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1、專題四 曲線運動,【高考幫物理】：專題四 曲線運動,考情精解讀,A.考點幫知識全通關,目錄 CONTENTS,考綱要求,命題規(guī)律,命題分析預測,考點1 曲線運動問題的分析與求解,考點2 拋體運動問題的分析與求解,考點3 圓周運動問題的分析與求解,,方法1 力和曲線運動問題的分析方法,方法2 平拋運動問題的分析求解方法,方法3 圓周運動問題的分析求解方法,B.方法幫題型全突破,C.考法幫考向全掃描,考向1 運動的合成與分解,考向2 平拋運動與約束條件問題,考向3 圓周運動與約束條件問題,物理 專題四：曲線運動,考情精解讀,考綱要求 命題規(guī)律 命題分析預測,物理 專題四：曲線運動,1.運動的合成與
2、分解 2.拋體運動 3.勻速圓周運動、角速度、線速度、向心加速度 4.勻速圓周運動的向心力 5.離心現象 說明:斜拋運動只作定性要求,,考綱要求,,命題規(guī)律,主要考查運動的合成和分解方法的應用,平拋運動和圓周運動的規(guī)律及其應用.常常涉及臨界、極值、數形結合等問題.題型有選擇題和計算題.近幾年特別注重聯系生產、生活及科技實際的命題,,命題分析預測,A.考點幫知識全通關,考點1 曲線運動問題的分析與求解 考點2 拋體運動問題的分析與求解 考點3 圓周運動問題的分析與求解,物理 專題四：曲線運動,1.曲線運動的條件和特點,,,考點1曲線運動問題的分析與求解,2.運動的合成和分解 (1)遵循法則:描述
3、運動的物理量(如位移x、速度v、加速度a)都是矢量,故它們 的合成與分解都遵循矢量運算法則平行四邊形定則(或三角形定則). (2)合運動與分運動的關系 注意: 運動的合成與分解是處理曲線運動的一種重要思想方法,可使復雜過程簡單化,要深刻領會,靈活應用.,,物理 專題四：曲線運動,,,物理 專題四：曲線運動,,物理 專題四：曲線運動,,,物理 專題四：曲線運動,1.平拋運動的基本規(guī)律,,,考點2拋體運動問題的分析與求解,2.平拋運動的特點 (1)水平方向分速度保持vx=v0;豎直方向,加速度恒為g,速度vy=gt.從拋出點起,每隔t時間的速度的矢量關系如圖所示,這一矢量關系有兩個特點: 任意
4、時刻的速度水平分量均等于初速度v0; 任意相等時間間隔t內的速度改變量均豎直向下,且v=vy=gt. (2)在連續(xù)相等時間間隔t內,豎直方向上的位移與水平方向上的位移變化規(guī)律: 在連續(xù)相等的時間間隔內,水平方向的位移Ox1=x1x2=x2x3=,即位移不變;豎直方向上的位移Oy1、y1y2、y2y3、,據y=aT2知,豎直方向上y=g(t)2,即位移差不變.,物理 專題四：曲線運動,,物理 專題四：曲線運動,,物理 專題四：曲線運動,,,考點3圓周運動問題的分析與求解,,,,考點3圓周運動問題的分析與求解,3.三種傳動方式及其特點,,,考點3圓周運動問題的分析與求解,4.常見圓周運動模型的特點
