高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題整合高頻突破 專題三 力與物體的曲線運(yùn)動課件

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1、專題三專題三力與物體的曲線運(yùn)動力與物體的曲線運(yùn)動-2-知識脈絡(luò)梳理 -3-規(guī)律方法導(dǎo)引1.知識規(guī)律(1)解決運(yùn)動合成問題的四關(guān)鍵。明性質(zhì):明確合運(yùn)動或分運(yùn)動的運(yùn)動性質(zhì)。定方向:確定運(yùn)動是在哪兩個(gè)方向上的合成或分解。找已知:找出各方向上已知的物理量(速度、位移、加速度)。求結(jié)果:運(yùn)用平行四邊形定則進(jìn)行求解。(2)豎直平面內(nèi)圓周運(yùn)動的兩模型和兩點(diǎn)一過程。兩模型:繩模型和桿模型。兩點(diǎn)一過程:“兩點(diǎn)”指最高點(diǎn)和最低點(diǎn),可列牛頓第二定律方程;“一過程”指從最高點(diǎn)到最低點(diǎn),用動能定理求解。-4-2.思想方法(1)物理思想:分解思想、臨界值思想。(2)物理方法:假設(shè)法、合成法、正交分解法。-5-命題一命題二

2、命題三運(yùn)動的合成與分解常以選擇題的形式考查矢量的合成與分解。例1(多選)(2015河南名校月考)如圖甲所示,在雜技表演中,猴子沿豎直桿向上運(yùn)動,其v-t圖象如圖乙所示,人頂桿沿水平地面運(yùn)動的x-t圖象如圖丙所示。若以地面為參考系,下列說法中正確的是()A.猴子的運(yùn)動軌跡為直線B.猴子在2 s內(nèi)做勻變速曲線運(yùn)動C.t=0時(shí)猴子的速度大小為8 m/sD.t=2 s時(shí)猴子的加速度大小為4 m/s2 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉-6-思維導(dǎo)引命題一命題二命題三-7-規(guī)律方法分析運(yùn)動合成與分解的一般思路命題一命題二命題三-8- 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉命題一命題二命題三-9-平拋(類平拋)運(yùn)動的

3、規(guī)律?？疾槠綊佭\(yùn)動的速度和位移的合成與分解。例2(2015山東泰安統(tǒng)考)如圖所示,AB為半圓環(huán)ACB的水平直徑,C為環(huán)上的最低點(diǎn),環(huán)半徑為R。一個(gè)小球從A點(diǎn)以速度v0水平拋出,不計(jì)空氣阻力,則下列判斷正確的是()A.v0越大,小球落在圓環(huán)上所經(jīng)歷的時(shí)間越長B.即使v0取值不同,小球掉到環(huán)上時(shí)的速度方向和水平方向之間的夾角也相同C.若v0取值適當(dāng),可以使小球垂直撞擊半圓環(huán)D.無論v0取何值,小球都不可能垂直撞擊半圓環(huán)命題一命題二命題三 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉-10-思維導(dǎo)引命題一命題二命題三-11-拓展訓(xùn)練2如圖所示,一半徑R=0.4 m的圓盤水平放置,繞豎直軸OO勻速轉(zhuǎn)動,圓盤上方h=

4、0.8 m處有一水平軌道,O左側(cè)x0=2 m處有一質(zhì)量為m=1 kg的小球在F=4.25 N的水平恒力作用下從靜止開始運(yùn)動,當(dāng)小球運(yùn)動到O點(diǎn)時(shí)撤走外力F,小球從O點(diǎn)離開軌道,此時(shí)圓盤半徑OA恰與小球的速度平行(OA方向與小球速度方向相同),g取10 m/s2,為了保證小球剛好落在A點(diǎn),(1)小球與水平面的動摩擦因數(shù)為多少?(2)圓盤轉(zhuǎn)動的角速度應(yīng)為多大?命題一命題二命題三 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉-12-命題一命題二命題三-13-命題一命題二命題三-14-命題一命題二命題三-15-命題一命題二命題三-16-思維導(dǎo)引命題一命題二命題三-17-規(guī)律方法1.解決圓周運(yùn)動的一般步驟(1)首先明確

