高考物理一轮复习 考点考法 第4章 曲线运动课件 新人教版.ppt

第4章曲线运动 考点10平抛运动 考点11圆周运动与实例分析 专题6离心运动圆周运动的综合问题与临界问题 考点9运动的合成与分解 考点9运动的合成与分解 必备知识全面把握核心方法重点突破考法1对两直线运动的合运动性质和轨迹的讨论考法2小船渡河问题的分析与求解方法考法3连结运动的合成与分解方法考法例析成就能力题型1速度分解的思路及原则题型2运用运动的合成与分解知识解决实际问题 必备知识全面把握 1 曲线运动 1 做曲线运动的条件 初速度不为零 合外力不为零 合外力的方向与速度的方向不在同一条直线上 2 曲线运动的速度方向 质点在某一点 或某一时刻 的速度方向是曲线在这一点的切线方向 并指向质点的运动方向 2 运动的合成与分解 1 运动的合成与分解 已知分运动求合运动 叫运动的合成 已知合运动求分运动 叫运动的分解 进行运动的合成和分解的目的是把一些复杂的运动简化为比较简单的运动 比如把曲线运动简化成直线运动 2 运动的合成与分解遵循的原则 运动的合成和分解均遵循平行四边形定则 运动的分解遵循正交分解的原则 运动的合成与分解实质是运动的物理量的合成与分解 包括位移 速度 加速度等矢量 考点9 核心方法重点突破 考法1对两直线运动的合运动性质和轨迹的讨论两个互成角度 非0 和180 的初速度不为零的匀加速直线运动的合运动 a 一定是直线运动b 一定是曲线运动c 一定是匀加速直线运动d 一定是匀变速运动 例1 解析 分别将初速度和加速度进行合成得v和a 若v与a在同一直线上 则合运动是匀变速直线运动 若v和a不在同一直线上 则合运动是匀变速曲线运动 故d正确 答案 d 例1 考法2小船渡河问题的分析与求解方法 四川理综2014 4 6分 有一条两岸平直 河水均匀流动 流速恒为v的大河 小明驾着小船渡河 去程时船头指向始终与河岸垂直 回程时行驶路线与河岸垂直 去程与回程所用时间的比值为k 船在静水中的速度大小相同 则小船在静水中的速度大小为 例2 解析 答案 b 例2 考法3连结运动的合成与分解方法 河南北大附中2016模拟 多选 如图所示 将质量为m的重物悬挂在轻绳的一端 轻绳的另一端系一质量为2m的小环 小环套在竖直固定的光滑直杆上 光滑定滑轮与直杆的距离为d 现将小环从与定滑轮等高的a处由静止释放 当小环沿直杆下滑距离也为d时 图中b处 下列说法正确的是 a 小环刚释放时轻绳中的张力一定大于mgb 小环到达b处时 重物上升的高度也为dc 小环在b处的速度与重物上升的速度大小之比等于2d 小环在b处的速度与重物上升的速度大小之比等于22 例3 解析 答案 ac 例3 考点9 考法例析成就能力 题型1速度分解的思路及原则 黑龙江齐齐哈尔2018届月考 如图所示 人在岸上用绳拉船 已知船的质量为m 水的阻力恒为f 当轻绳与水平面的夹角为 时 人的速度为v 人的拉力为f 不计滑轮与绳之间的摩擦 则以下说法正确的是 例1 解析 答案 c 例1 题型2运用运动的合成与分解知识解决实际问题质量为m的飞机以水平速度v0飞离跑道后逐渐上升 若飞机在此过程中水平速度保持不变 同时受到重力和竖直向上的恒定升力 该升力由其他力的合力提供 不含重力 今测得当飞机在水平方向的位移为l时 它的上升高度为h 如图所示 求 1 飞机受到的升力大小 2 从起飞到上升至h高度的过程中升力所做的功及在高度h处飞机的动能 例2 解析 答案 见解析 第4章 例2 考点10平抛运动 必备知识全面把握核心方法重点突破考法4平抛运动性质的理解考法5类平抛运动的处理方法考法例析成就能力题型3平抛运动规律的理解题型4基于斜面 圆周的平抛运动题型5生活中的平抛运动问题题型6斜抛运动的特点及应用 必备知识全面把握 1 平抛物体的运动 1 定义 将物体以一定的初速度沿水平方向抛出 不考虑空气阻力 物体只在重力作用下所做的运动 叫平抛运动 2 运动性质 在平抛运动中 物体受到与速度方向成某角度的重力作用 所以做曲线运动 其轨迹为抛物线 因加速度恒为g 所以平抛运动是加速度为g的匀变速曲线运动 3 运动特征 平抛运动是水平方向上速度为v0的匀速直线运动和竖直方向上的加速度为g的自由落体运动的合运动 2 平抛运动的规律 3 两个重要推论 4 平抛运动的解题方法 1 基本方法把平抛运动分解为水平方向和竖直方向的直线运动 2 平抛运动的三种分解思路 3 功能关系法利用机械能守恒定律或动能定理直接将初态和末态联系起来 在不涉及运动时间 只需确定初速度 末速度 高度等问题时 这种方法更加简便 5 斜抛运动的求解方法斜抛运动的处理方法与平抛运动的处理方法相似 不同的是 斜抛物体在竖直方向上的初速度不为零 