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1、專題三力與曲線運動專題三力與曲線運動考情分析考情分析201520162017力與曲線力與曲線運動運動T14(2)：圓周運動：圓周運動T7：曲線運動的：曲線運動的條件判斷條件判斷T2：斜拋運動：斜拋運動T2：平拋運動：平拋運動T5：圓周運動和：圓周運動和功的問題功的問題萬有引力萬有引力與航天與航天T3：天體運動：天體運動T7：天體運動：天體運動T13(3)：萬有引：萬有引力定律的應(yīng)用力定律的應(yīng)用T6：天體運動：天體運動命題解讀命題解讀本專題考點分為兩大板塊，一個是曲線運動，包括運動的合本專題考點分為兩大板塊，一個是曲線運動，包括運動的合成與分解、兩大曲線運動成與分解、兩大曲線運動(平拋運動和圓周
2、運動平拋運動和圓周運動)，另一個是萬，另一個是萬有引力定律及應(yīng)用，皆屬于高頻考點。從三年命題情況看，有引力定律及應(yīng)用，皆屬于高頻考點。從三年命題情況看，命題特點為：命題特點為：(1)注重基礎(chǔ)知識。如以天體運動、航天技術(shù)相關(guān)內(nèi)容出題、注重基礎(chǔ)知識。如以天體運動、航天技術(shù)相關(guān)內(nèi)容出題、以對拋體運動的分析等出題，考查學(xué)生的理解能力。難度較以對拋體運動的分析等出題，考查學(xué)生的理解能力。難度較小。小。(2)注重方法與綜合。如以萬有引力定律與電學(xué)知識綜合、從注重方法與綜合。如以萬有引力定律與電學(xué)知識綜合、從力的角度分析帶電粒子的曲線運動、拋體運動與圓周運動綜力的角度分析帶電粒子的曲線運動、拋體運動與圓周運
3、動綜合等考查學(xué)生的推理能力、分析綜合能力。難度屬于中等。合等考查學(xué)生的推理能力、分析綜合能力。難度屬于中等。 整體難度中等整體難度中等，命題指數(shù)命題指數(shù)，復(fù)習(xí)目標是達復(fù)習(xí)目標是達B必會。必會。1.(2017江蘇省南通中學(xué)摸底江蘇省南通中學(xué)摸底)如圖如圖1所示，繩子的一端固定在所示，繩子的一端固定在O點，點，另一端拴一重物在光滑水平面上做勻速圓周運動，下列說法正另一端拴一重物在光滑水平面上做勻速圓周運動，下列說法正確的是確的是()圖圖1A.轉(zhuǎn)速相同時，繩短的容易斷轉(zhuǎn)速相同時，繩短的容易斷B.周期相同時，繩短的容易斷周期相同時，繩短的容易斷C.線速度大小相等時，繩短的容易斷線速度大小相等時，繩短的
4、容易斷D.線速度大小相等時，繩長的容易斷線速度大小相等時，繩長的容易斷答案答案C2.(2017南通市如東縣、徐州市豐縣聯(lián)考南通市如東縣、徐州市豐縣聯(lián)考)如圖如圖2所示的實驗裝置所示的實驗裝置中，小球中，小球A、B完全相同。用小錘輕擊彈性金屬片，完全相同。用小錘輕擊彈性金屬片，A球沿水平球沿水平方向拋出，同時方向拋出，同時B球被松開，自由下落，實驗中兩球同時落地。球被松開，自由下落，實驗中兩球同時落地。圖圖2中虛線中虛線1、2代表離地高度不同的兩個水平面，下列說法正代表離地高度不同的兩個水平面，下列說法正確的是確的是()圖圖2A.A球從面球從面1到面到面2的速度變化等于的速度變化等于B球從面球從