5、及規(guī)律,物理 專題四：曲線運動,B.方法幫題型全突破,方法1 力和曲線運動問題的分析方法 方法2 平拋運動問題的分析求解方法 方法3 圓周運動問題的分析求解方法,物理 專題四：曲線運動,,,方法1 力和曲線運動問題的分析方法,方法解讀： 1.合力、速度、軌跡之間的關系 做曲線運動的物體,其速度方向與運動軌跡相切,所受的合力方向與速度方向不在一條直線上,合力改變物體的運動狀態(tài),據此可以判斷: (1)已知運動軌跡,可以判斷合力的大致方向在軌跡的包圍區(qū)間(凹側),在電場中,經常根據這一規(guī)律確定帶電粒子所受的電場力方向,進而分析粒子的電性或場強方向. (2)運動軌跡在速度與合力所夾的區(qū)間,根據受力方
6、向和速度方向可以判斷軌跡的大致彎曲方向.,,,方法1 力和曲線運動問題的分析方法,(3)根據合力方向與速度方向的夾角,判斷物體的速率變化情況:夾角為銳角時,速率變大;夾角為鈍角時,速率變小;合力與速度方向垂直時,速率不變,這是勻速圓周運動的受力條件. 2.運動性質和軌跡的判斷 如果合力的大小和方向恒定不變,那么物體一定做勻變速運動.如果合力方向與速度方向不在一條直線上,那么物體一定做曲線運動.常見問題中需要根據合加速度方向與合初速度方向的關系,判斷合運動是直線運動還是曲線 運動,具體分為以下幾種情況.,,,方法1 力和曲線運動問題的分析方法,,,方法1 力和曲線運動問題的分析方法,3.對實際運
7、動的分解方法 (1)分析對實際運動產生影響的因素有哪些,從而明確實際運動同時參與了哪幾個運動. (2)要明確各個分運動各自獨立,互不影響,其位移、速度、加速度遵循各自的規(guī)律. (3)要明確各個分運動和合運動是同時進行的.合運動的位移、速度、加速度與各個分運動的位移、速度、加速度在同一時間(同一時刻)滿足平行四邊形定則,已知其中幾個量可求另外幾個量. (4)運動分解的一般原則是按實際效果來進行分解.常用的思維方法有兩種:一種是先虛擬合運動的一個位移,看看這個位移產生了什么效果,從中找到運動分解的方向;另一種是先確定合運動的速度方向(物體實際的運動方向就是合速度的方向),然后確定由這個合速度所產生
8、的實際效果,再以合速度的實際效果確定兩個分速度的方向.,題型 1曲線運動的條件及特點 考法示例1如圖所示,一質點在一恒力作用下做曲線運動,從M點運動到N點時,質點的速度方向恰好改變了90.在此過程中,質點的動能 A.不斷增大B.不斷減小 C.先減小后增大 D.先增大后減小 解析質點受恒力作用,M點的速度方向豎直向上,N點速度方向水平向右,所以恒力的方向斜向右下,與初速度方向的夾角為鈍角,因此恒力先做負功.恒力與速度方向夾角不斷減小,當夾角為銳角時,恒力做正功.因此動能先減小后增大,C正確. 答案 C 特別提醒 速度變化是因為力的作用,本題豎直速度減小,水平速度增加,說明恒力有豎直向下的分力
9、和水平向右的分力.,,物理 專題四：曲線運動,,,數學 第四章：三角函數,物理 專題四：曲線運動,解析將人的運動(速度v)分解為沿繩方向的分運動(分速度v1)和與繩垂直方向的分運動(分速度v2),如圖所示.船的速率等于沿繩方向的分速度v1=vcos 的大小,C正確. 答案 C,,數學 第四章：三角函數,物理 專題四：曲線運動,易錯警示 (1)力有力的作用效果,運動有運動的效果,二者不要混淆. (2)合成或分解運動時都要分清合運動和分運動.物體實際發(fā)生的運動是合運動. (3)區(qū)別力和運動的合成與分解時,切忌按力的合成與分解思維處理運動合成與分解問題.,,數學 第四章：三角函數,物理 專題四：曲