如图所示 物体被抛出后在水平方向上以水平分速度v0 x做匀速直线运动 在竖直方向上做初速度为v0y的竖直上抛运动 考点10 核心方法重点突破 考法4平抛运动性质的理解 课标全国 2017 15 发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个速度不同的乒乓球 忽略空气的影响 速度较大的球越过球网 速度较小的球没有越过球网 其原因是 a 速度较小的球下降相同距离所用的时间较多b 速度较小的球在下降相同距离时在竖直方向上的速度较大c 速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较少d 速度较大的球在相同时间间隔内下降的距离较大 例1 解析 答案 c 例1 考法5类平抛运动的处理方法光滑斜面倾角为 一小球在斜面上沿水平方向以速度v0抛出 抛出点到斜面底端的距离为l 如图所示 求小球滑到底端时 水平方向的位移s的大小 例2 解析 答案 例2 考点10 考法例析成就能力 题型3平抛运动规律的理解 多选 如图 x轴在水平地面内 y轴沿竖直方向 图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a b和c的运动轨迹 其中b和c是从同一点抛出的 不计空气阻力 则 a a的飞行时间比b的长b b和c的飞行时间相同c a的水平速度比b的小d b的初速度比c的大 例1 解析 答案 bd 例1 题型4基于斜面 圆周的平抛运动 河北 山西 河南三省2016联考 多选 如图所示为竖直截面为半圆形的容器 o为圆心 且ab为沿水平方向的直径 一物体在a点以向右的水平初速度va抛出 与此同时另一物体在b点以向左的水平初速度vb抛出 两物体都落到容器的同一点p 已知 bap 37 下列说法正确的是 a b比a先到达p点b 两物体一定同时到达p点c 抛出时 两物体的速度大小之比为va vb 16 9d 抛出时 两物体的速度大小之比为va vb 32 8 例2 解析 答案 bc 例2 如图所示 在与水平方向成37 角的斜坡上的a点 以10m s的速度水平抛出一个小球 求小球在平抛运动过程中离开斜面的最大距离 例3 解析 答案 2 25m 例3 题型5生活中的平抛运动问题 浙江理综2015 17 6分 如图所示为足球球门 球门宽为l 一个球员在球门中心正前方距离球门s处高高跃起 将足球顶入球门的左下方死角 图中p点 球员顶球点的高度为h 足球做平抛运动 足球可看成质点 忽略空气阻力 则 例4 解析 答案 b 例4 题型6斜抛运动的特点及应用 例5 解析 因为a b两球只在重力作用下做抛体运动 并且初速度相同 故两球的运动轨迹相同 选项a正确 答案 a 例5 第4章 考点11圆周运动与实例分析 必备知识全面把握核心方法重点突破考法6解圆周运动动力学问题的基本方法考法7水平 竖直 面内的圆周运动问题考法例析成就能力题型7匀速圆周运动的性质题型8向心力来源分析题型9匀速圆周运动实例分析 必备知识全面把握 1 描述圆周运动的物理量 1 线速度 2 角速度 3 周期t和频率f 图2图3图4图5 2 匀速圆周运动 1 定义 质点沿圆周运动 如果在相等的时间内通过的弧长相等 这种运动叫匀速圆周运动 2 做匀速圆周运动的条件 物体做匀速圆周运动时受到的外力的合力就是向心力 向心力大小不变 方向始终与速度方向垂直且指向圆心 这是物体做匀速圆周运动的条件 3 运动学特征 线速度大小不变 周期恒定 角速度恒定 向心加速度大小不变 但方向时刻在改变 匀速圆周运动不是匀速运动 也不是匀变速运动 这是圆周运动与平抛运动的区别 4 两个结论 3 变速圆周运动在变速圆周运动中 合外力不仅大小随时间改变 其方向也不是始终沿半径指向圆心 合外力沿半径方向的分力 或所有外力沿半径方向的分力的矢量和 提供向心力 使物体产生向心加速度 改变速度的方向 合外力沿圆周切线方向的分力 使物体产生切向加速度 改变速度的大小 4 圆周运动的实例分析 1 火车拐弯 2 汽车过拱桥 考点11 核心方法重点突破 考法6解圆周运动动力学问题的基本方法 课标全国 2014 17 6分 如图 一质量为m的光滑大圆环 用一细轻杆固定在竖直面内 套在大环上质量为m的小环 可视为质点 从大环的最高处由静止滑下 重力加速度大小为g 当小环滑到大环的最低点时 大环对轻杆拉力的大小为 a mg 5mgb mg mgc mg 5mgd mg 10mg 例1 解析 答案 c 例1 考法7水平 竖直 面内的圆周运动问题 例2 解析 答案 ac 例2 考点11 考法例析成就能力 题型7匀速圆周运动的性质 