高考物理二轮复习 专题一 第3讲 力与物体的曲线运动(一)课件.ppt

第3讲力与物体的曲线运动 一 抛体运动与圆周运动 1 2015 浙江理综 17 如图1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 图1 答案b 2 多选 2015 浙江理综 19 如图2所示为赛车场的一个水平 u 形弯道 转弯处为圆心在o点的半圆 内外半径分别为r和2r 一辆质量为m的赛车通过ab线经弯道到达a b 线 有如图所示的 三条路线 其中路线 是以o 为圆心的半圆 oo r 赛车沿圆弧路线行驶时 路面对轮胎的最大径向静摩擦力为fmax 选择路线 赛车以不打滑的最大速率通过弯道 所选路线内赛车速率不变 发动机功率足够大 则 图2 a 选择路线 赛车经过的路程最短b 选择路线 赛车的速率最小c 选择路线 赛车所用时间最短d 三条路线的圆弧上 赛车的向心加速度大小相等 答案acd 3 2014 新课标全国卷 15 取水平地面为重力势能零点 一物块从某一高度水平抛出 在抛出点其动能与重力势能恰好相等 不计空气阻力 该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为 答案b 4 多选 2014 新课标全国卷 20 如图3所示 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 图3 答案ac 5 2015 新课标全国卷 18 一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图4所示 水平台面的长和宽分别为l1和l2 中间球网高度为h 发射机安装于台面左侧边缘的中点 能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球 发射点距台面高度为3h 不计空气的作用 重力加速度大小为g 若乒乓球的发射速率v在某范围内 通过选择合适的方向 就能使乒乓球落到球网右侧台面上 则v的最大取值范围是 图4 答案d 6 2014 浙江理综 23 如图5所示 装甲车在水平地面上以速度v0 20m s沿直线前进 车上机枪的枪管水平 距地面高为h 1 8m 在车正前方竖直立一块高为两米的长方形靶 其底边与地面接触 枪口与靶距离为l时 机枪手正对靶射出第一发子弹 子弹相对于枪口的初速度为v 800m s 在子弹射出的同时 装甲车开始匀减速运动 行进s 90m后停下 装甲车停下后 机枪手以相同方式射出第二发子弹 不计空气阻力 子弹看成质点 重力加速度g 10m s2 图5 1 求装甲车匀减速运动时的加速度大小 2 当l 410m时 求第一发子弹的弹孔离地的高度 并计算靶上两个弹孔之间的距离 3 若靶上只有一个弹孔 求l的范围 主要题型 选择题和计算题知识热点 1 单独命题 平抛运动规律的考查 圆周运动规律的考查 2 交汇命题平抛 类平抛 运动与圆周运动 功能关系等综合问题的考查 思想方法运动的合成与分解法 模型法 假设法 考向一平抛运动问题的分析 核心知识 规律方法 1 处理平抛 或类平抛 运动的基本方法就是把运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀加速直线运动 通过研究分运动达到研究合运动的目的 2 要善于建立平抛运动的两个分速度和分位移与题目呈现的角度之间的联系 这往往是解决问题的突破口 1 2015 天津市十二区县重点中学联考 如图6所示 某人向对面的山坡上水平抛出两个质量不等的石块 分别落到a b两处 不计空气阻力 则落到b处的石块 图6 答案a a 初速度大 运动时间短b 初速度大 运动时间长c 初速度小 运动时间短d 初速度小 运动时间长 2 如图7所示 将两个足够长的斜面体分别固定在水平面上 两斜面的倾角分别为 1 30 2 45 现由两斜面的顶端以相同的初速度水平向右抛出两个小球a b 经过一段时间两小球都落在斜面上 假设两个小球落在斜面上后均不反弹 则a b的抛出点与落地点的水平间距的比值为 图7 答案a 3 多选 2015 嘉兴市期末测试 小球以v0的水平初速度从o点抛出后 