5、研究對象。(2)確定軌道所在的平面、圓心的位置、半徑。(3)在特定位置對其受力分析,明確向心力的來源。(4)結(jié)合牛頓第二定律和向心力表達(dá)式列方程。(5)根據(jù)題意寫出其他輔助方程。(6)聯(lián)立方程求解。命題一命題二命題三-18-2.豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動在高考中常有輕繩、輕桿兩種基本模型,這兩種模型最高點(diǎn)的具體處理方法如下表所示命題一命題二命題三-19-命題一命題二命題三-20-命題一命題二命題三-21-命題一命題二命題三(1)求小球的質(zhì)量m;(2)求管道半徑R1;(3)現(xiàn)緊靠D處,水平放置一個(gè)圓筒(不計(jì)筒皮厚度),如圖丙所示,圓筒的半徑R2=0.075 m,筒上開有小孔E,筒繞水平軸線勻速旋轉(zhuǎn)時(shí),

6、小孔E恰好能經(jīng)過出口D處。若小球從高H=0.4 m處由靜止下滑,射出D口時(shí),恰好能接著穿過E孔,并且還能再從E孔向上穿出圓筒而未發(fā)生碰撞。求圓筒轉(zhuǎn)動的角速度。-22-命題一命題二命題三-23-命題一命題二命題三-24-1.(2015山東濰坊統(tǒng)考)一只小船渡河,運(yùn)動軌跡如圖所示。水流速度各處相同且恒定不變,方向平行于岸邊;小船相對于靜水分別做勻加速、勻減速、勻速直線運(yùn)動,船相對于靜水的初速度大小均相同,方向垂直于岸邊,且船在渡河過程中船頭方向始終不變。由此可以確定船()A.沿AD軌跡運(yùn)動時(shí),船相對于靜水做勻減速直線運(yùn)動B.沿三條不同路徑渡河的時(shí)間相同C.沿AB軌跡渡河所用的時(shí)間最短D.沿AC軌跡

7、船到達(dá)對岸的速度最小 答案解析解析關(guān)閉由于水流速度各處相同且恒定不變,根據(jù)軌跡的彎曲情況可以判斷AD軌跡小船是受到了垂直于岸向下的作用力,即沿AD軌跡運(yùn)動時(shí),船相對于靜水做勻減速直線運(yùn)動;AC軌跡小船是受到了垂直于岸向上的作用力,即沿AC軌跡運(yùn)動時(shí),船相對于靜水做勻加速直線運(yùn)動;AB軌跡小船相對于靜水做勻速運(yùn)動。由此可知沿AC軌跡渡河時(shí)間最短,沿AD軌跡渡河時(shí)間最長,選項(xiàng)A正確,B、C錯(cuò)誤。沿AC軌跡船到達(dá)對岸的速度最大,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 答案解析關(guān)閉A12345-25-2.(2015湖北武漢部分學(xué)校調(diào)研測試)如圖所示,光滑的凸輪繞O軸勻速轉(zhuǎn)動,C、D是凸輪邊緣上的兩點(diǎn),AB桿被限制在豎直方向移動

8、,桿的下端A在O點(diǎn)正上方與凸輪邊緣接觸且被托住。凸輪位于圖示位置時(shí),AB桿下降。則()A.凸輪繞O軸順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)B.凸輪上C、D兩點(diǎn)線速度大小相等C.凸輪上C、D兩點(diǎn)角速度大小相等D.凸輪上C、D兩點(diǎn)加速度大小相等 答案解析解析關(guān)閉根據(jù)題述“凸輪位于圖示位置時(shí),AB桿下降”,可知凸輪繞O軸逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn),選項(xiàng)A錯(cuò)誤。凸輪轉(zhuǎn)動時(shí)各點(diǎn)角速度大小相等,選項(xiàng)C正確。由于C、D兩點(diǎn)半徑不同,所以凸輪上C、D兩點(diǎn)線速度大小不相等,加速度大小不相等,選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤。 答案解析關(guān)閉C12345-26- 答案解析解析關(guān)閉繩b燒斷前,繩a的拉力等于mg,繩b的拉力等于m2lb,選項(xiàng)A錯(cuò)誤。繩b燒斷瞬間,小球?qū)⒀?/p>

