（全国通用）高考物理二轮复习 专题一 力与运动 第3讲 力学中的曲线运动课件

1、1第第3讲力学中的曲线运动讲力学中的曲线运动2知识必备知识必备1.匀变速曲线运动匀变速曲线运动F合合是恒量是恒量(1)物体做曲线运动的条件：速度的方向与加速度物体做曲线运动的条件：速度的方向与加速度(合力合力)的方的方向不在同一条直线上。向不在同一条直线上。(2)研究方法：运动的合成与分解。研究方法：运动的合成与分解。342.变加速曲线运动变加速曲线运动F合合是变量是变量(2)竖直平面内的圆周运动竖直平面内的圆周运动(绳、杆模型绳、杆模型)关键：关键：“两点一过程两点一过程”“两点两点”最高点和最低点。最高点和最低点。“一过程一过程”从最高点到最低点从最高点到最低点(或从最低点到最高点或从最低

2、点到最高点)。56备考策略备考策略1.必须领会的必须领会的“4种物理思想和种物理思想和3种常用方法种常用方法”(1)分解思想、临界极值的思想、估算的思想、模型化思想；分解思想、临界极值的思想、估算的思想、模型化思想；(2)假设法、合成法、正交分解法。假设法、合成法、正交分解法。2.要灵活掌握常见的曲线运动模型要灵活掌握常见的曲线运动模型平抛运动及类平抛运动，竖直平面内的圆周运动及圆周运平抛运动及类平抛运动，竖直平面内的圆周运动及圆周运动的临界条件。动的临界条件。73.必须辨明的必须辨明的“4个易错易混点个易错易混点”(1)两个直线运动的合运动不一定是直线运动；两个直线运动的合运动不一定是直线运

3、动；(2)小船渡河时，最短位移不一定等于河的宽度；小船渡河时，最短位移不一定等于河的宽度；(3)做平抛运动的物体，速度方向与位移方向不相同；做平抛运动的物体，速度方向与位移方向不相同；(4)注意区分注意区分“绳模型绳模型”和和“杆模型杆模型”。4.注意天体运动的三个区别注意天体运动的三个区别(1)中心天体和环绕天体的区别；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；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。星球半径和轨道半径的区别。8【真题示例【真题示例1】 (2017全国卷全国卷，15)发球机从同一高度向正前方依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

4、乒乓球次水平射出两个速度不同的乒乓球(忽略空气的影响忽略空气的影响)。速度较大。速度较大的球越过球网，速度较小的球没有越过球网；其原因是的球越过球网，速度较小的球没有越过球网；其原因是()运动的合成与分解及平抛运动运动的合成与分解及平抛运动A.速度较小的球下降相同距离所用的时间较多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速度较大的球在相同时间间隔内下降的距离较大

5、9答案答案C10【真题示例【真题示例2】 (2017全国卷全国卷，17)如图如图1，半圆形光滑轨道固，半圆形光滑轨道固定在水平地面上，半圆的直径与地面垂直，一小物块以速度定在水平地面上，半圆的直径与地面垂直，一小物块以速度v从轨道下端滑入轨道，并从轨道上端水平飞出，小物块落地点从轨道下端滑入轨道，并从轨道上端水平飞出，小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关，此距离最大时，对应的轨到轨道下端的距离与轨道半径有关，此距离最大时，对应的轨道半径为道半径为(重力加速度大小为重力加速度大小为g)()图图111答案答案B12真题感悟真题感悟1.高考考查特点高考考查特点以物体的某种运动形式或运动项目为背

6、景，考查对分运动、以物体的某种运动形式或运动项目为背景，考查对分运动、合运动的理解及合成与分解方法的应用。合运动的理解及合成与分解方法的应用。2.常见误区及临考提醒常见误区及临考提醒(1)不能正确理解合运动、分运动具有等时性、独立性的特点。不能正确理解合运动、分运动具有等时性、独立性的特点。(2)具体问题中分不清合运动、分运动，要牢记观察到的物体具体问题中分不清合运动、分运动，要牢记观察到的物体实际运动为合运动。实际运动为合运动。(3)平抛运动对两个分运动理解不透，很容易出错，如平抛运动对两个分运动理解不透，很容易出错，如2017年年全国卷全国卷第第15题。题。(4)实际问题中对平抛运动情景临