5、面1到面到面2的速度變化的速度變化B.A球從面球從面1到面到面2的速度變化等于的速度變化等于B球從面球從面1到面到面2的速率變化的速率變化C.A球從面球從面1到面到面2的速度變化大于的速度變化大于B球從面球從面1到面到面2的速率變化的速率變化D.A球從面球從面1到面到面2的動能變化大于的動能變化大于B球從面球從面1到面到面2的動能變化的動能變化解析解析球球A做平拋運動做平拋運動，豎直方向為自由落體運動豎直方向為自由落體運動，故故A球從面球從面1到面到面2的速度變化等于的速度變化等于B球從面球從面1到面到面2的速度變化的速度變化，選項選項A正確正確，B、C錯誤；由動能定理知錯誤；由動能定理知，A
6、球從面球從面1到面到面2的動能變化等于的動能變化等于B球從面球從面1到面到面2的動能變化的動能變化，選項選項D錯誤。錯誤。答案答案A3.(多選多選)(2016江蘇單科江蘇單科)如圖如圖3所示，兩質(zhì)量相等的衛(wèi)星所示，兩質(zhì)量相等的衛(wèi)星A、B繞繞地球做勻速圓周運動，用地球做勻速圓周運動，用R、T、Ek、S分別表示衛(wèi)星的軌道半分別表示衛(wèi)星的軌道半徑、周期、動能、與地心連線在單位時間內(nèi)掃過的面積。下列徑、周期、動能、與地心連線在單位時間內(nèi)掃過的面積。下列說法中正確的有說法中正確的有()圖圖3答案答案AD4.(2017南師大附中、淮陰、天一、海門四校聯(lián)考南師大附中、淮陰、天一、海門四校聯(lián)考)如圖如圖4所示
7、，所示，豎直平面內(nèi)光滑圓軌道外側(cè)，一小球以某一水平速度豎直平面內(nèi)光滑圓軌道外側(cè)，一小球以某一水平速度v0從最高從最高點點A出發(fā)沿圓軌道運動，至出發(fā)沿圓軌道運動，至B點時脫離軌道，最終落在水平面上點時脫離軌道，最終落在水平面上的的C點，不計空氣阻力。下列說法中正確的是點，不計空氣阻力。下列說法中正確的是()圖圖4A.在在A點時，小球?qū)A軌道壓力等于其重力點時，小球?qū)A軌道壓力等于其重力B.在在B點時，小球的加速度方向指向圓心點時，小球的加速度方向指向圓心C.A到到B過程中，小球水平方向的加速度先增大后減小過程中，小球水平方向的加速度先增大后減小D.A到到C過程中，小球的機械能不守恒過程中，小球的
8、機械能不守恒答案答案C1.物體做曲線運動的條件及特點物體做曲線運動的條件及特點運動的合成與分解運動的合成與分解(1)條件：條件：F合合與與v的方向不在同一直線上。的方向不在同一直線上。(2)特點：特點：F合合恒定：做勻變速曲線運動；恒定：做勻變速曲線運動；F合合不恒定：做非勻變速曲線運動；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(cè)。做曲線運動的物體受的合力總是指向曲線的凹側(cè)。2.解決運動合成和分解的一般思路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(zhì)。明確合運動或分運動的運動性質(zhì)。(2)明確是在哪兩個方向上的合成或分解。明確是在哪兩個方向上的合成或
9、分解。(3)找出各個方向上已知的物理量找出各個方向上已知的物理量(速度、位移、加速度速度、位移、加速度)。(4)運用力與速度的關(guān)系或矢量的運算法則進行分析求解。運用力與速度的關(guān)系或矢量的運算法則進行分析求解?！纠纠?】 (2017江蘇南通中學(xué)期中江蘇南通中學(xué)期中)一小船在靜水中的速度為一小船在靜水中的速度為3 m/s，它在一條河寬，它在一條河寬150 m、水流速度為、水流速度為4 m/s的河流中渡河，則的河流中渡河，則該小船該小船()A.能到達正對岸能到達正對岸B.渡河的時間可能少于渡河的時間可能少于50 sC.以最短時間渡河時，它沿水流方向的位移大小為以最短時間渡河時，它沿水流方向的位移大
