2026届高考物理二轮复习课件：专题一+第3讲+力与曲线运动

第三讲力与曲线运动专题一2026内容索引010203体系构建•真题感悟高频考点•探究突破专项模块•素养培优体系构建•真题感悟【知识网络构建】

【高考真题再练】

1.(多选)(2025广东卷)将可视为质点的小球沿光滑冰坑内壁推出,使小球在水平面内做匀速圆周运动,如图所示。已知圆周运动的半径R为0.4m,小球所在位置处的切面与水平面夹角θ为45°,小球的质量为0.1kg,重力加速度g取10m/s2。关于该小球,下列说法正确的有(

)A.角速度为5rad/sB.线速度大小为4m/sC.向心加速度大小为10m/s2D.所受支持力大小为1NAC

2.(多选)(2025福建卷)春晚上转手绢的机器人让人印象深刻,手绢上有P、Q两点,圆心为O,手绢做匀速圆周运动,则(

)A.P点的线速度小于Q点的线速度B.P点的角速度小于Q点的角速度C.P点的向心加速度大于Q点的向心加速度D.P点所受合外力方向总是指向OAD解析

根据题意,手绢做同轴转动,角速度相同,B错误;由题图可知rP<rQ,由圆周运动线速度公式v=ωr,可知vP<vQ,A正确;由圆周运动向心加速度公式a=ω2r,可知aP<aQ,C错误;手绢做匀速圆周运动,手绢上的点所受合外力方向指向圆心O,D正确。

C

4.(2025安徽卷)在竖直平面内,质点M绕定点O沿逆时针方向做匀速圆周运动,质点

N沿竖直方向做直线运动,M、N在运动过程中始终处于同一高度。t=0时,M、N与O点位于同一直线上,如图所示。此后在M运动一周的过程中,N运动的速度v随时间t变化的图像可能是(

)D解析

因为M、N在运动过程中始终处于同一高度,所以N的速度vN与M在竖直方向的分速度vMy大小相等,设M做匀速圆周运动的角速度为ω,半径为r,其竖直方向分速度vMy=ωrcos

ωt,即vN=ωrcos

ωt,N运动的速度v随时间变化的图像应为余弦函数图像,故D正确。

BC

6.(2025安徽卷)如图所示,M、N为固定在竖直平面内同一高度的两根细钉,间距L=0.5m。一根长为3L的轻绳一端系在M上,另一端竖直悬挂质量m=0.1kg的小球,小球与水平地面接触但无压力。t=0时,小球以水平向右的初速度v0=10m/s开始在竖直平面内做圆周运动。小球牵引着绳子绕过N、M,运动到M正下方与M相距L的位置时,绳子刚好被拉断,小球开始做平抛运动。小球可视为质点,绳子不可伸长,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2。(1)求绳子被拉断时小球的速度大小,及绳子所受的最大拉力大小。(2)求小球做平抛运动时抛出点到落地点的水平距离。(3)若在t=0时,只改变小球的初速度大小,使小球能通过N的正上方且绳子不松弛,求初速度的最小值。

高频考点•探究突破考点一运动的合成与分解【命题点点拨】

命题点解答指引1.运动的合成与分解理解合运动与分运动的关系,掌握应用运动的合成与分解分析解答实际问题2.小船渡河问题物体的实际速度是物体相对于水的速度和水流速度的合成3.关联速度问题物体的实际运动为合运动,再由实际运动效果确定分运动【方法规律归纳】1.三种渡河情景2.四类关联速度模型

温馨提示

沿绳或杆方向的分速度使绳或杆伸缩,垂直于绳或杆方向的分速度使绳或杆转动,而相互关联的两物体沿绳或杆方向的分速度大小相等。[典例1](多选)(2024安徽卷)(命题点1)一倾角为30°足够大的光滑斜面固定于水平地面上,在斜面上建立xOy直角坐标系,如图甲所示。从t=0开始,将一可视为质点的物块从O点由静止释放,同时对物块施加沿x轴正方向的力F1和F2,其大小与时间t的关系如图乙所示。已知物块的质量为1.2kg,重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力。甲乙

BD

【思维路径】审题:读取题干获取信息光滑斜面固定于水平地面上物块在斜面上有沿斜面向下的分力mgsin

θ施加沿x轴正方向的力F1和F2根据图像可得F1=4-t,F2=3t,故两力的合力为F=4+2t(N)t=1

s时,物块的y坐标值y方向是匀加速直线运动t=1

s时,物块的加速度大小t=2

s时,物块的速度大小

C

2.(命题点2)如图所示,小船以大小为v(船在静水中的速度)、方向与上游河岸成θ的速度从O处过河,经过一段时间,正好到达正对岸的O'处。现要使小船在更短的时间内过河并且也正好到达正对岸O'处,在水流速度不变的情况下,可采取的方法是(