9、圓弧向上運(yùn)動,繩a的拉力突然增大,選項(xiàng)B正確。繩b燒斷后,小球在垂直于平面ABC的豎直平面內(nèi)擺動,選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤。 答案解析關(guān)閉BC12345-27-4.如圖所示,從A點(diǎn)以v0=4 m/s的水平速度拋出一質(zhì)量為m=1 kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),當(dāng)物塊運(yùn)動至B點(diǎn)時(shí),恰好沿切線方向進(jìn)入光滑圓弧軌道BC,經(jīng)圓弧軌道后滑上與C點(diǎn)等高、靜止在粗糙水平面的長木板上,圓弧軌道C端切線水平,已知長木板的質(zhì)量m0=4 kg,A、B兩點(diǎn)距C點(diǎn)的高度分別為H=0.6 m、h=0.15 m,R=0.75 m,物塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)1=0.5,長木板與地面間的動摩擦因數(shù)2=0.2,g取10 m/s2。求:(

10、1)小物塊運(yùn)動至B點(diǎn)時(shí)的速度大小和方向;(2)小物塊滑動至C點(diǎn)時(shí),對圓弧軌道C點(diǎn)的壓力;(3)長木板至少為多長,才能保證小物塊不滑出長木板。12345-28-12345-29-12345-30-12345-31-5.(2015山東名校聯(lián)盟聯(lián)考)如圖所示,水平傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)速v0=2 m/s,左右兩端長l=6 m。傳送帶左端有一頂端高為h=1.8 m的光滑斜面軌道,斜面底端有一小段圓弧與傳送帶平滑連接。傳送帶右端有一豎直放置的光滑圓弧軌道MNP,半徑為R,M、O、N在同一豎直線上,P點(diǎn)到傳送帶頂端的豎直距離也為R。一質(zhì)量為m=0.6 kg 的物塊自斜面的頂端由靜止釋放,之后從傳送帶右端水平

11、拋出,并恰好由P點(diǎn)沿切線落入圓軌道,已知物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)=0.4,OP連線與豎直方向夾角=60。(g取10 m/s2)求:(1)豎直圓弧軌道的半徑R;(2)物塊運(yùn)動到N點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力;(3)試判斷物塊能否到達(dá)最高點(diǎn)M,若不能,請說明理由;若能,求出物塊在M點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力。12345-32-12345-33-12345-34-12345-35-怎樣得高分平拋運(yùn)動和圓周運(yùn)動綜合問題平拋運(yùn)動和圓周運(yùn)動綜合問題【典例示范】 如圖為某游樂場內(nèi)水上滑梯軌道示意圖,整個(gè)軌道在同一豎直平面內(nèi),表面粗糙的AB段軌道與光滑圓弧軌道BC在B點(diǎn)水平相切。點(diǎn)A距水面的高度為H,圓弧軌道BC的半徑為R,圓心O恰在水面。一質(zhì)量為m的游客(視為質(zhì)點(diǎn))可從軌道AB的任意位置滑下,不計(jì)空氣阻力。-36-怎樣得高分-37-思維流程怎樣得高分-38-以題說法本題考查學(xué)生對平拋運(yùn)動和圓周運(yùn)動規(guī)律的理解。解決此類問題應(yīng)特別注意:平拋運(yùn)動和圓周運(yùn)動的關(guān)聯(lián)速度。圓周運(yùn)動中向心力與運(yùn)動學(xué)公式的關(guān)聯(lián)。動能定理的靈活應(yīng)用。怎樣得高分-39-怎樣得高分-40-怎樣得高分-41-怎樣得高分