10、線運動,,,數學 第四章：三角函數,物理 專題四：曲線運動,,,數學 第四章：三角函數,物理 專題四：曲線運動,特別提醒 求解此類問題的關鍵是正確認識合速度和分速度.與桿或繩相連的物體,相對地面實際發(fā)生的運動是合運動.如題中小球的實際運動是以棒為半徑的圓周運動,故合速度方向與棒垂直,其兩個分運動是合運動產生的兩個效果,即上升的同時沿平臺向左運動.,,數學 第四章：三角函數,物理 專題四：曲線運動,,,方法2 平拋運動問題的分析求解方法,方法解讀： 1.平拋運動與斜面結合問題的求解方法 (1)斜面上的平拋運動常見的有兩種模型,,,方法1 勻變速直線運動規(guī)律的應用方法,(2)兩種特殊狀態(tài) 分解位移
11、模型最重要的狀態(tài)是物體落回斜面和速度與斜面平行兩個時刻的狀態(tài),這兩個狀態(tài)典型的運動特征如表所示.,方法2 平拋運動問題的分析求解方法,,,方法1 勻變速直線運動規(guī)律的應用方法,2.平拋運動的臨界與極值問題的求解方法 平拋運動與日常生活聯系緊密,如排球(或網球)運動模型、飛鏢、射擊、飛機投彈模型等,這些模型經常受到邊界條件的制約,如排(網)球是否觸網或越界、飛鏢是否能擊中靶心、飛機投彈是否能命中目標等,解決此類問題的重點在于結合實際模型,對題意進行分析,提煉出關于臨界條件的關鍵信息,通常問題的臨界條件為位置關系的限制或速度關系的限制,列出豎直方向與水平方向的運動方程,將臨界條件代入求解. 體育運
12、動中許多運動都可簡化為平拋運動的模型,在分析此類問題時一定要注意從實際出發(fā)尋找一些臨界點,畫出物體運動的草圖,找出臨界條件,并由此分析出臨界條件所對應的運動特征,進而列出符合臨界條件的物理方程,并恰當運用數學知識求解臨界與極值問題.,方法2 平拋運動問題的分析求解方法,題型 4平拋運動規(guī)律的應用 考法示例4如圖所示,將一籃球從地面上方B點斜向上拋出,剛好垂直擊中籃板上A點,不計空氣阻力,若拋射點B向籃板方向水平移動一小段距離,仍使拋出的籃球垂直擊中A點,則可行的方法是 A.增大拋射速度v0,同時減小拋射角 B.減小拋射速度v0,同時減小拋射角 C.增大拋射角,同時減小拋出速度v0 D.增大拋
13、射角,同時增大拋出速度v0,,物理 專題四：曲線運動,,,物理 專題四：曲線運動,題型 5平拋運動的綜合應用 考法示例5多選如圖所示,轟炸機沿水平方向勻速飛行,到達山坡底端正上方時釋放一顆炸彈,并垂直擊中山坡上的目標A.已知A點高度為h,山坡傾角為,由此可算出 A.轟炸機的飛行高度B.轟炸機的飛行速度 C.炸彈的飛行時間 D.炸彈投出時的動能,,數學 第四章：三角函數,物理 專題四：曲線運動,,,數學 第四章：三角函數,物理 專題四：曲線運動,,,數學 第四章：三角函數,物理 專題四：曲線運動,特別提醒 從整體的求解思路看,本題從“速度關系”入手逐步確定了“位移關系”,聯系兩種關系的“
14、橋梁”仍是各分運動的等時性.本題為平拋運動與斜面相結合的問題,解決此類問題的關鍵是找出平拋運動的速度方向與斜面傾角的關系.,,數學 第四章：三角函數,物理 專題四：曲線運動,題型 6平拋運動的臨界問題 考法示例62015全國卷,18,6分一帶有乒乓球發(fā)射機的乒乓球臺如圖所示.水平臺面的長和寬分別為L1和L2,中間球網高度為h,發(fā)射機安裝于臺面左側邊緣的中點,能以不同速率向右側不同方向水平發(fā)射乒乓球,發(fā)射點距臺面高度為3h.不計空氣的作用,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,通過選擇合適的方向,就能使乒乓球落到球網右側臺面上,則v的最大取值范圍是,,數學 第四章：三角函數,物理