)A.θ角不变且v增大B.θ角减小且v增大C.θ角增大且v减小D.θ角增大且v增大D思维点拨

小船渡河模型的分析思路

解析

由题意可知,要使小船在更短的时间内过河并且也正好到达正对岸O'处,

应使合速度增大,方向始终垂直于河岸。所以应使小船在静水中的速度增大,与上游河岸的夹角θ增大,如图所示,故选D。3.(易错防范)(命题点3)如图所示,在水平力F作用下,物体B沿水平面向右运动,物体A恰匀速上升。下列说法正确的是(

)A.物体B正向右做匀减速运动B.物体B正向右做加速运动C.地面对B的摩擦力减小D.斜绳与水平方向成30°角时,vA∶vB=∶2D解析

将B的运动分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,沿绳子方向上的分速度等于A的速度,如图所示,根据平行四边形定则有vBcos

α=vA,所以vB=,当α减小时,物体B的速度减小,但B不做匀减速运动,选项A、B错误。在竖直方向上,对B有mg=FN+FTsin

α,FT=mAg,α减小,则支持力FN增大,根据Ff=μFN可知摩擦力Ff增大,选项C错误。根据vBcos

α=vA,知斜绳与水平方向成30°时,vA∶vB=∶2,选项D正确。易错防范

本题易错点在于合速度的判断及数学关系的应用不熟练。

考点二抛体运动的规律及其应用【命题点点拨】

命题点解答指引1.约束落点的平抛运动根据题意确定已知合速度还是合位移,从而确定分解思路2.多个物平抛运动的比较注意寻找不同物体平抛运动的相同点,如有相同竖直位移,则运动时间一定相同3.平抛运动中的临界问题根据临界状态确定临界条件是解题关键4.斜抛运动一般沿水平和竖直方向分解初速度【方法规律归纳】1.平抛运动及研究方法2.对多物体平抛问题的四点提醒(1)两条平抛运动轨迹的交点是两物体的必经之处,是物体相遇的必要条件。

相遇还要同时到达(2)若两物体同时从同一高度抛出,则两物体始终处在同一高度。(3)若两物体同时从不同高度抛出,则两物体高度差始终与抛出点高度差相同。(4)若两物体从同一高度先后抛出,则两物体高度差随时间均匀增大

相对对方都是匀速运动【对点训练】4.(命题点1)如图所示,长方体ABCD-A1B1C1D1中,lAB=2lAD=2lAA1,将可视为质点的小球从顶点A在∠BAD所在范围内(包括边界)分别沿不同方向水平抛出,落点都在A1B1C1D1范围内(包括边界)。不计空气阻力,则小球(

)A.抛出速度最大时落在B1点B.抛出速度最小时落在D1点C.落在B1D1中点的速度与落在D1点的速度相等D.从抛出到落在B1D1线段上任何一点所需的时间都相等D5.(2024河南郑州期末)(命题点4)某次灭火时,消防员在A处用高压水枪将水喷出,水柱经最高点B后落在失火处C,已知喷出的水在空中的运动轨迹在同一竖直面内,A、B间的高度差与B、C间的高度差之比为16∶9,不计空气阻力,下列说法正确的是(

)A.水从A处到B点与从B点到C处的时间之比为4∶3B.水从A处到B点与从B点到C处的水平位移大小之比为16∶9C.水从A处到B点与从B点到C处的速度变化量大小之比为16∶9D.水在A处的速度大小与在C处的速度大小之比为4∶3A6.(2024四川绵阳模拟)(命题点3)如图所示,窗子上、下沿间的高度为H=1.6m,墙的厚度d=0.4m,某人在离墙壁距离L=1.4m、距窗子上沿h=0.2m处的P点,将可视为质点的小物件以大小为v的速度水平抛出,小物件直接穿过窗口并落在水平地面上,g取10m/s2。则v的取值范围是(