辽宁六校2017联考 如图所示为一皮带传动装置 右轮半径为r a为它边缘上一点 左侧是一轮轴 大轮半径为4r 小轮半径为2r b点在小轮上 到小轮中心的距离为r c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上 若传动过程中皮带不打滑 则 a a点和b点的线速度大小相等b a点和b点的角速度大小相等c a点和d点的向心加速度大小相等d a点和c点的周期大小相等 例1 解析 答案 c 例1 题型8向心力来源分析 湖南怀化2017模拟 多选 如图所示 粗糙水平圆盘上 质量相等的a b两物块叠放在一起 随圆盘一起做匀速圆周运动 则下列说法正确的是 a a b都有沿切线方向且向后滑动的趋势b b的向心力等于a的向心力大小c 盘对b的摩擦力大小是b对a的摩擦力大小的2倍d 若b相对圆盘先滑动 则a b间的动摩擦因数 a小于盘与b间的动摩擦因数 b 例2 解析 答案 bc 例2 题型9匀速圆周运动实例分析1 拱桥问题 多选 当汽车通过圆弧形凸桥时 下列说法中正确的是 a 汽车在桥顶通过时 对桥的压力一定小于汽车的重力b 汽车通过桥顶时 速度越小 对桥的压力就越小c 汽车所需的向心力由桥对汽车的支持力来提供d 汽车通过桥顶时 若汽车的速度v r为圆弧形桥面的半径 则汽车对桥顶的压力为零 例3 解析 答案 ad 例3 2 转弯问题 江苏如东2018一检 多选 在修筑铁路时 弯道处的外轨会略高于内轨 如图所示 当火车以规定的行驶速度转弯时 内 外轨均不会受到轮缘的挤压 设此时的速度大小为v 重力加速度为g 两轨所在面的倾角为 则 例4 解析 答案 ab 例4 浙江理综2016 20 6分 多选 如图所示为赛车场的一个水平 梨形 赛道 两个弯道分别为半径r 90m的大圆弧和r 40m的小圆弧 直道与弯道相切 大 小圆弧圆心o o 距离l 100m 赛车沿弯道路线行驶时 路面对轮胎的最大径向静摩擦力是赛车重力的2 25倍 假设赛车在直道上做匀变速直线运动 在弯道上做匀速圆周运动 要使赛车不打滑 绕赛道一圈时间最短 发动机功率足够大 重力加速度g取10m s2 3 14 则赛车 a 在绕过小圆弧弯道后加速b 在大圆弧弯道上的速率为45m sc 在直道上的加速度大小为5 63m s2d 通过小圆弧弯道的时间为5 58s 例5 解析 答案 ab 例5 第4章 专题6离心运动圆周运动的综合问题与临界问题 必备知识全面把握核心方法重点突破考法8离心运动的临界分析考法9竖直面内圆周运动问题的分析方法考法例析成就能力 必备知识全面把握 1 离心运动 1 定义 做圆周运动的物体 在受到的合外力突然消失或不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下 就逐渐远离圆心的运动叫离心运动 其规律总结如下 f mr 2时 物体做匀速圆周运动 f 0时 物体沿切线方向飞出 当0 f mr 2时 物体逐渐远离圆心 但不能沿切线飞出 2 离心运动的应用和防止 应用 利用离心运动制成的离心机械 如 离心干燥器 洗衣机的脱水筒等 防止 汽车 火车转弯处 为防止离心运动造成的危害 一是限定汽车和火车的转弯速度 二是把路面筑成外高内低的斜坡 2 竖直面内圆周运动的两种模型临界问题一般出现在变速圆周运动中 竖直面内的圆周运动是典型的变速圆周运动 一般情况下只讨论最高点和最低点的情况 1 轻绳模型没有物体支撑的小球 在竖直面内做圆周运动过最高点的情况 2 轻杆模型有物体支撑的小球在竖直面内做圆周运动过最高点的情况 专题6 核心方法重点突破 考法8离心运动的临界分析 课标全国 2014 20 6分 多选 如图 两个质量均为m的小木块a和b 可视为质点 放在水平圆盘上 a与转轴oo 的距离为l b与转轴的距离为2l 木块与圆盘间的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍 重力加速度大小为g 若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动 用 表示圆盘转动的角速度 下列说法正确的是 例1 解析 答案 ac 例1 考法9竖直面内圆周运动问题的分析方法 陕西西安长安区一中2017模拟 如图所示 一个质量为m的人站在台秤上 一长为r的悬线一端系一个质量为m的小球 人手拿悬线另一端 使小球绕悬线另一端点在竖直面内做圆周运动 且小球恰好能通过圆轨道最高点b a c为圆轨道的左右端点 则下列说法正确的是 a 小球运动到最低点时 台秤的示数最大且为 m 6m gb 小球运动到最高点时 台秤的示数最小且为mgc 小球