15、專題四：曲線運動,,,數學 第四章：三角函數,物理 專題四：曲線運動,,,數學 第四章：三角函數,物理 專題四：曲線運動,特別提醒 本題要確定發(fā)射機發(fā)射乒乓球落到球網右側臺面上v的取值范圍,即對應兩個臨界狀態(tài).分析和確定臨界條件為求解問題的關鍵所在.當發(fā)射速度較小時,對應恰好過網的臨界狀態(tài);當發(fā)射速度較大時,對應平拋水平位移最遠的臨界狀態(tài),即到達右側臺面的某個角上.解決此類問題時要注意畫出示意圖,這樣既可以使抽象的物理情境變得直觀,也可以使隱藏于問題深處的條件顯露無遺.,,數學 第四章：三角函數,物理 專題四：曲線運動,,,數學 第四章：三角函數,物理 專題四：曲線運動,,,數學 第四章：三角
16、函數,物理 專題四：曲線運動,,,數學 第四章：三角函數,物理 專題四：曲線運動,特別提醒 本題綜合性較強,涉及知識內容也較多,特別是第(3)問求L的極值問題,要求運用數學知識求二次函數的極值.學生必須熟練掌握此類問題求極值的方法.由于學過導數知識,也可以運用導數方法求極值.,,數學 第四章：三角函數,物理 專題四：曲線運動,題型 8平拋運動的實驗問題 考法示例8如圖所示,在光滑水平桌面上,一小球以速度v向右勻速運動,當它經過靠近桌邊的豎直木板ad邊前方時,木板開始做自由落體運動,若木板開始運動時,cd邊與桌面相齊,則小球在木板abcd面上的投影軌跡是,,數學 第四章：三角函數,物理 專題四：
17、曲線運動,,,數學 第四章：三角函數,物理 專題四：曲線運動,,,方法3 圓周運動問題的分析求解方法,方法解讀： 1.向心力來源的分析方法 (1)向心力的來源 向心力是根據力的作用效果命名的,凡是產生向心加速度的力,不管屬于哪種性質,都是向心力.它可以是重力、彈力、摩擦力等各種性質的力,也可以是幾個力的合力,還可以是某個力的分力. 若物體做勻速圓周運動,其向心力必然是物體所受的合力,它始終沿著半徑方向指向圓心,并且大小恒定. 若物體做非勻速圓周運動,其向心力則為物體所受的合力在半徑方向上的分力,而合力在切線方向的分力則用于改變線速度的大小. (2)幾種常見勻速圓周運動的向心力分析,,,方法3
18、圓周運動問題的分析求解方法,,,方法3 圓周運動問題的分析求解方法,續(xù)表,,,方法3 圓周運動問題的分析求解方法,2.豎直平面內圓周運動問題的分析方法 (1)在豎直平面內做圓周運動的物體,按運動到軌道最高點時的受力情況可分為兩類:一是無支撐(如球與繩連接、沿內軌道運動的過山車等),稱為“繩(環(huán))約束模型”;二是有支撐(如球與桿連接、在彎管內的運動等),稱為“桿(管道)約束模型”. (2)繩、桿模型問題的分析比較,,,方法3 圓周運動問題的分析求解方法,,,方法3 圓周運動問題的分析求解方法,3.圓周運動的臨界問題分析 圓周運動的臨界問題,一般有兩類:一類是做圓周運動的物體,在某些特殊位置上,存
