高考物理二轮复习 第3讲 力与曲线运动课件.ppt

第3讲力与曲线运动 1 双选 2011 广东卷 17 如图1 3 1所示 在网球的网前截击练习中 若练习者在球网正上方距地面h处 将球以速度v沿垂直球网的方向击出 球刚好落在底线上 已知底线到网的距离为l 重力加速度为g 将球的运动视作平抛运动 下列叙述正确的是 图1 3 1 答案ab 2 双选 2012 广东卷 21 如图1 3 2所示 飞船从轨道1变轨至轨道2 若飞船在两轨道上都做匀速圆周运动 不考虑质量变化 相对于在轨道1上 飞船在轨道2上的 a 动能大b 向心加速度大c 运动周期长d 角速度小 图1 3 2 答案cd 3 单选 2013 广东卷 14 如图1 3 3 甲 乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为m和2m的行星做匀速圆周运动 下列说法正确的是 a 甲的向心加速度比乙的小b 甲的运行周期比乙的小c 甲的角速度比乙的大d 甲的线速度比乙的大 图1 3 3 答案a 主要题型 选择题 计算题热点聚焦 1 曲线运动及运动的合成与分解 2 平抛运动 3 万有引力定律的应用 4 人造卫星的运动规律命题趋势 1 单独考查曲线运动的知识点时 题型一般为选择题 2 人造卫星问题仍是2014年高考的热点 题型仍为选择题 涉及的问题一般有 结合牛顿第二定律和万有引力定律考查 结合圆周运动知识考查卫星的线速度 角速度 周期 向心加速度与轨道半径的关系 结合宇宙速度进行考查 3 将曲线运动与功和能 电场与磁场综合考查时题型一般为计算题 后面讲 1 合运动与分运动的关系 考向一运动的合成与分解 2 曲线运动的特点 1 速度的方向 质点在某一点的速度方向 沿曲线在这一点的切线方向 2 合力 合力不为零 指向曲线凹侧 3 轨迹 夹在速度与合力的方向之间 3 运动的合成与分解和力的合成与分解遵从相同的法则 具有类似的规律 要注意方法的合理迁移 双选 2013 江苏卷 7 图1 3 4如图1 3 4所示 从地面上同一位置抛出两小球a b 分别落在地面上的m n点 两球运动的最大高度相同 空气阻力不计 则 a b的加速度比a的大b b的飞行时间比a的长c b在最高点的速度比a在最高点的大d b在落地时的速度比a在落地时的大 典例1 图1 3 4 解析两物体都只受重力 因此它们加速度相同a项错 由题意和抛体运动规律知 竖直方向分运动完全相同 因此飞行时间一样 则b项错 再根据水平方向 同样的时间内b物体水平位移大 则b物体在最高点的速度较大 由机械能守恒定律知b落地速度比a的也大 则c d项正确 答案cd 解决运动合成和分解的一般思路 1 明确合运动或分运动的运动性质 2 明确是在哪两个方向上的合成或分解 3 找出各个方向上已知的物理量 速度 位移 加速度 4 运用力与速度的关系或矢量的运算法则进行分析求解 双选 如图1 3 5甲所示 在长约1m的一端封闭的玻璃管中注满清水 水中放一个圆柱形的红蜡块r 将玻璃管的开口端用胶塞塞紧 将此玻璃管迅速竖直倒置 如图乙所示 红蜡块r就沿玻璃管由管口a上升到管底b 若在将玻璃管竖直倒置 红蜡块从a端上升的同时 将玻璃管向右水平移动 玻璃管的初速度可能为零 也可能不为零 如图丙 丁所示 直至红蜡块上升到管底b的位置 如图丁所示 描出红蜡块的运动轨迹如图戊所示 则红蜡块和玻璃管的运动情况可能是 预测1 a 红蜡块沿玻璃管向上做匀速运动 玻璃管向右做匀速运动b 红蜡块沿玻璃管向上做匀加速运动 玻璃管向右做匀速运动c 红蜡块沿玻璃管向上做匀加速运动 玻璃管向右做匀加速运动d 红蜡块沿玻璃管向上做匀速运动 玻璃管向右做匀加速运动 图1 3 5 