【一轮收尾，二轮起航】2014届高三物理名师点拨金榜专题课件全案：抛体运动与圆周运动（核心自查+热点高考探究+方法专项突破+备选高效演练+满分案例剖析，均为2013年高考题及模拟题，73ppt）全国通用

抛体运动与圆周运动,1.合运动与分运动间的三个关系:(1)等时性:分运动与合运动的运动时间_;(2)独立性:一个物体同时参与几个分运动,各运动_,不受其他分运动的_;(3)等效性:各个分运动的叠加效果与合运动的_。,相等,独立进行,影响,效果相同,2.平抛运动的两个关系:(1)位移关系:x=_;y=_。(2)速度关系:vx=_;vy=_。,v0t,v0,gt,3.竖直面内圆周运动的“两个模型”:(1)“轻绳模型”:恰过最高点的条件:_。(2)“轻杆模型”:恰过最高点的条件:_。,v=0,1.(2013上海高考)秋千的吊绳有些磨损。在摆动过程中,吊绳最容易断裂的时候是秋千()A.在下摆过程中B.在上摆过程中C.摆到最高点时 D.摆到最低点时【解析】选D。当秋千摆到最低点时速度最大,由F-mg= 知,吊绳中拉力F最大,吊绳最容易断裂,选项D正确。,2.(多选)(2013新课标全国卷)公路急转弯处通常是交通事故多发地带。如图,某公路急转弯处是一圆弧,当汽车行驶的速率为v0时,汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势。则在该弯道处,()A.路面外侧高内侧低B.车速只要低于v0,车辆便会向内侧滑动C.车速虽然高于v0,但只要不超出某一最高限度,车辆便不会向外侧滑动D.当路面结冰时,与未结冰时相比,v0的值变小,【解析】选A、C。当汽车行驶的速率为v0时,汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势,即不受静摩擦力,此时由重力和支持力的合力提供向心力,所以路面外侧高内侧低,选项A正确;当车速低于v0时,需要的向心力小于重力和支持力的合力,汽车有向内侧运动的趋势,但并不会向内侧滑动,静摩擦力向外侧,选项B错误;当车速高于v0时,需要的向心力大于重力和支持力的合力,汽车有向外侧运动的趋势,静摩擦力向内侧,速度越大,静摩擦力越大,只有静摩擦力达到最大以后,车辆才会向外侧滑动,选项C正确;由mgtan=m 可知,v0的值只与斜面倾角和圆弧轨道的半径有关,与路面的粗糙程度无关,选项D错误。,3.(2012海南高考)如图,在竖直平面内有一固定光滑轨道,其中AB是长为R的水平直轨道,BCD是圆心为O、半径为R的 圆弧轨道,两轨道相切于B点。在外力作用下,一小球从A点由静止开始做匀加速直线运动,到达B点时撤除外力。已知小球刚好能沿圆轨道经过最高点C,重力加速度大小为g。求:(1)小球在AB段运动的加速度的大小;(2)小球从D点运动到A点所用的时间。,【解析】(1)小球在BCD段运动时,受到重力mg、轨道的压力N的作用,如图所示,根据题意,N0,且小球在最高点C所受压力为零,则NC=0 设小球在C点的速度为vC,根据牛顿第二定律得:mg=m 设在B点的速度为vB,小球从B点运动到C点,由机械能守恒定律得: ,小球在AB段做初速度为零的匀加速直线运动,设加速度为a,则: =2aR 由式得:a= g ,(2)设小球在D点速度为vD,下落到A点速度为v,由机械能守恒定律得: 设由D点运动到A点的时间为t,由运动学公式得:v=vD+gt 由式得:t=答案:(1) g(2),热点考向1 运动的合成与分解【典例1】(2011四川高考改编)某研究性学习小组进行了如下实验:如图所示,在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水,水中放一个红蜡做成的小圆柱体R。将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合,在R从坐标原点上浮的同时,玻璃管沿x轴正方向做直线运动。已知R在上浮方向的运动如图甲所示,玻璃管在x方向的运动如图乙所示,t0时刻同学们测出R的坐标为(4,6),此时R的速度大小为(),A.3 m/sB.4 m/sC.5 m/sD.7 m/s,【解题探究】(1)请写出小圆柱体R同时参与的两个方向上的分运动:沿x轴方向:_。沿y轴方向:_。(2)请根据图像判断小圆柱体R在y轴方向的运动速度和x轴方向的加速度。y轴方向的分速度vy=_。x轴方向的加速度ax=_。,初速度为零的匀加速运动,匀速直线运动,3m/s,2m/s2,【解析】选C。小圆柱体R的运动可看作水平方向的运动和竖直方向的运动的合运动,由图可知,在y轴方向小圆柱体做匀速直线运动,速度大小为vy=3m/s,纵坐标为6时,用的时间t0=2 s,x轴方向做初速度为零的匀加速运动,加速度为ax=2m/s2,t0时刻瞬时速度vx=at0=22m/s=4 m/s,由平行四边形定则可知,其合速度的大小为v= =5m/s,故选项C正确。,【变式训练】(多选)(2013上海高考)如图为在平静海面上,两艘拖船A、B拖着驳船C运动的示意图。A、B的速度分别沿着缆绳CA、CB方向,A、B、C不在一条直线上。由于缆绳不可伸长,因此C的速度在CA、CB方向的投影分别与A、B的速度相等,由此可知C的()A.