7、界点的分析不正确。实际问题中对平抛运动情景临界点的分析不正确。13预测预测1运动的合成与分解运动的合成与分解预测预测2平抛规律的应用平抛规律的应用预测预测3“平抛运动斜面平抛运动斜面”模型模型141.2016年年9月月24日，中华龙舟大赛日，中华龙舟大赛(昆明昆明滇池站滇池站)开赛，吸引上万开赛，吸引上万名市民来到滇池边观战。如图名市民来到滇池边观战。如图2所示，假设某龙舟队要渡过宽所示，假设某龙舟队要渡过宽288 m、两岸平直的河，河中水流的速度恒为、两岸平直的河，河中水流的速度恒为v水水5.0 m/s。龙。龙舟队从舟队从M处开出后实际沿直线处开出后实际沿直线MN到达对岸，若直线到达对岸，若

8、直线MN与河与河岸成岸成53角，龙舟在静水中的速度大小也为角，龙舟在静水中的速度大小也为5.0 m/s，已知，已知sin 530.8，cos 530.6，龙舟可看作质点。则龙舟在水中，龙舟可看作质点。则龙舟在水中的合速度大小的合速度大小v和龙舟从和龙舟从M点沿直线点沿直线MN到达对岸所经历的时到达对岸所经历的时间间t分别为分别为()图图215A.v6.0 m/s，t60 s B.v6.0 m/s，t72 sC.v5.0 m/s，t72 s D.v5.0 m/s，t60 s答案答案A16图图317答案答案A183.(2017广东华南三校联考广东华南三校联考)横截面为直角三角形的两个相同斜面横截面

9、为直角三角形的两个相同斜面紧靠在一起，固定在水平面上，如图紧靠在一起，固定在水平面上，如图4所示。它们的竖直边长所示。它们的竖直边长都是底边长的一半，现有三个小球从左边斜面的顶点以不同的都是底边长的一半，现有三个小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右平抛，最后落在斜面上，其落点分别是初速度向右平抛，最后落在斜面上，其落点分别是a、b、c。下列判断正确的是下列判断正确的是()图图419A.图中三小球比较，落在图中三小球比较，落在a点的小球飞行时间最短点的小球飞行时间最短B.图中三小球比较，落在图中三小球比较，落在c点的小球飞行过程速度变化最大点的小球飞行过程速度变化最大C.图中三小球比较，落在图

10、中三小球比较，落在c点的小球飞行过程速度变化最快点的小球飞行过程速度变化最快D.无论小球抛出时初速度多大，落到两个斜面上的瞬时速度都不无论小球抛出时初速度多大，落到两个斜面上的瞬时速度都不可能与斜面垂直可能与斜面垂直2021答案答案D22归纳总结归纳总结处理平抛运动问题的五个关键点处理平抛运动问题的五个关键点(1)平抛运动平抛运动(或类平抛运动或类平抛运动)，一般将运动沿初速度方向和垂，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，再用运动的合成法则求合运动。动的合成法则求合运动。(2)对于从斜面上平抛又落到斜面上的问题

11、，竖直位移与水对于从斜面上平抛又落到斜面上的问题，竖直位移与水平位移的比值等于斜面倾角的正切值。平位移的比值等于斜面倾角的正切值。(3)若平抛的物体垂直打在斜面上，打在斜面上的水平速度若平抛的物体垂直打在斜面上，打在斜面上的水平速度与竖直速度的比值等于斜面倾角的正切值。与竖直速度的比值等于斜面倾角的正切值。23(4)做平抛运动的物体，其位移方向与速度方向一定不同。做平抛运动的物体，其位移方向与速度方向一定不同。(5)抓住两个三角形：速度三角形和位移三角形，结合题目呈抓住两个三角形：速度三角形和位移三角形，结合题目呈现的角度或函数方程找到解决问题的突破口。现的角度或函数方程找到解决问题的突破口。