10、小為200 mD.以最短位移渡河時，位移大小為以最短位移渡河時，位移大小為150 m答案答案C“三模型、兩方案三模型、兩方案”解決小船渡河問題解決小船渡河問題【變式【變式1】 (多選多選)(2017江蘇省啟東中學(xué)月考江蘇省啟東中學(xué)月考)在雜技表演中，猴在雜技表演中，猴子由靜止開始沿豎直桿向上做加速度為子由靜止開始沿豎直桿向上做加速度為a的勻加速運動，同時的勻加速運動，同時人頂著直桿以速度人頂著直桿以速度v0水平勻速移動，經(jīng)過時間水平勻速移動，經(jīng)過時間t，猴子沿桿向上，猴子沿桿向上移動的高度為移動的高度為h，人頂桿沿水平地面移動的距離為，人頂桿沿水平地面移動的距離為x，如圖，如圖5所所示。關(guān)于猴
11、子的運動情況，下列說法正確的是示。關(guān)于猴子的運動情況，下列說法正確的是()圖圖5答案答案BD平拋運動的規(guī)律及分析方法平拋運動的規(guī)律及分析方法【例【例2】 (多選多選)(2017江蘇省儀征中學(xué)初考江蘇省儀征中學(xué)初考)乒乓球在我國有廣泛乒乓球在我國有廣泛的群眾基礎(chǔ)，并有的群眾基礎(chǔ)，并有“國球國球”的美譽，里約奧運會乒乓球男子單的美譽，里約奧運會乒乓球男子單打決賽，馬龍戰(zhàn)勝衛(wèi)冕冠軍張繼科奪得冠軍，成為世界上第五打決賽，馬龍戰(zhàn)勝衛(wèi)冕冠軍張繼科奪得冠軍，成為世界上第五個實現(xiàn)大滿貫的男子選手?，F(xiàn)討論乒乓球發(fā)球問題：已知球臺個實現(xiàn)大滿貫的男子選手。現(xiàn)討論乒乓球發(fā)球問題：已知球臺長長L、網(wǎng)高、網(wǎng)高h，若球在球
12、臺邊緣，若球在球臺邊緣O點正上方某高度處，以一定的點正上方某高度處，以一定的垂直于球網(wǎng)的水平速度發(fā)出，如圖垂直于球網(wǎng)的水平速度發(fā)出，如圖6所示，球恰好在最高點時所示，球恰好在最高點時剛好越過球網(wǎng)。假設(shè)乒乓球反彈前后水平分速度不變，豎直分剛好越過球網(wǎng)。假設(shè)乒乓球反彈前后水平分速度不變，豎直分速度大小不變、方向相反，且不考慮乒乓球的旋轉(zhuǎn)和空氣阻力。速度大小不變、方向相反，且不考慮乒乓球的旋轉(zhuǎn)和空氣阻力。則根據(jù)以上信息可以求出則根據(jù)以上信息可以求出(設(shè)重力加速度為設(shè)重力加速度為g)()圖圖6A.球的初速度大小球的初速度大小B.發(fā)球時的高度發(fā)球時的高度C.球從發(fā)出到第一次落在球臺上的時間球從發(fā)出到第一
13、次落在球臺上的時間D.球從發(fā)出到被對方運動員接住的時間球從發(fā)出到被對方運動員接住的時間答案答案ABC【變式【變式2】 (2017江蘇省七校聯(lián)考江蘇省七校聯(lián)考)如圖如圖7所示，將籃球從同一位所示，將籃球從同一位置斜向上拋出，其中有兩次籃球垂直撞在豎直墻上，不計空氣置斜向上拋出，其中有兩次籃球垂直撞在豎直墻上，不計空氣阻力，則下列說法正確的是阻力，則下列說法正確的是()圖圖7A.從拋出到撞墻，第二次球在空中運動的時間較短從拋出到撞墻，第二次球在空中運動的時間較短B.籃球兩次撞墻的速度可能相等籃球兩次撞墻的速度可能相等C.籃球兩次拋出時速度的豎直分量可能相等籃球兩次拋出時速度的豎直分量可能相等D.拋