19、在著某一速度值,小于(或大于)這個速度,物體就不能再繼續(xù)做圓周運動了,此速度為臨界速度,此時物體的受力必滿足特定的條件,就是臨界條件,此類問題常出現在豎直平面內的變速圓周運動中;另一類是因為某種原因導致物體的受力發(fā)生變化,其運動狀態(tài)隨之變化,對應物體即出現相應的臨界狀態(tài),如繩子突然斷裂、支持物的作用力突然變化、靜摩擦力達到最大值、彈簧彈力大小或方向發(fā)生變化等.分析求解圓周運動的臨界問題,應先判定屬于哪一類情況,再通過受力分析來確定臨界狀態(tài)和臨界條件,列出動力學方程,靈活運用圓周運動規(guī)律求解.,題型 9實驗探究向心力及其應用 考法示例9衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動時處于完全失重狀態(tài),衛(wèi)星內的物體對支
20、持面幾乎無壓力,所以在這種環(huán)境中已無法用天平稱量物體的質量.假設某同學在該環(huán)境中設置了如圖所示裝置來間接測量物體的質量,給待測物體一個初速度,使之在桌面上做勻速圓周運動.設該衛(wèi)星中有基本的測量工具. (1)實驗中,需要測量的物理量是. (2)質量的表達式為m=(用測量物理量來表達).,,物理 專題四：曲線運動,,,數學 第四章：三角函數,物理 專題四：曲線運動,,,數學 第四章：三角函數,物理 專題四：曲線運動,,,物理 專題四：曲線運動,,,物理 專題四：曲線運動,,,物理 專題四：曲線運動,特別提醒 本題將圓周運動的動力學問題與平拋運動結合到一起,具有較強的綜合性.而在第(3)問求解最大
21、水平距離時,根據x=v3t1,有些同學只片面地想水平位移與速度有關,繩子長時,在最低點斷掉時球的速度較大,從而水平位移大,但又片面地想水平位移與時間有關,繩子長時,球做平拋運動的時間短,從而水平位移小、這樣陷入矛盾之中而感到無法求解.思維敏捷的同學能結合圓周運動的動力學方程與平拋運動規(guī)律得出水平位移與繩長的關系式,從而轉化為函數極值問題.,,物理 專題四：曲線運動,,,物理 專題四：曲線運動,,,物理 專題四：曲線運動,易錯警示 本題聯系生活實際,涉及的限制和臨界條件很多,具有一定的綜合性,要求在認真分析題意的基礎上,正確運用相關物理規(guī)律,要特別注意車在彎道上運動時向心力的確定,常常有不少同學
22、誤認為向心力沿斜面向下,另外就是對反應時間、可見視野等條件應用錯誤.,,物理 專題四：曲線運動,考法示例12多選如圖所示,水平圓盤繞過圓心O的豎直軸以角速度勻速轉動,A、B、C三個木塊放置在圓盤上面的同一條直徑上,已知A的質量為2m,A與圓盤間的動摩擦因數為2,B和C的質量均為m,B和C與圓盤間的動摩擦因數均為,OA、OB、BC之間的距離均為L,開始時,圓盤勻速轉動時的角速度比較小,A、B、C均和圓盤保持相對靜止,重力加速度為g,則下列說法中正確的是,,物理 專題四：曲線運動,,,物理 專題四：曲線運動,,,物理 專題四：曲線運動,,,物理 專題四：曲線運動,考法示例13過山車是游樂場中常見的
23、設施.如圖是一種過山車的簡易模型,它由水平軌道和在豎直平面內的三個圓形軌道組成,B、C、D分別是三個圓形軌道的最低點,B、C間距與C、D間距相等,半徑R1=2.0 m、R2=1.4 m.一個質量m=1.0 kg的小球(視為質點),從軌道的左側A點以v0=12.0 m/s的初速度沿軌道向右運動,A、B間距L1=6.0 m.小球與水平軌道間的動摩擦因數=0.2,圓形軌道是光滑的.假設水平軌道足夠長,圓形軌道間不相互重疊.重力加速度取g=10 m/s2,計算結果保留小數點后一位數字.試求: (1)小球在經過第一個圓形軌道的最高點時,軌道對小球作用力的大小; (2)如果小球恰能通過第二個圓形軌道,B