)A.v>7m/s B.v>2.3m/sC.3m/s<v<7m/s D.2.3m/s<v<3m/sC解析

小物体做平抛运动,恰好擦着窗子上沿右侧穿过时v最大,此时有L=vmaxth=gt2解得vmax=7

m/s恰好擦着窗口下沿左侧时速度v最小,则有L+d=vmint'H+h=gt'2代入数据解得vmin=3

m/s故v的取值范围是3

m/s<v<7

m/s,C项正确。考点三圆周运动的动力学问题【命题点点拨】

命题点解答指引1.水平面内的圆周运动绳子拉力、弹簧弹力、静摩擦力等提供向心力,注意临界状态下临界条件的挖掘2.竖直面内的圆周运动掌握轻绳模型和轻杆模型的特点及应用3.圆周运动与平抛运动的组合问题一般有两种形式,一是先平抛运动再圆周运动,二是先圆周运动再平抛运动(往往涉及圆周运动最高点的临界条件)【方法规律归纳】1.圆周运动的求解思路(1)一审题:审题意,确定研究对象(以做圆周运动的物体为研究对象)。(2)二确定:确定圆周运动的轨道平面,确定圆心。(3)三分析:①分析几何关系,求半径。②分析物体的受力情况,画出受力分析图,确定向心力的来源(关键)。③分析物体的运动情况,即物体的线速度、角速度等相关量,确定向心加速度的表达式。(4)列方程:根据牛顿运动定律和圆周运动知识列方程。2.水平面内圆周运动的动力学分析

3.竖直面及倾斜面内的圆周运动

[典例2](2024江苏卷)(命题点1)生产陶瓷的工作台匀速转动,台面上掉有陶屑,陶屑与台面间的动摩擦因数处处相同(台面够大),则(

)A.离轴OO'越远的陶屑质量越大B.离轴OO'越近的陶屑质量越大C.只有工作台边缘有陶屑D.离轴最远的陶屑距离轴不超过某一值RD思维路径审题:读取题干获取信息生产陶瓷的工作台为水平圆盘模型陶屑与台面间的动摩擦因数处处相同(台面够大)静摩擦力提供做圆周运动的向心力,静摩擦力达到最大值是相对静止与相对滑动的临界条件解析

陶屑随工作台匀速转动,静摩擦力提供向心力,当所需向心力大于最大静摩擦力,即μmg<mω2R时,陶屑将滑动,所以离轴最远的陶屑距离轴不超过某一值R,且离轴远近与质量无关,D正确。[典例3](2024广西柳州模拟)(命题点2)如图所示,轻杆的一端固定在水平转轴O上,另一端固定一小球,轻杆随转轴在竖直平面内做匀速圆周运动,位置A与O等高,不计空气阻力,关于杆对球的作用力F,下列说法正确的是(

)A.小球运动到最高点时,F的方向竖直向上B.小球运动到最低点时,F大于小球重力C.小球运动到位置A时,F的方向指向圆心D.小球运动到位置A时,F小于小球重力B

素养提升

绳杆模型的解题技巧

D易错防范

出错在于不能正确分析A、B两物体发生滑动的临界条件。

A专项模块•素养培优生活中的曲线运动【主题概述】生活中的曲线运动非常多,涉及方方面面。一、运动的合成与分解方面的有关情境小船渡河:小船(有动力)渡河同时参与了两个分运动,一个是小船因自身动力的运动,一个是随河水流动的运动,而船的实际运动是这两种运动的合成。风中跳伞:跳伞运动员在水平方向的风中跳伞后,在竖直方向上做变加速直线运动,水平方向随风做直线运动,实际运动为二者的合运动。二、抛体运动方面的有关情境生活方面:打水漂、套圈、飞车过壕沟、浇草坪的旋转水龙头等。体育方面:立定跳远、跳高、各种球类运动、跳台滑雪等体育运动。三、圆周运动方面的有关情境过山车、旋转飞椅、水流星、汽车过拱桥、火车转弯、洗衣机脱水筒、旋转餐桌、单杠运动中的单臂大回环等。【考向预测】生活中的曲线运动是高考中经常出现的考查点,属于高频考点,通常以日常生活中的情境或体育运动情境为素材,考查的知识点以运动的合成与分解、抛体运动、圆周运动为主,有时会将抛体运动与圆周运动相结合,或考查抛体运动、圆周运动的临界极值问题等。【典例分析】[典例](多选)跳台滑雪比赛的赛道由助滑道、起跳区、着陆坡和停止区组成。假设运动员以水平初速度v从起跳区边缘A点飞出直至落在着陆坡上B点,相关数据可由传感器实时测量记录,运动员的水平位移x随时间t变化的图像如图乙所示,下落高度h随时间t变化的图像如图丙所示,两图中的虚线为模拟运动员不受空气阻力时的情形,实线为运动员受到空气阻力时的情形,两类情形下运动员在空中飞行的时间相同,均为t0=3s,斜坡足够长,重力加速度大小g取10m/s2,则(

)

答案

ACD解析

因为两类情况都是落在斜坡上,即位移方向与斜坡夹角相同,所以

,A正确。在有阻力的情况下,水平、竖直方向的速度会减小,因位移—时间图像的斜率表示速度,由题图乙、丙可知,两种情况落在斜坡上时,水平方向和竖直方向速度减小的情况不同,所以两类情况下滑雪运动员着陆时速度方向不一定相同,B错误。情境分析

本题属于综合性、应用性题目,以体育运动中