2019年高考物理基础知识点专项复习曲线运动

1、概念w2it理方搓管井为本乎方向1*血林的自体运动一2019年高考物理基础知识点专项复习-曲线运动二、画龙点睛、知识网络|向社力Fat平嚴物瓯动.甸锂1、曲线运动：曲线运动定义：曲线运动是一种轨迹是曲线的运动，其速度方向随时间不断变化曲线运动中质点的瞬时速度方向：就是曲线的切线方向曲线运动是一种变速运动，因为物体速度方向不断变化，所以曲线运动的物体总有加速度【注意】曲线运动一定是变速运动，一定具有加速度；但变速运动或具有加速度的运动不一定是曲线运动两种常见的曲线运动：平抛运动和匀速圆周运动2、物体做曲线运动的条件：曲线运动的物体所受的合外力不为零，合外力产生加速度，使速度方向（大小）发生变化曲

2、线运动的条件：物体所受的合外力F与物体速度方向不在同一条直线上rXTT力决定了给定物体的加速度，力与速度的方向关系决定了物体运动的轨迹F（或a）跟v在一直线上f直线运动：a恒定f匀变速直线运动；a变化f变加速直线运动。F（或a）跟v不在一直线上f直线运动：a恒定f匀变速曲线运动；a变化f变加速曲线运动根据质点运动轨迹大致判断受力方向：做曲线运动的物体所受的合外力必指向运动轨迹的内侧，也就是运动轨迹必夹在速度方向与合外力方向之间。常见运动的类型有：1a=0：匀速直线运动或静止。2a恒定：性质为匀变速运动，分为：v、a同向，匀加速直线运动；、v、a反向，匀减速直线运动；v、a成角度，匀变速曲线运动

3、（轨迹在v、a之间，和速度v的方向相切，方向逐渐向a的方向接近，但不可能达到。）3a变化：性质为变加速运动。如简谐运动，加速度大小、方向都随时间变化。解析：因为在曲线运动中，某点的速度方向是轨迹上该点的切线方向，如图所示，在恒力作用下AB为抛物线，由其形状可以画出vA方向和F方向。同样，在B点可以做出vB和一F方向。由于vB和一F不在一条直线上，所以以后运动轨迹因此，本题应选A、B、D。掌握好运动和力的关系以及物体的运动轨迹形状由什么决定是解好本题关键答案：A、B、D。说法正确的是A.物体不可能沿曲线Ba运动;B.物体不可能沿直线Bb运动;C.物体不可能沿曲线Be运动;D.物体不可能沿原曲线由

4、B返回A。不可能是直线。又根据运动合成的知识，Ba运动，也不会沿原曲线返回。A沿遷寳BC轨道运动。即物体不会沿例题：如图所示，物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B,这时，突然使它所受力反向，大小不变，即由3、运动的合成和分解速度的合成和分解合运动和分运动：如果物体同时参与了几个运动，那么物体实际发生的运动就叫做那几个运动的合运动；那几个运动叫做这个实际运动的分运动合运动与分运动的关系：1等效性：各分运动的规律叠加起来与合运动规律有完全相同的效果2独立性：某个方向上的运动不会因为其它方向上是否有运动而影响自己的运动性质。运动独立性原理（叠加原理）：一物体可同时参与几种不同的运动，在研究问题时可以

5、把各分运动都看作互相独立进行，它们互不影响。而一个物体的运动可以看成由几个各自独立进行的运动的叠加而成4等时性：合运动通过合位移所需的时间和对应的每个分运动通过分位移的时间相等。即各分运动总是同时开始，同时结束运动合成分解：1运动的合成和分解：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2运动的合成和分解的运算法则：是指物体运动的各物理量即位移、速度、加速度的合成与分解a合运动的位移等于二分运动位移的矢量和，符合平行四边形法则b、合运动的速度等于二分运动速度的矢量和，符合平行四边形法则c、合运动和分运动具有等时性当两直线运动的合速度的方向和合加速度的方向重合时，合运动为直线运

6、动曲线运动可分解为两个方向上的直线运动，分别研究两方向上的受力和运动规律4、绳拉物体的速度分解问题：原理：物体运动的速度v为合速度，这个速度在沿绳子方向的分速度v1就是绳子拉长或缩短的速度，物体速度v的另一个分速度v分就是绳子的摆动速度，它一定和v1垂直总之一句话：绳端速度总沿着绳子方向和垂直于绳子方向分解（可用微元法证明）Xn5、小船渡河的四个极值问题渡河问题，是运动合成与分解的典型模型，这里介绍四个极值问题及其应用设船对水的速度为V（1即船在静水的速度），水的速度为V（2即水对河岸的速度），河的两岸平行，宽度为L当船头垂直河岸时，渡河时间最短：tLv1当V1V2，合速度方向垂直河岸时，渡河

7、位移最小：s=L当V1vmin时，杯对水的压力N=圆弧，要使车速为v时车轮与路面之间的横向（即垂直于前进方向）摩擦力等于零,e应等于（BA.arcsinv2arctanv2RgRgD.C1arcsin2v2arccotv22RgRg)设杯运动到最低点速度为v2，贝I此时水对杯的压力N=解析：水和重力提供水做圆周运动的向心力V2mgvglmgv2mgNmgv2V2Nml“水流星”节目的变形讨论“绳模型”如图所示，在最高点没有物体支撑的小球，在竖直平面内做圆周运动过最高点的情况=-例：绳拴一小球在竖直平面内做圆周运动、小球在竖直平面内单轨道的内单侧做圆周运动临界条件：绳子或轨道对小球没有作用力V2