24、、C間距L應是多少; (3)在滿足(2)的條件下,如果要使小球不脫離軌道,在第三個圓形軌道的設計中,半徑R3應滿足的條件;小球最終停留點與起點A的距離.,,物理 專題四：曲線運動,,,物理 專題四：曲線運動,,,物理 專題四：曲線運動,,,物理 專題四：曲線運動,,,物理 專題四：曲線運動,,,物理 專題四：曲線運動,解析：隨著角速度的增大,小物體最先相對于圓盤發(fā)生滑動的位置為轉到最低點時,此時對小物體有mgcos -mgsin =m2r,解得=1.0 rad/s,此為小物體在最低位置與圓盤發(fā)生相對滑動的臨界角速度,故C正確. 答案 C 特別提醒 物體做勻速圓周運動,合外力提供向心力,重點是找
25、到向心力的來源,分析出發(fā)生相對滑動的臨界狀態(tài).當物體轉到圓盤最低點時,重力沿圓盤面向下的分力和最大靜摩擦力的合力提供向心力,角速度最大,由牛頓第二定律可求出最大角速度.,,物理 專題四：曲線運動,C.考法幫考向全掃描,考向1 運動的合成與分解 考向2 平拋運動與約束條件問題 考向3 圓周運動與約束條件問題,物理 專題四：曲線運動,本專題在高考考綱中的主要考點有運動的合成與分解、拋體運動、勻速圓周運動、角速度、線速度、向心加速度、勻速圓周運動的向心力及離心現象.其中拋體運動與圓周運動是高考的必考考點,拋體運動規(guī)律在每年高考中的考查頻率非常高,有時出現在單一知識點的考查中,有時出現在勻強電場的偏轉
26、問題中,而圓周運動往往出現在帶電粒子在勻強磁場中的運動情境中.高考幾乎每年都會考查平拋運動和圓周運動的知識點,考查的題型以選擇題和計算題為主.在今后的高考命題中,考查的重點及題型不會有太大的變化.,,,考情揭秘,命題透視:運動的合成與分解在考試大綱中是較高的級要求,是高考中每年必考的內容,既是重點,也是難點,可以單獨命題,也可以與曲線運動的速度方向、物體做曲線運動的條件等知識點結合考查,一般命題點是用運動的合成與分解的方法解決曲線運動問題,當然也會與其他知識相結合進行命題.運動的合成與分解是曲線運動的基礎性知識,是進一步學習力與運動的基礎,要求必須掌握有關的思想方法.,,,考向1 運動的合成與
27、分解,示例15物體做曲線運動的條件分析2016全國卷,18,6分多選一質點做勻速直線運動,現對其施加一恒力,且原來作用在質點上的力不發(fā)生改變,則 A.質點速度的方向總是與該恒力的方向相同 B.質點速度的方向不可能總是與該恒力的方向垂直 C.質點加速度的方向總是與該恒力的方向相同 D.質點單位時間內速率的變化量總是不變的,,,考向1 運動的合成與分解,,,,考向1 運動的合成與分解,示例16運動的合成和分解問題2013全國卷,24,13分水平桌面上有兩個玩具車A和B,兩者用一輕質細橡皮筋相連,在橡皮筋上有一紅色標記R.在初始時橡皮筋處于拉直狀態(tài),A、B和R分別位于直角坐標系中的(0,2l)、(0
