱點(diǎn)探究例2如圖1－3－5所示，邊長為13專題三│要點(diǎn)熱點(diǎn)探究專題三│要點(diǎn)熱點(diǎn)探究14專題三│要點(diǎn)熱點(diǎn)探究專題三│要點(diǎn)熱點(diǎn)探究15專題三│要點(diǎn)熱點(diǎn)探究

【點(diǎn)評】平拋運(yùn)動(dòng)、類平拋運(yùn)動(dòng)處理的方法都是采用運(yùn)動(dòng)分解的方法，即分解為初速度方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和垂直初速度方向初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)．上面的例題屬于類平拋運(yùn)動(dòng)的問題，下面的變式題則是一道考查平拋運(yùn)動(dòng)的問題．專題三│要點(diǎn)熱點(diǎn)探究【點(diǎn)評】平拋運(yùn)動(dòng)、類平拋運(yùn)16專題三│要點(diǎn)熱點(diǎn)探究

[2010·全國卷Ⅰ]一水平拋出的小球落到一傾角為θ的斜面上時(shí)，其速度方向與斜面垂直，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖1－3－6中虛線所示．小球在豎直方向下落的距離與在水平方向通過的距離之比為(

)變式題專題三│要點(diǎn)熱點(diǎn)探究[2010·全國卷17專題三│要點(diǎn)熱點(diǎn)探究專題三│要點(diǎn)熱點(diǎn)探究18專題三

│要點(diǎn)熱點(diǎn)探究?探究點(diǎn)三圓周運(yùn)動(dòng)及其相關(guān)問題勻速圓周運(yùn)動(dòng)是高考要求的另一個(gè)典型曲線運(yùn)動(dòng)形式．對勻速率圓周運(yùn)動(dòng)的分析應(yīng)特別注意以下幾點(diǎn)：(1)準(zhǔn)確理解描述勻速率圓周運(yùn)動(dòng)的參量，準(zhǔn)確進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析，找出其圓心和半徑；(2)準(zhǔn)確進(jìn)行受力分析，明確向心力由誰提供；(3)應(yīng)用牛頓第二定律建立動(dòng)力學(xué)方程．專題三│要點(diǎn)熱點(diǎn)探究?探究點(diǎn)三圓周運(yùn)動(dòng)及其相關(guān)問題19專題三│要點(diǎn)熱點(diǎn)探究專題三│要點(diǎn)熱點(diǎn)探究20專題三│要點(diǎn)熱點(diǎn)探究(1)若v0＝m/s，小球從P點(diǎn)拋出后的水平射程；

(2)當(dāng)v0至少為多大時(shí)，小球在最高點(diǎn)時(shí)才能使軌道對地面的壓力為零．

【點(diǎn)撥】(1)小球到達(dá)P點(diǎn)的速度即為平拋運(yùn)動(dòng)的初速度；(2)注意挖掘“軌道對地面的壓力為零”所帶來的有效信息．專題三│要點(diǎn)熱點(diǎn)探究(1)若v0＝m/s，小球從21專題三│要點(diǎn)熱點(diǎn)探究專題三│要點(diǎn)熱點(diǎn)探究22專題三│要點(diǎn)熱點(diǎn)探究專題三│要點(diǎn)熱點(diǎn)探究23專題三│要點(diǎn)熱點(diǎn)探究

【點(diǎn)評】(1)對豎直平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)臨界問題的分析要特別注意準(zhǔn)確應(yīng)用本講中【主干知識(shí)整合】中對應(yīng)的規(guī)律和方法，當(dāng)然也可能出現(xiàn)涉及與繩子抗拉能力(或桿的支持能力)相關(guān)的臨界問題；

(2)水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)往往和靜摩擦力相結(jié)合命制臨界問題，要特別注意觀察和理解一些相關(guān)的情景和設(shè)備(例如火車拐彎涉及的輪緣與鐵軌內(nèi)外軌的位置關(guān)系等)，這往往成為能否迅速準(zhǔn)確解題的關(guān)鍵，而下面的變式題則給我們提供了又一新情景.專題三│要點(diǎn)熱點(diǎn)探究【點(diǎn)評】(1)對豎直平面內(nèi)24專題三│要點(diǎn)熱點(diǎn)探究