8、mgmRVgl临界（可理解为恰好转过或恰好转不过）【注意】如果小球带电，且空间存在电、磁场，临界条件应是小球所受重力、詁电场力和洛仑兹力的合力等于向心力，此时临界速度v临界VgR小球能过最高点的条件：vgR（当vVgR时，绳对球产生拉力，轨道对球产生支持力）小球不能过最高点条件：vgR（实际上球还没到最高点就脱离了轨道）绳拴小球或小球在竖直平面内单轨道内侧做圆周运动，在最高点的最小速度vmin=gR例题：一宇航员抵达一半径为R的星球表面后，为-18-了测定该星球的质量M，做如下的实验，取一根细线穿过光滑的细直管，细线一端拴一质量为m的砝码， 另一端连接在一固定的测力计上， 手握细直管抡动砝码使

9、它在竖直平面内做完整的圆周运动，停止抡动细直管，砝码可继续在同一竖直平面内做完整的圆周运动，如图所示，此时观察测力计得到当砝码运动到圆周的最低点和最高点两位置时测力计的读数差F，已知引力常量为所提供的条件和测量结果，求出该星球的质量M。解析：最高点F1+mg=m点评这是一道与万有引力知识相结合的试题，一要解决圆运动的问题，二要处理星球表面重力加速度的概念。“杆模型”如图所示，在最高点有物体支撑的小球，在竖直平面内做圆周运动过最高点的情况例题：杆粘小球在竖直平面内做圆周运动或小球在竖直平面内双轨道的内侧做圆周运动。临界条件：v=0（有物体支承的小球不会脱落轨内，只要还有向前速度都能向前运动）小球

10、在最高点的受力分析：（杆或双轨道的内外环对小球产生的弹力即可指向圆心也可背向圆心）-19-G，试根据题中v12，最低点F2-mg=mv22，根据机械能守恒定rr1mv22，可得gF，星球表面上质量为m的物体所受重2mR2gR2F力等于万有引力，即GMm=mg，M=R2G6Gmmg律：12mv12=当v=0时，杆对球作用力为支持力或内环对球有支持力，方向和指向圆心方向相反，大小为：N=mg。当0VvV“gR时，杆对球作用力为支持力或内环对球有支持力，方向和指向圆心方向相反，大小为：N=mgmv2/R;N随v的增大而减小3当v=VgR时，杆对球作用力N=0或内外环对球均无作用力。4当vVgR时，杆

11、对球作用力为拉力或外环对其有支持力，方向指向圆心方向大小为：N=mv2/Rmg;N随v的增大而增大例题：长为L的轻杆，一端固定一个小球，另一端固定在光滑的水平轴上，使小球在竖直平面内作圆周运动，关于小球在过最高点的速度v，下列叙述中正确的是解析：由于杆既可以承受压力又可以承受拉力，因此小球受合力既可以大于小球重力又可以小于小球重力，也可以等于小球重力。当杆受力为零时，重力充当2向心力mgmv，vgL。当vgL时杆对小球施拉力；vgL时杆对小球施压力，L因此v极小值可以小于gL，只要大于0即可。故正确选项是B、C、DA. v极小值为gLB. v由零增大，向心力也逐渐增大C当v由gL逐渐增大时？杆

12、对小球的弹力也逐渐増D当v由gL逐渐减小时，杆对小球的弹力逐渐减小例题：一内壁光滑的环形细圆管，位于竖直平面内，环的半径为R（比细管的半径大得多）在圆管中有两个直径与细管内径相同的小球（可视为质点）A球的质量为m,B球的质量为m它们沿环形圆管顺时针运动，经过最低点时的速度都12为v.设A球运动到最低点时，B球恰好运动到最高点， 若要此时两球作用于圆管的合力为零， 那么m、m、R与v应满足的关系式是。120解析：这是一道圆周运动与机械能守恒的综合题目，也是一道情景新颖的讨论题，要求能正确地对A、B两球进行受力分析，判断出A、B受到圆管对它们的作用力的方向，列出正确的方程式，问题便会迎刃而解。由题

13、意可知，为了使在最高点的B球和最低点的A球对圆管的作用力的合力为零，则有：对A，Nmg=mA11v02（N的方向必向上）。0AR对B，N+mg=mB22v，在最高点时速度为v,0m、m、R及N=N，则有A、iAB则有A、B对圆管的合力为零整理得2B2+（m+m对圆管的合力为零。故所以得（mm）v021）g=0。122R点评本题考查了机械能的有关知识和圆周运动的有关知识。要求对运动物体有正确的守力分析，要对物体的运动状态进行确定。v20（N的方向必向下）又知B球在最低点时速度为RB一则应有1mv20221mv2mg2R依题意。2+2汽车过桥问题：例题：汽车质量为m，通过一桥：当汽车以速率v通过半

14、径为R的拱形桥，在最高点对桥的压力为：N=mgmv2/R；且压力随v的增大而减小；-21-当车的速度V=gR时，其在最高点对桥的压力为零；如汽车以速率V通过半径为R的凹形桥，则最低点桥对车的支持力为N=mv2/R+mg;且支持力随v的增大而增大。水平转台上物体运动分析:例题：如图，水平转台上的物体m随转台一起匀速转动，当半径不变，角速度增大时，设物体仍作匀速圆周运动，则物体受到的静摩擦力增大，弹力不变，向心力增大，向心加速度增大当角速度不变，半径增大时，设物体仍作匀速圆周运动，则物体受到的静fa摩擦力增大，线速度增大，向心加速度例题：如图所示，水平转台上放有质量均为m的两小物块A、B，A离转轴距离为L，A、B间用长为L的细绳相连，开始时，A、B与轴心在同一直线上，线被拉直，A、B与水平转台摩擦因数均为U,当转台的角速度达到多大时线上出现张力