12、24圆周运动问题圆周运动问题【真题示例】【真题示例】 (2016全国卷全国卷，16)小球小球P和和Q用不可伸长的用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，轻绳悬挂在天花板上，P球的质量大于球的质量大于Q球的质量，悬挂球的质量，悬挂P球的绳比悬挂球的绳比悬挂Q球的绳短。将两球拉起，使两绳均被水平球的绳短。将两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图拉直，如图5所示。将两球由静止释放。在各自轨迹的最所示。将两球由静止释放。在各自轨迹的最低点低点()图525A.P球的速度一定大于球的速度一定大于Q球的速度球的速度B.P球的动能一定小于球的动能一定小于Q球的动能球的动能C.P球所受绳的拉力一定大于球所受绳的拉力一定大于

13、Q球所受绳的拉力球所受绳的拉力D.P球的向心加速度一定小于球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度球的向心加速度答案答案C26真题感悟真题感悟1.高考考查特点高考考查特点(1)2017年高考弱化了圆周运动的考查，只是在卷年高考弱化了圆周运动的考查，只是在卷中第中第16题、卷题、卷中第中第14题有所涉及。题有所涉及。(2)本考点命题热点集中在物体的受力分析、圆周运动的基本考点命题热点集中在物体的受力分析、圆周运动的基本概念、动力学知识及功能关系。本概念、动力学知识及功能关系。(3)理解圆周运动的相关物理量，向心力的来源分析、计算理解圆周运动的相关物理量，向心力的来源分析、计算及应用牛顿运动定律研究

14、圆周运动的方法是关键。及应用牛顿运动定律研究圆周运动的方法是关键。272.常见误区及临考提醒常见误区及临考提醒(1)描述圆周运动的物理量的理解要准确。描述圆周运动的物理量的理解要准确。(2)向心力是效果力，是由物体受到的力提供，画受力图时，向心力是效果力，是由物体受到的力提供，画受力图时，只画出物体实际受到的力，不画向心力。只画出物体实际受到的力，不画向心力。(3)共轴转动的物体各点具有相同的角速度，皮带传动或齿共轴转动的物体各点具有相同的角速度，皮带传动或齿轮传动中轮子边缘具有相同的线速度。轮传动中轮子边缘具有相同的线速度。(4)临界问题的处理要正确把握临界条件。临界问题的处理要正确把握临界

15、条件。28预测预测1水平面内的圆周运动水平面内的圆周运动预测预测2竖直面内的圆周运动竖直面内的圆周运动预测预测3与平抛运动相结合的综合模型与平抛运动相结合的综合模型291.(多选多选)(2017洛阳市高三统考洛阳市高三统考)如图如图6所示，处于竖直平面内的光所示，处于竖直平面内的光滑细金属圆环半径为滑细金属圆环半径为R，质量均为，质量均为m的带孔小球的带孔小球A、B穿于环上，穿于环上，两根长为两根长为R的细绳一端分别系于的细绳一端分别系于A、B球上，另一端分别系于圆球上，另一端分别系于圆环的最高点和最低点，现让圆环绕竖直直径转动，当角速度缓环的最高点和最低点，现让圆环绕竖直直径转动，当角速度缓

16、慢增大到某一值时，连接慢增大到某一值时，连接B球的绳子恰好拉直，转动过程中绳球的绳子恰好拉直，转动过程中绳不会断，则下列说法正确的是不会断，则下列说法正确的是()图图63031答案答案AB32图图73334答案答案BD353.嘉年华上有一种回力球游戏，如图嘉年华上有一种回力球游戏，如图8所示，所示，A、B分别为一固定分别为一固定在竖直平面内的光滑半圆形轨道的最高点和最低点，在竖直平面内的光滑半圆形轨道的最高点和最低点，B点距水点距水平地面的高度为平地面的高度为h，某人在水平地面，某人在水平地面C点处以某一初速度抛出一点处以某一初速度抛出一个质量为个质量为m的小球，小球恰好水平进入半圆轨道内侧的