恰好击中倾角为 的斜面上的a点 小球到达a点时的速度方向恰好与斜面垂直 如图8所示 a点距斜面底边 即水平地面 的高度为h 当地的重力加速度为g 以下正确的叙述是 图8 a 可以求出小球从o到达a点时间内速度的改变量b 可以求出小球由o到a过程中动能的变化c 可以求出小球从a点反弹后落至水平地面的时间d 可以求出小球抛出点o距斜面端点b的水平距离 答案ad 4 2015 长沙市高考模拟考试 三 在体育馆半径为r的半球形穹顶的顶点c的正下方p点 以一定初速度v0水平抛出一球 球恰好落在半球面与地面相交的d点 如图9所示 设抛球点p到穹顶c的高度为h 不计空气阻力 则 图9 答案c 处理平抛 类平抛 运动的四条注意事项 1 处理平抛运动 或类平抛运动 时 一般将运动沿初速度方向和垂直于初速度方向进行分解 先按分运动规律列式 再用运动的合成求合运动 2 对于在斜面上平抛又落到斜面上的问题 其竖直位移与水平位移之比等于斜面倾角的正切值 3 若平抛的物体垂直打在斜面上 则物体打在斜面上瞬间 其水平速度与竖直速度之比等于斜面倾角的正切值 4 做平抛运动的物体 其位移方向与速度方向一定不同 考向二圆周运动问题的分析 核心知识 规律方法 图10 a 内轨对内侧车轮轮缘有挤压b 外轨对外侧车轮轮缘有挤压c 轨道与轮缘无挤压d 无法确定轨道与轮缘是否有挤压 答案a 2 2015 金华十校联考 航天员王亚平在 天宫一号 中处于完全失重状态 她在太空授课所做的实验 长为l的细线一端系着质量为m的小球 另一端系在固定支架上 小球原来静止 给小球一个初速度 小球绕着支架上的固定点做匀速圆周运动 天宫一号 处的重力加速度为gt 下列说法正确的是 答案c 3 如图11所示 轻绳的一端固定在o点 另一端系一质量为m的小球 可视为质点 当小球在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动时 通过传感器测得轻绳拉力t 轻绳与竖直线op的夹角 满足关系式t a bcos 式中a b为常数 若不计空气阻力 则当地的重力加速度为 图11 答案d 4 2014 安徽理综 19 如图12所示 一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度 转动 盘面上离转轴距离2 5m处有一小物体与圆盘始终保持相对静止 物体与盘面间的动摩擦因数为 设最大静摩擦力等于滑动摩擦力 盘面与水平面的夹角为30 g取10m s2 则 的最大值是 图12 答案c 高频考点三平抛与圆周运动组合问题的综合分析 物体在整个运动过程中包含受力情况 运动性质 运动形式不同的几个阶段 此类问题属于多过程问题 解决此类问题时 第一 应分阶段对物体进行受力分析 建立相关的运动学方程和动力学方程 第二 注意前后过程的衔接 前一个过程的末位置和末速度 也是下一个过程的初位置和初速度 这是两个过程的衔接点 1 16分 如图13所示 一小物块自平台上以速度v0水平抛出 刚好落在邻近一倾角为 53 的粗糙斜面ab顶端 并恰好沿该斜面下滑 已知斜面顶端与平台的高度差h 0 032m 小物块与斜面间的动摩擦因数为 0 5 a点离b点所在平面的高度h 1 2m 有一半径为r的光滑圆轨道与斜面ab在b点相切连接 已知cos53 0 6 sin53 0 8 g取10m s2 求 图13 1 小物块水平抛出的初速度v0是多少 2 若小物块能够通过圆轨道最高点 圆轨道半径r的最大值 审题流程第一步 抓主要信息 分析物体运动情况 第二步 分析过程 用好规律 分析运动确定关联第1步 分析运动形式单个质点的连续运动 平抛运动接圆周运动或圆周运动接平抛运动 第2步 确定运动临界与关联速度与圆轨道相切 恰好经过圆轨道最高点等 第3步 用规律根据临界条件和关联列方程求解 16分 2015 台州市高三质量评估 如图14所示是特种兵训练的一个项目 在水面浮台cd与斜面之间悬挂一根不计质量且不可伸长的轻绳 绳子的悬点为o 可在竖直面内摆动 士兵沿斜面滑到a点 此时绳子恰好摆到a处 士兵立即抓住绳子随绳子一起向下摆动 此过程能量损失不计 当摆到最低点b时 士兵松开绳子 然后做平抛运动落到水面浮台上 可将士兵简化为质