速度大小可以介于A、B的速度大小之间B.速度大小一定不小于A、B的速度大小C.速度方向可能在CA和CB的夹角范围外D.速度方向一定在CA和CB的夹角范围内,【解析】选B、D。C的速度在CA、CB方向的投影分别与A、B的速度相等,C的速度vC应等于vA和vB的矢量和,即以vA和vB为邻边作平行四边形,其对角线即为vC,由于vA和vB成锐角,所以vC大于vA及vB,故A错误,B正确。vC的方向为平行四边形对角线的方向,所以一定在CA和CB的夹角范围内,故C错误,D正确。,热点考向2 平抛(类平抛)运动的规律【典例2】(15分)(2013巢湖一模)如图所示,小球A从倾角为37足够长的斜面上的顶点处开始沿斜面匀速下滑,速度大小v1=6m/s,经过时间t后,从斜面顶点处以速度v2=4m/s水平抛出一个飞镖,结果飞镖恰好在斜面上某处击中小球A。不计飞镖运动过程中的空气阻力,可将飞镖和小球视为质点。已知重力加速度为g=10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8。试求:,(1)飞镖是以多大的速度击中小球的?(2)两个物体开始运动的时间间隔t应为多少?,【解题探究】(1)请写出飞镖做平抛运动的分位移方程以及二者之间与斜面倾角的关系。水平方向:_。竖直方向:_。二者关系:_。,x=v2t2,(2)飞镖击中小球A时二者位移存在何种关系?提示:飞镖与小球A二者位移大小相等。,【解析】(1)飞镖做平抛运动,则:水平方向:x=v2t2 (2分)竖直方向:y= (2分)飞镖落在斜面上,则有:tan= (1分)解得:t2= =0.6s (1分)vy=gt2=6m/s (2分)v= m/s (1分),(2)飞镖落在斜面上的竖直分位移为y= =1.8m (1分)合位移为s= =3m (2分)小球的运动时间:t1= =0.5s (2分)t=t2-t1=0.1s (1分)答案:(1)2 m/s (2)0.1s,【拓展延伸】典例中:(1)若改变飞镖的抛出速度v2,飞镖击中小球A的位置改变吗?提示:若改变飞镖的抛出速度,由t2= 可知,飞镖击中小球A的时间不同,则击中的位置将改变。(2)若小球A匀速下滑的同时抛出飞镖,飞镖总能在斜面上击中小球,则v1和v2应满足什么关系?提示:飞镖击中小球的时间t2= ,飞镖的位移等于小球的位移,即s= =v1t2,解得v2=v1cos。,【总结提升】平抛(类平抛)运动的求解方法(1)基本求解方法:把平抛(类平抛)运动分解为沿初速度方向的匀速直线运动和垂直于初速度方向的初速度为零的匀加速直线运动,通过研究分运动达到研究合运动的目的。(2)特殊求解方法:对于有些问题,可以过抛出点建立适当的直角坐标系,将加速度、初速度沿坐标轴分解,然后分别在x、y轴方向上列方程求解。(3)斜面上平抛运动的求解方法:建立平抛运动的两个分速度和分位移以及斜面倾角之间的关系,这往往是解决问题的突破口。,【变式训练】如图所示,边长为L的正方形ABCD中有竖直向上的匀强电场,一个不计重力的带电粒子,质量为m,电荷量为q,以初速度v0从A点沿AD方向射入,正好从CD的中点射出,而且射出时速度方向与CD成=30的夹角。,(1)该带电粒子带什么电?(2)该电场的电场强度E为多少?【解析】(1)根据做曲线运动的物体受的合力总是指向曲线凹的一侧,故带电粒子受到的电场力竖直向下,带电粒子所受电场力方向与电场强度方向相反,所以粒子应带负电。,(2)带电粒子在电场中做类平抛运动,则:水平方向:L=v0t竖直方向:vy=at由牛顿第二定律得:Eq=ma由带电粒子离开电场时的速度方向可得:tan(90-)=解得:E=答案:(1)负电(2),【变式备选】(2013东莞二模)如图所示,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(),A.初速度大,运动时间长B.初速度大,运动时间短C.初速度小,运动时间长D.初速度小,运动时间短【解析】选B。石块做平抛运动,由h= gt2得t= ,由于hAhB,所以tAtB;由x=v0t得v0= ,由于xAtB,所以v0A2 m/s (1分)故物块在传送带上先做减速运动,设减速至与传送带共速时的位移为x,则:x= (1分)解得:x=4m6 m (1分),所以后2m物块匀速运动,以v0=2m/s由传送带右端做平抛运动,在P处由速度分解得:tan60= (1分)又: =2gR (1分)解得:R=0.6m (1分),(2)在P处由速度分解得:vP= =4m/s (1分)从P到N由动能定理得:mgR(1-cos60)= (2分)在N点由牛顿第二定律得:N-mg=m (1分)解得:N=28N (1分)由牛顿第三定律得,对轨道的压力为28N,方向竖直向下(1分),(3)物块恰好通过M点时,由牛顿第二定律得:mg=m (1分)解得:vm= m/s (1分)从P到M由动能定理得:-mgR(1+cos60)= (1分)解得: 0不成立 (1分)故物块不能通过最高点M (1分)答案:(1)0.6m(2)28 N,方向竖直向下(3)见解析过程,【点题】突破瓶颈,稳拿满分(1)常见的思维障碍。在判断物块在传送带上的运动过程时,没有判断物