如圖1－3－8所示，有些地區(qū)的鐵路由于彎多、彎急，路況復(fù)雜，依靠現(xiàn)有車型提速的難度較大，鐵路部門通過引進(jìn)擺式列車來解決轉(zhuǎn)彎半徑過小造成的離心問題，擺式列車是集電腦、自動(dòng)控制等高新技術(shù)于一體的新型高速列車．當(dāng)列車轉(zhuǎn)彎時(shí)，在電腦控制下，車廂會(huì)自動(dòng)傾斜，使得車廂受到的彈力FN與車廂底板垂直，F(xiàn)N與車廂重力的合力恰好等于向心力，車廂沒有離心側(cè)翻的趨勢，當(dāng)列車行走在直線上時(shí)，車廂又恢復(fù)原狀，就像玩具“不倒翁”一樣．它的優(yōu)點(diǎn)是能夠在現(xiàn)有線路上運(yùn)行，無需對線路等設(shè)施進(jìn)行較大的改造．運(yùn)行實(shí)踐表明：擺式列車通過彎道變式題專題三│要點(diǎn)熱點(diǎn)探究如圖1－3－25專題三│要點(diǎn)熱點(diǎn)探究的速度可提高20%～40%，最高可達(dá)50%，擺式列車不愧為“曲線沖刺能手”．假設(shè)有一超高速擺式列車在水平面內(nèi)行駛，以360km/h的速度轉(zhuǎn)彎，轉(zhuǎn)彎半徑為2km，則質(zhì)量為50kg的乘客在拐彎過程中所受到的火車給他的作用力約為(

)圖1－3－8A.500N

B．559N

C．707N

D．0

專題三│要點(diǎn)熱點(diǎn)探究的速度可提高20%～40%，最高可達(dá)26專題三│要點(diǎn)熱點(diǎn)探究專題三│要點(diǎn)熱點(diǎn)探究27

教師備用題專題三

│教師備用題

1．一質(zhì)點(diǎn)在xOy平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示，下列判斷正確的是(

)

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方向一直加速教師備用題專題三│教師備用題1．一質(zhì)點(diǎn)在xOy平面28專題三

│教師備用題

B【解析】根據(jù)做曲線運(yùn)動(dòng)的物體受的合力總是指向曲線凹的一側(cè)，若x方向始終勻速，則y方向受力先向下后向上，即y方向先減速后加速，B對、A錯(cuò)；同理，若y方向始終勻速，則x方向先加速后減速，CD錯(cuò)．專題三│教師備用題B【解析】根據(jù)做曲線運(yùn)動(dòng)的物體29專題三

│教師備用題

2．在同一平臺(tái)上的O點(diǎn)分別水平拋出三個(gè)物體，它們運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示，則三個(gè)物體做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v1、v2、v3的關(guān)系和平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1、t2、t3的關(guān)系分別是(

)

A．v1>v2>v3，t1>t2>t3

B．v1＝v2＝v3，t1＝t2＝t3C．v1<v2<v3，t1>t2>t3

D．v1>v2>v3，t1<t2<t3專題三│教師備用題2．在同一平臺(tái)上的O點(diǎn)分別水平拋出30專題三

│教師備用題C【解析】如圖所示，過3做一水平線，到此線為止，下落時(shí)間相等，故有t1>t2>t3；又由水平位移的關(guān)系是x1<x2<x3，由水平分運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng)x＝vt，故v1<v2<v3.所以C對．專題三│教師備用題C【解析】如圖所示，過331專題三

│教師備用題3．如圖所示，將一傾角為θ＝37°板狀斜面體豎直固定在水平地面上，另一質(zhì)量為M＝4kg的“”型物體B緊靠在斜面體上，且能在水平面上自由滑動(dòng)而不會(huì)傾斜，一根質(zhì)量為m＝1kg的光滑細(xì)圓柱體A放在B的豎直面和斜面之間．現(xiàn)用水平外力F0推動(dòng)B使其以加速度a＝4m/s2水平向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，同時(shí)B推動(dòng)A沿斜面向斜向上運(yùn)動(dòng)．不計(jì)所有摩擦，g＝10m/s2.(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，)試求：

(1)圓柱體A的加速度；(2)B物體對A的推力F的大小和水平外力F0的大小．專題三│教師備用題3．如圖所示，將一傾角為θ＝32專題三

│教師備用題(1)5m/s2；(2)13.75N,29.75N

【解析】(1)由于斜面體固定不動(dòng)，故A的合加速度方向沿斜面向上，其水平向右的分加速度和B的加速度相同，由圖中幾何關(guān)系可得aA＝＝m/s2＝5m/s2

專題三│教師備用題(1)5m/s2；(2)1333專題三

│教師備用題(2)以A為研究對象，受力如圖，在沿斜面方向據(jù)牛頓第二定律有Fcosθ－mgsinθ＝maA

F＝＝N＝13.75N

以B為研究對象，受力如圖，在水平方向據(jù)牛頓第二定律有

F0－F′＝Ma

又F＝F′聯(lián)立解得F0＝F＋Ma＝29.75N專題三│教師備用題(2)以A為研究對象，受力如圖，34專題三

│教師備用題

4．如圖1－2－5所示，在距水平地面高為0.4m處，水平固定一根長直光滑桿，桿上P處固定一定滑輪，滑輪可繞水平軸無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，在P點(diǎn)的右邊，桿上套一質(zhì)量m＝3kg的滑塊A.半徑R＝0.3m的光滑半圓形豎直軌道固定在地面上，其圓心O在P點(diǎn)的正下方，在軌道上套有一質(zhì)量m＝3kg的小球