28、,-l)和(0,0)點.已知A從靜止開始沿y軸正向做加速度大小為a的勻加速運動;B平行于x軸朝x軸正向勻速運動.在兩車此后運動的過程中,標記R在某時刻通過點(l,l).假定橡皮筋的伸長是均勻的,求B運動速度的大小. 命題立意本題重點考查運動的合成和分解,要求學生能通過建立坐標系確定A、B和R間的位置關系.特別是明確橡皮筋的伸長均勻,使A、B和R間的距離之比不變.,,,考向1 運動的合成與分解,,,,考向1 運動的合成與分解,,,,考向1 運動的合成與分解,命題透視:平拋運動既是學習的重點,又是歷年高考的熱點,在考試大綱中為級要求.近幾年的高考,平拋運動幾乎每年必考,因為它體現了解決曲線運動問題
29、的基本方法,也是能力考查的重要途徑.高考中對平拋運動命題,有時結合牛頓運動定律或能量規(guī)律命題,有時單獨命題,但單獨命題時常常結合一些約束條件,如斜面、豎直墻壁等,對學生運用知識解決問題的應變能力要求較高.,,,考向2 平拋運動與約束條件問題,示例17 考查實驗研究平拋運動問題2013上海高考,28,8分如圖所示, 研究平拋運動規(guī)律的實驗裝置放置在水平桌面上,利用光電門傳感器和碰撞傳感器可測得小球的水平初速度和飛行時間,底板上的標尺可以測得水平位移.保持水平槽口距底板高度h=0.420 m不變.改變小球在斜槽導軌上下滑的起始位置,測出小球做平拋運動的初速度v0、飛行時間t和水平位移d,記錄在下
30、表中.,,,考向2 平拋運動與約束條件問題,,,,考向2 平拋運動與約束條件問題,,,,考向2 平拋運動與約束條件問題,,,,考向2 平拋運動與約束條件問題,,,,考向2 平拋運動與約束條件問題,,,,考向2 平拋運動與約束條件問題,,,,考向2 平拋運動與約束條件問題,示例20應用平拋運動規(guī)律求解實際問題2014浙江高考,23,16分如圖所示,裝甲車在水平地面上以速度v0=20 m/s沿直線前進,車上機槍的槍管水平,距地面高為h=1.8 m.在車正前方豎直立一塊高為兩米的長方形靶,其底邊與地面接觸.槍口與靶距離為L時,機槍手正對靶射出第一發(fā)子彈,子彈相對于槍口的初速度為v=800 m/s.在
31、子彈射出的同時,裝甲車開始勻減速運動,行進s=90 m后停下.裝甲車停下后,機槍手以相同方式射出第二發(fā)子彈.(不計空氣阻力,子彈看成質點,重力加速度g=10 m/s2) (1)求裝甲車勻減速運動時的加速度大小; (2)當L=410 m時,求第一發(fā)子彈的彈孔離地的高度,并計算靶上兩個彈孔之間的距離; (3)若靶上只有一個彈孔,求L的范圍.,,,考向2 平拋運動與約束條件問題,,,,考向2 平拋運動與約束條件問題,,,,考向2 平拋運動與約束條件問題,命題透視:圓周運動是高中物理的重要基礎知識,也是高考熱點考點,但單獨對其考查的試題并不多見,往往與其他知識結合在一起綜合考查.這就要求學生善于建立圓
32、周運動模型,綜合運用相關知識分析與求解問題.,,,考向3 圓周運動與約束條件問題,示例21圓周運動規(guī)律的理解和應用2013江蘇高考,2,3分如圖所示,“旋轉秋千”中的兩個座椅A、B質量相等,通過相同長度的纜繩懸掛在旋轉圓盤上.不考慮空氣阻力的影響,當旋轉圓盤繞豎直的中心軸勻速轉動時,下列說法正確的是 A.A的速度比B的大 B.A與B的向心加速度大小相等 C.懸掛A、B的纜繩與豎直方向的夾角相等 D.懸掛A的纜繩所受的拉力比懸掛B的小,,,考向3 圓周運動與約束條件問題,命題立意本題考查圓周運動中向心力來源的分析以及向心力大小與v、、r的關系.解題時要注意以下兩點: (1)A、B兩個座椅都繞中