解析由运动轨迹可知 合力方向一定指向轨迹的凹侧 那么对于水平方向和竖直方向的运动即有两种情况 一是竖直方向是匀加速 水平方向是匀速 二是竖直方向和水平方向都是匀加速 但竖直方向加速度较大 综合分析 应该选b c 答案bc 单选 神舟 十号飞船于2013年6月11日17时38分发射升空 如图所示 在 神舟 十号靠近轨道沿曲线从m点到n点的飞行过程中 速度逐渐减小 在此过程中 神舟 十号所受合力的方向可能是 预测2 解析做曲线运动的物体所受合力的方向总是指向曲线凹侧 a d错误 由于速度逐渐减小 故力f的方向与速度方向的夹角应大于90 c正确 答案c 1 速度关系2 位移关系 考向二平抛运动的规律及应用 单选 如图1 3 6所示 图1 3 6水平屋顶高h 5m 围墙高h 3 2m 围墙到房子的水平距离l 3m 围墙外空地宽x 10m 不考虑空气阻力 为使小球从屋顶水平飞出并落在围墙外的空地上 g取10m s2 则小球离开屋顶时速度v0的大小范围是 a v0 5m sb v0 13m sc 5m s v0 13m sd 5m s v0 22m s 典例2 图1 3 6 审题流程第一步 抓关键点 获取信息第二步 找突破口 构建思路 答案c 研究平抛运动的方法 1 化曲为直 的思想方法 运动的合成与分解 2 常用的分解方法 分解速度 分解位移 双选 如图1 3 7所示 图1 3 7斜面上有a b c d四个点 ab bc cd 一个小球从a点以初动能ek0水平抛出 落在斜面上的b点 速度方向与斜面之间的夹角为 若该小球从a点以初动能2ek0水平抛出 不计空气阻力 则下列判断正确的是 a 小球将落在c点b 小球将落在c点下方c 小球落在斜面上时速度方向与斜面的夹角大于 d 小球落在斜面上时速度方向与斜面的夹角等于 预测3 图1 3 7 2tan 可见 斜面倾角 不变时 速度方向与水平方向的夹角 不变 速度方向与斜面的夹角当然也不变 选项c错误 d正确 答案ad 单选 如图1 3 8所示 图1 3 8球网上沿高出桌面h 网到桌边的距离为l 某人在乒乓球训练中 从左侧l 2处 将球沿垂直于网的方向水平击出 球恰好通过网的上沿落到右侧桌边缘 设乒乓球运动为平抛运动 则乒乓球 a 在空中做变加速曲线运动b 在水平方向做匀加速直线运动c 在网右侧运动时间是左侧的2倍d 击球点的高度是网高的2倍 预测4 图1 3 8 答案c 考向三圆周运动的动力学问题 双选 如图1 3 9所示 图1 3 9半径为r的光滑圆轨道竖直固定放置 小球m在圆轨道内侧做圆周运动 对于半径r不同的圆轨道 小球m通过轨道最高点时都恰好与轨道间没有相互作用力 下列说法中正确的是 a 半径r越大 小球通过轨道最高点时的速度越大b 半径r越大 小球通过轨道最高点时的速度越小c 半径r越大 小球通过轨道最低点时的角速度越大d 半径r越大 小球通过轨道最低点时的角速度越小 典例3 图1 3 9 思维提示 答案ad 匀速圆周运动 合力一定指向圆心 利用f合 m 2r求解即可 竖直面内的圆周运动可分为三种模型 图1 3 10 轻杆模型临界条件 v高 0 外轨模型 图1 3 11 图1 3 12 单选 有一种杂技表演叫 飞车走壁 图1 3 13由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁做匀速圆周运动 如图1 3 13中粗线圆表示摩托车的行驶轨迹 轨迹离地面的高度为h 下列说法中正确的是 a h越大 侧壁对摩托车的支持力将越大b h越大 摩托车做圆周运动的向心力将越大c h越大 摩托车做圆周运动的周期将越小d h越大 摩托车做圆周运动的线速度将越大 预测5 图1 3 13 答案d 