17、最低点的小球，小球恰好水平进入半圆轨道内侧的最低点B，并恰好能过最高点，并恰好能过最高点A后水平抛出，又恰好回到后水平抛出，又恰好回到C点抛球人手点抛球人手中。若不计空气阻力，已知当地重力加速度为中。若不计空气阻力，已知当地重力加速度为g，求：，求：图图836(1)小球刚进入半圆形轨道最低点小球刚进入半圆形轨道最低点B时轨道对小球的支持力；时轨道对小球的支持力；(2)半圆形轨道的半径；半圆形轨道的半径；(3)小球抛出时的初速度大小。小球抛出时的初速度大小。3738归纳总结归纳总结1.水平面内圆周运动的分析方法水平面内圆周运动的分析方法(1)运动实例：圆锥摆、火车转弯、水平转台等。运动实例：圆锥

18、摆、火车转弯、水平转台等。(2)特点分析：特点分析：运动轨迹是圆且在水平面内；运动轨迹是圆且在水平面内；向心力的方向水平，竖直方向的合力为零。向心力的方向水平，竖直方向的合力为零。(3)解题方法解题方法受力分析受力分析确定向心力的来源确定向心力的来源确定圆心和半径确定圆心和半径应应用相应规律列方程求解。用相应规律列方程求解。392.求解竖直平面内圆周运动问题的思路求解竖直平面内圆周运动问题的思路40万有引力定律与天体的运动万有引力定律与天体的运动【真题示例【真题示例1】 (2017全国卷全国卷，14)2017年年4月，我国成功发射月，我国成功发射的天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室完成了首次

19、交会的天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室完成了首次交会对接，对接形成的组合体仍沿天宫二号原来的轨道对接，对接形成的组合体仍沿天宫二号原来的轨道(可视为圆可视为圆轨道轨道)运行。与天宫二号单独运行时相比，组合体运行的运行。与天宫二号单独运行时相比，组合体运行的()A.周期变大周期变大 B.B.速率变大速率变大C.动能变大动能变大 D.向心加速度变大向心加速度变大41答案答案C42【真题示例【真题示例2】 (多选多选)(2017全国卷全国卷，19)如图如图9，海王星绕太阳，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，沿椭圆轨道运动，P为近日点，为近日点，Q为远日点，为远日点，M、N为轨道短轴为轨道短轴的两个端点

20、，运行的周期为的两个端点，运行的周期为T0，若只考虑海王星和太阳之间的，若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从相互作用，则海王星在从P经过经过M、Q到到N的运动过程中的运动过程中()图图94344能守恒，选项能守恒，选项B错误；根据开普勒第二定律可知，从错误；根据开普勒第二定律可知，从P到到Q阶阶段，速率逐渐变小，选项段，速率逐渐变小，选项C正确；海王星受到的万有引力指向正确；海王星受到的万有引力指向太阳，从太阳，从M到到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功，选项阶段，万有引力对它先做负功后做正功，选项D正确。正确。答案答案CD45真题感悟真题感悟1.高考考查特点高考考查特点(1)本

21、考点高考命题角度本考点高考命题角度万有引力定律与牛顿运动定律的综合应用。万有引力定律与牛顿运动定律的综合应用。人造卫星的运行参数，卫星的变轨及变轨前后的速度、人造卫星的运行参数，卫星的变轨及变轨前后的速度、能量变化。能量变化。(2)解此类题的关键是掌握卫星的运动模型，离心解此类题的关键是掌握卫星的运动模型，离心(向心向心)运动运动的原因及万有引力做功的特点。的原因及万有引力做功的特点。462.常见误区及临考提醒常见误区及临考提醒47预测预测1天体质量和密度的估算天体质量和密度的估算预测预测2行星、卫星的运动问题行星、卫星的运动问题预测预测3航天器的变轨与对接问题航天器的变轨与对接问题预测预测4