14、出時的動能，第一次一定比第二次大拋出時的動能，第一次一定比第二次大解析解析將籃球的運動反向處理將籃球的運動反向處理，即為平拋運動即為平拋運動，第二次下落的高第二次下落的高度較小度較小，所以運動時間較短所以運動時間較短，故故A項正確；水平射程相等項正確；水平射程相等，由由xv0t知第二次水平分速度較大知第二次水平分速度較大，即籃球第二次撞墻的速度較大即籃球第二次撞墻的速度較大，故故B項錯誤；由項錯誤；由vygt可知可知，第二次拋出時速度的豎直分量較小第二次拋出時速度的豎直分量較小，故故C項錯誤；根據(jù)速度的合成可知項錯誤；根據(jù)速度的合成可知，不能確定拋出時的速度大小不能確定拋出時的速度大小，動能大
15、小不能確定動能大小不能確定，故故D項錯誤。項錯誤。答案答案A“一、二、三、四一、二、三、四”求解圓周運動問題求解圓周運動問題圓周運動問題的分析與計算圓周運動問題的分析與計算【例【例3】 (多選多選) (2017無錫一模無錫一模)如圖如圖8所示，粗糙水平圓盤上，所示，粗糙水平圓盤上，質(zhì)量相等的質(zhì)量相等的A、B兩物塊疊放在一起，隨圓盤一起做勻速圓周運兩物塊疊放在一起，隨圓盤一起做勻速圓周運動。設(shè)物體間最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，則下列說法正動。設(shè)物體間最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，則下列說法正確的是確的是()圖圖8A.B的向心力是的向心力是A的的2倍倍B.盤對盤對B的摩擦力是的摩擦力是B對對A的
16、摩擦力的的摩擦力的2倍倍C.A有沿半徑向外滑動的趨勢，有沿半徑向外滑動的趨勢，B有沿半徑向內(nèi)滑動的趨勢有沿半徑向內(nèi)滑動的趨勢D.增大圓盤轉(zhuǎn)速，發(fā)現(xiàn)增大圓盤轉(zhuǎn)速，發(fā)現(xiàn)A、B一起相對圓盤滑動，則一起相對圓盤滑動，則A、B之間之間的動摩擦因數(shù)的動摩擦因數(shù)A大于大于B與盤之間的動摩擦因數(shù)與盤之間的動摩擦因數(shù)B解析解析根據(jù)根據(jù)Fnm2r知知，A、B向心力大小相等向心力大小相等，A項錯誤；項錯誤；A的的向心力由向心力由B對對A的靜摩擦力提供的靜摩擦力提供，B的向心力由指向圓心的圓盤對的向心力由指向圓心的圓盤對B的靜摩擦力和背離圓心的的靜摩擦力和背離圓心的A對對B的靜摩擦力提供的靜摩擦力提供，B項正確；項正
17、確；A、B若要滑動若要滑動，都是有沿半徑向外滑動的趨勢都是有沿半徑向外滑動的趨勢，C項錯誤；項錯誤；A、B一一起相對圓盤滑動起相對圓盤滑動，說明說明A、B間未達到最大靜摩擦力間未達到最大靜摩擦力，而圓盤和而圓盤和B之間已經(jīng)達到最大靜摩擦力之間已經(jīng)達到最大靜摩擦力，D項正確。項正確。答案答案BD【變式【變式3】 (2017江蘇省七校聯(lián)考江蘇省七校聯(lián)考)兩根長度不同的細線下面分兩根長度不同的細線下面分別懸掛著小球，細線上端固定在同一點，若兩個小球以相同的別懸掛著小球，細線上端固定在同一點，若兩個小球以相同的角速度，繞共同的豎直軸在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，則兩個角速度，繞共同的豎直軸在水平面內(nèi)做勻速