33、心軸做勻速圓周運動,角速度相等; (2)纜繩對座椅的拉力和座椅的重力的合力提供座椅做勻速圓周運動的向心力. 解析(1)由于小車在水平桌面上運動時必然受到阻力作用,做勻減速直線運動,相鄰水滴(時間間隔相同)的位置間的距離逐漸減小,所以由題圖(b)可知,小車在桌面上是從右向左運動的. A、B兩個座椅都繞中心軸做勻速圓周運動,角速度相等,由于B的半徑大,由v=r可知,B的線速度大,選項A錯誤;由a=2r可知,B的向心加速度大,選項B錯誤;由F=m2r可知,B受到的向心力大,,,,考向3 圓周運動與約束條件問題,,,,考向3 圓周運動與約束條件問題,示例22圓周運動條件的分析和求解2016浙江高考,2
34、0,6分多選如圖所示為賽車場的一個水平“梨形”賽道,兩個彎道分別為半徑R=90 m的大圓弧和r=40 m的小圓弧,直道與彎道相切.大、小圓弧圓心O、O距離L=100 m.賽車沿彎道路線行駛時,路面對輪胎的最大徑向靜摩擦力是賽車重力的2.25倍.假設賽車在直道上做勻變速直線運動,在彎道上做勻速圓周運動.要使賽車不打滑,繞賽道一圈時間最短(發(fā)動機功率足夠大,重力加速度g=10 m/s2,=3.14),則賽車 A.在繞過小圓弧彎道后加速 B.在大圓弧彎道上的速率為45 m/s C.在直道上的加速度大小為5.63 m/s2 D.通過小圓弧彎道的時間為5.58 s,,,考向3 圓周運動與約束條件問題,,
35、,,考向3 圓周運動與約束條件問題,,,,考向3 圓周運動與約束條件問題,,,,考向3 圓周運動與約束條件問題,示例24考查圓周運動中的臨界問題2013重慶高考,8,16分如圖所示,半徑為R的半球形陶罐固定在可以繞豎直軸旋轉的水平轉臺上,轉臺轉軸與過陶罐球心O的對稱軸OO重合.轉臺以一定角速度勻速旋轉,一質量為m的小物塊落入陶罐內,經過一段時間后,小物塊隨陶罐一起轉動且相對罐壁靜止,它和O點的連線與OO之間的夾角為60.重力加速度大小為g. (1)若=0,小物塊受到的摩擦力恰好為零,求0; (2)若=(1k)0,且0
36、,,,,考向3 圓周運動與約束條件問題,,,,考向3 圓周運動與約束條件問題,示例25考查圓周運動模型的綜合應用2015全國卷,22,6分某物理小組的同學設計了一個粗測玩具小車通過凹形橋最低點時的速度的實驗.所用器材有:玩具小車、壓力式托盤秤、凹形橋模擬器(圓弧部分的半徑為R=0.20 m). 圖(a) 圖(b) 完成下列填空: (1)將凹形橋模擬器靜置于托盤秤上,如圖(a)所示,托盤秤的示數為1.00 kg; (2)將玩具小車靜置于凹形橋模擬器最低點時,托盤秤的示數如圖(b)所示,該示數為kg;,,,考向3 圓周運動與約束條件問題,(3)將小車從凹形橋模擬器某一位置釋放,小車經過最低點后滑向另一側.此過程中托盤秤的最大示數為m;多次從同一位置釋放小車,記錄各次的m值如下表所示: (4)根據以上數據,可求出小車經過凹形橋最低點時對橋的壓力為N;小車通過最低點時的速度大小為m/s.(重力加速度大小取9.80 m/s2,計算結果保留2位有效數字) 命題立意本題主要考查設計性實驗、玩具小車在豎直面內的圓周運動及其相關的知識點,意在考查學生綜合運動學相關知識分析解決問題的能力..,,,考向3 圓周運動與約束條件問題,,,,考向3 圓周運動與約束條件問題,
2019版高考物理總復習 專題四 曲線運動課件.ppt