预测6 图1 3 14 答案c 考向四万有引力定律及天体的运动 单选 为了探测某星球 载着登陆舱的探测飞船在以该星球中心为圆心 半径为r1的圆轨道上运动 周期为t1 总质量为m1 随后登陆舱脱离飞船 变轨到离该星球更近的半径为r2的圆轨道上运动 此时登陆舱的质量为m2 则下列说法正确的是 典例4 答案d 单选 2013 山东卷 20 双星系统由两颗恒星组成 两恒星在相互引力的作用下 分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动 研究发现 双星系统演化过程中 两星的总质量 距离和周期均可能发生变化 若某双星系统中两星做圆周运动的周期为t 经过一段时间演化后 两星总质量变为原来的k倍 两星之间的距离变为原来的n倍 则此时圆周运动的周期为 预测5 答案b 一 二 三 跑步解决天体问题1 一 理解一个定律 万有引力定律2 二 构建两大模型 1 天体公转 模型某天体绕中心天体做匀速圆周运动 万有引力提供向心力 2 天体自转 模型绕通过自身中心的某一轴以一定的角速度匀速转动的天体称为 自转 天体 3 三 个区别 1 中心天体和环绕天体的区别 2 自转周期和公转周期的区别 3 星球半径和轨道半径的区别 双选 2013年2月16日凌晨 2012da14小行星与地球 擦肩而过 距离地球最近约2 77万公里 据观测 它绕太阳公转的周期约为366天 比地球的公转周期多1天 假设小行星和地球绕太阳运行的轨道均为圆轨道 对应的轨道半径分别为r1 r2 线速度大小分别为v1 v2 以下关系式正确的是 预测7 答案bd 双选 嫦娥一号 图1 3 15探月卫星绕地运行一段时间后 离开地球飞向月球 如图1 3 15所示是绕地飞行的三条轨道 轨道1是近地圆形轨道 轨道2和轨道3是变轨后的椭圆轨道 a点是轨道2的近地点 b点是轨道2的远地点 卫星在轨道1的运行速率为7 7km s 则下列说法中正确的是 a 卫星在轨道2上经过a点时的速率一定大于7 7km sb 卫星在轨道2上经过b点时的速率一定小于卫星在轨道2上经过a点时的速率 预测8 图1 3 15 c 卫星在轨道3上所具有的机械能小于在轨道2上所具有的机械能d 卫星在轨道3上所具有的最大速率小于在轨道2上所具有的最大速率解析因为卫星的发射高度越高 需要克服地球对其万有引力做的功越多 最终运行时的机械能越大 所以卫星在轨道3上所具有的机械能大于在轨道2上所具有的机械能 卫星在轨道2上所具有的机械能大于在轨道1上所具有的机械能 选项c错误 因为卫星在轨道2上所具有的机械能大于在轨道1上所具有的机械能 而卫星在两个轨道上经过a点时的势能相等 所以卫星在轨道2上经过a点时的速率大于卫星在轨道1上经过a点时的速率 即卫星在轨道2上经过a点时的速率一定大于7 7km s 选项a正确 同理 选项d错误 根据卫星在椭圆轨道上的运行特点 卫星在远地点的速率一定小于在近地点的速率 选项b正确 答案ab 在解决问题的过程中为了解题简捷 或者从正面入手有一定难度 有意识地去改变思考问题的顺序 沿着正向 由前到后 由因到果 思维的相反 由后到前 由果到因 途径思考 解决问题 这种解题方法叫逆向思维 也叫逆思法 是一种具有创造性的思维方法 物理学中的可逆过程如 运动形式 直线运动 曲线运动 带电粒子在电磁场中的运动 的可逆性等 往往正向思维解题较繁难 用逆向思维则简单明了 技法三逆向思维法 单选 如图1 3 16所示 图1 3 16一演员表演飞刀绝技 由o点先后抛出完全相同的三把飞刀 分别垂直打在竖直木板上m n p三点 假设不考虑飞刀的转动和空气阻力 并可将其看作质点 已知o m n p四点距离水平地面高度分别为h 4h 3