18、圓周運動，則兩個小球在運動過程中的相對位置關(guān)系示意圖正確的是小球在運動過程中的相對位置關(guān)系示意圖正確的是()答案答案B1.抓住抓住“兩類模型兩類模型”是解決問題的突破點是解決問題的突破點曲線運動的綜合問題曲線運動的綜合問題(1)模型模型1水平面內(nèi)的圓周運動，一般由牛頓運動定律列水平面內(nèi)的圓周運動，一般由牛頓運動定律列方程求解。方程求解。(2)模型模型2豎直面內(nèi)的圓周運動豎直面內(nèi)的圓周運動(繩球模型和桿球模型繩球模型和桿球模型)，通，通過最高點和最低點的速度常利用動能定理過最高點和最低點的速度常利用動能定理(或機械能守恒或機械能守恒)來來建立聯(lián)系，然后結(jié)合牛頓第二定律進行動力學(xué)分析求解。建立聯(lián)系
19、，然后結(jié)合牛頓第二定律進行動力學(xué)分析求解。2.豎直平面內(nèi)圓周運動的兩種臨界問題豎直平面內(nèi)圓周運動的兩種臨界問題3.對于平拋或類平拋運動與圓周運動組合的問題，應(yīng)用合成與對于平拋或類平拋運動與圓周運動組合的問題，應(yīng)用合成與分解的思想分析這兩種運動轉(zhuǎn)折點的速度是解題的關(guān)鍵。分解的思想分析這兩種運動轉(zhuǎn)折點的速度是解題的關(guān)鍵。圖圖9(1)小球在小球在B點時的速度的大??；點時的速度的大小；(2)小球在小球在C點時的速度的大??；點時的速度的大??；(3)小球由小球由B到到C的過程中克服摩擦力做的功；的過程中克服摩擦力做的功；(4)D點距地面的高度。點距地面的高度。答案答案(1)10 m/s(2)6 m/s(3
20、)12 J(4)0.2 m圖圖10答案答案C天體運動問題的分析與計算天體運動問題的分析與計算1.兩條思路兩條思路2.“三角等式三角等式”關(guān)系關(guān)系3.兩種衛(wèi)星兩種衛(wèi)星4.兩個難點兩個難點【例【例5】 (2017江蘇省泰州中學(xué)模擬江蘇省泰州中學(xué)模擬)關(guān)于繞地運行的人造地球關(guān)于繞地運行的人造地球衛(wèi)星，下列說法正確的是衛(wèi)星，下列說法正確的是()A.衛(wèi)星離地球越遠，線速度越大衛(wèi)星離地球越遠，線速度越大B.衛(wèi)星運行的瞬時速度可以大于衛(wèi)星運行的瞬時速度可以大于7.9 km/sC.同一圓軌道上運行的兩顆衛(wèi)星，向心力大小一定相等同一圓軌道上運行的兩顆衛(wèi)星，向心力大小一定相等D.地球同步衛(wèi)星可以經(jīng)過兩極上空地球同步衛(wèi)星可以經(jīng)過兩極上空答案答案B【變式【變式5】 (2017江蘇啟東中學(xué)月考江蘇啟東中學(xué)月考)一顆衛(wèi)星繞地球沿橢圓軌一顆衛(wèi)星繞地球沿橢圓軌道運動，道運動，A、B是衛(wèi)星運動的遠地點和近地點。下列說法正確的是衛(wèi)星運動的遠地點和近地點。下列說法正確的是是()圖圖11A.衛(wèi)星在衛(wèi)星在A點的角速度大于點的角速度大于B點的角速度點的角速度B.衛(wèi)星在衛(wèi)星在A點的加速度小于點的加速度小于B點的加速度點的加速度C.衛(wèi)星由衛(wèi)星由A運動到運動到B過程中動能減小，勢能增加過程中動能減小，勢能增加D.衛(wèi)星由衛(wèi)星由A運動到運動到B過程中引力做正功，機械能增大過程中引力做正功，機械能增大答案答案B
物理三 力與曲線運動