22、双星、多星的运动问题双星、多星的运动问题48图图104950答案答案D512.(2017黑龙江五校高三下学期黑龙江五校高三下学期4月联考月联考)如图如图11所示，所示，A为近地为近地气象卫星，气象卫星，B为远地通讯卫星，假设它们都绕地球做匀速圆周为远地通讯卫星，假设它们都绕地球做匀速圆周运动。已知地球半径为运动。已知地球半径为R，卫星，卫星A距地面高度可忽略不计，卫距地面高度可忽略不计，卫星星B距地面高度为距地面高度为h，不计卫星间的相互作用力。则下列说法，不计卫星间的相互作用力。则下列说法正确的是正确的是()图图1152解析虽然卫星解析虽然卫星B的速度小于卫星的速度小于卫星A的速度，但卫星的

23、速度，但卫星B的的轨道比卫星轨道比卫星A的高，所具有的引力势能大，所以发射卫的高，所具有的引力势能大，所以发射卫星星B需要的能量大，需要的能量大，A错误；根据开普勒第三定律可知，错误；根据开普勒第三定律可知，所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等，即卫星次方的比值都相等，即卫星A与卫星与卫星B运行周期之比为运行周期之比为53答案答案D543.2016年年10月月17日，日，“神舟十一号神舟十一号”载人飞船发射升空，运送载人飞船发射升空，运送两名宇航员前往在两名宇航员前往在2016年年9月月15日发射的日发射的“天宫二号天

24、宫二号”空间实空间实验室，宇航员计划在验室，宇航员计划在“天宫二号天宫二号”驻留驻留30天进行科学实验。天进行科学实验。“神舟十一号神舟十一号”与与“天宫二号天宫二号”的对接变轨过程如图的对接变轨过程如图12所示，所示，AC是椭圆轨道是椭圆轨道的长轴。的长轴。“神舟十一号神舟十一号”从圆轨道从圆轨道先变轨先变轨到椭圆轨道到椭圆轨道，再变轨到圆轨道，再变轨到圆轨道，与在圆轨道，与在圆轨道运行的运行的“天宫二号天宫二号”实施对接。下列描述正确的是实施对接。下列描述正确的是()图图1255A.“神舟十一号神舟十一号”在变轨过程中机械能不变在变轨过程中机械能不变B.可让可让“神舟十一号神舟十一号”先进

25、入圆轨道先进入圆轨道，然后加速追赶，然后加速追赶“天宫二号天宫二号”实现对接实现对接C.“神舟十一号神舟十一号”从从A到到C的平均速率比的平均速率比“天宫二号天宫二号”从从B到到C的平均的平均速率大速率大D.“神舟十一号神舟十一号”在椭圆轨道上运动的周期与在椭圆轨道上运动的周期与“天宫二号天宫二号”运运行周期相等行周期相等56解析解析“神舟十一号神舟十一号”飞船变轨过程中轨道升高，机械能增飞船变轨过程中轨道升高，机械能增加，加，A选项错误；若飞船在进入圆轨道选项错误；若飞船在进入圆轨道后再加速，则将进后再加速，则将进入更高的轨道飞行，不能实现对接，选项入更高的轨道飞行，不能实现对接，选项B错误；飞船轨道错误；飞船轨道越低，速率越大，轨道越低，速率越大，轨道比轨道比轨道的平均高度低，因此平均的平均高度低，因此平均速率要大，选项速率要大，选项C正确；由开普勒第三定律可知，椭圆轨道正确；由开普勒第三定律可知，椭圆轨道上的运行周期比圆轨道上的运行周期比圆轨道上的运行周期要小，上的运行周期要小，D项