2020版高考物理大二轮专题突破通用版课件:专题一 第三讲 力与曲线运动 .pptx
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1、第三讲 力与曲线运动,-2-,网络构建,-3-,策略指导 分析近几年的高考试题,高考对本讲内容的考查以运动的组合为线索,进而从力和能的角度进行命题,题目情景新,过程复杂,具有一定的综合性。通常把曲线运动与功能关系、受力分析结合进行考查。涉及的主要物理思想和方法有:运动的合成与分解思想、应用临界条件处理问题的方法、建立类平抛运动模型方法、等效代替的思想方法等。 在2020年的备考中,对该部分知识复习时,要从基本规律和方法抓起,重视对于平抛运动的规律分析、圆周运动中的临界点分析。,-4-,高考真题 1.(2018全国卷)在一斜面顶端,将甲、乙两个小球分别以v和 的速度沿同一方向水平抛出,两球都落在
2、该斜面上。甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时速率的( ) A.2倍 B.4倍 C.6倍 D.8倍 考点定位:平抛运动规律、机械能守恒定律 解题思路与方法:此题将平抛运动、斜面模型、机械能守恒定律有机融合,综合性强。对于小球在斜面上的平抛运动,一般利用平抛运动规律和几何关系列方程解答。,答案,解析,-5-,2.(2015全国卷)一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示。水平台面的长和宽分别为L1和L2,中间球网高度为h。发射机安装于台面左侧边缘的中点,能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球,发射点距台面高度为3h。不计空气的作用,重力加速度大小为g。若乒乓球的发射速率v在某范围内,通过选择合适的
3、方向,就能使乒乓球落到球网右侧台面上,则v的最大取值范围是( ),-6-,考点定位:平抛运动 解题思路与方法:本题首先要建立物理模型平抛运动;二要分析过网和落到右侧台面上的临界条件。,答案:D,-7-,3.(多选)(2016全国卷)如图,一固定容器的内壁是半径为R的半球面;在半球面水平直径的一端有一质量为m 的质点P。它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中,克服摩擦力做的功为W。重力加速度大小为g。设质点P在最低点时,向心加速度的大小为a,容器对它的支持力大小为FN,则( ),考点定位:动能定理、圆周运动 解题思路与方法:质点P下滑过程,重力和摩擦力做功,在最低点时重力和支持力合力提供向心力。
4、,答案,解析,-8-,4.(2016全国卷)小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上,P球的质量大于Q球的质量,悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短。将两球拉起,使两绳均被水平拉直,如图所示。将两球由静止释放。在各自轨迹的最低点,( ) A.P球的速度一定大于Q球的速度 B.P球的动能一定小于Q球的动能 C.P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力 D.P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度,考点定位:动能定理、圆周运动 解题思路与方法:两小球下摆过程中只有重力做功,注意两小球在最低点时速度和向心力的关系。,答案,解析,-9-,5.(2017全国卷)如图,一光滑大圆环固定在桌面上,环面位于竖直平面内
5、,在大圆环上套着一个小环。小环由大圆环的最高点从静止开始下滑,在小环下滑的过程中,大圆环对它的作用力( ) A.一直不做功 B.一直做正功 C.始终指向大圆环圆心 D.始终背离大圆环圆心,考点定位:功、向心力 解题思路与方法:解答此题关键是以小环为研究对象,分析大圆环对它的作用力的方向和速度方向的关系。,答案,解析,-10-,考点一,考点二,考点三,曲线运动及运动的合成与分解(M),方法技巧 涉及绳(杆)牵连物体运动的分析技巧 1.解题关键:找出合速度与分速度的关系是求解关联问题的关键。 2.基本思路: (1)先确定合速度的方向(物体实际运动方向)。 (2)分析合运动所产生的实际效果:一方面使
6、绳或杆伸缩;另一方面使绳或杆转动。 (3)确定两个分速度的方向:沿绳或杆方向的分速度和垂直绳或杆方向的分速度,而沿绳或杆方向的分速度大小相同。,-11-,考点一,考点二,考点三,【典例1】质量为m的物体P置于倾角为1的固定光滑斜面上,轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着P与小车,P与滑轮间的细绳平行于斜面,小车以速率v水平向右做匀速直线运动。当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角2时(如图所示),下列判断正确的是( ) A.P的速率为v B.P的速率为vcos 2 C.绳的拉力等于mgsin 1 D.绳的拉力小于mgsin 1,思维点拨(1)先确定合速度的方向;(2)分析两个分速度;(3)确定两个分速
7、度的方向。,答案,解析,-12-,考点一,考点二,考点三,1.如图所示,在灭火抢救过程中,消防队员有时要借助消防车上的梯子爬到高处进行救人或灭火作业。为了节省救援时间,人沿梯子匀加速向上运动的同时消防车匀速后退,则关于消防队员的运动,下列说法正确的是( ) A.消防队员做匀加速直线运动 B.消防队员做匀变速曲线运动 C.消防队员做变加速曲线运动 D.消防队员水平方向的速度保持不变,答案,解析,-13-,考点一,考点二,考点三,2.(2019四川德阳三诊)如图所示,卡车通过定滑轮以恒定的功率P0拉轻绳牵引河中的小船沿水面运动,已知小船的质量为m,沿水面运动时所受的阻力为Ff,当绳AO段与水平面夹
8、角为时,小船的速度为v,不计绳子与滑轮的摩擦,则此时小船的加速度等于( ),答案,解析,-14-,考点一,考点二,考点三,3.如图所示,MN是流速稳定的河流,河宽一定,小船在静水中的速度大小一定,现小船从A点渡河,第一次船头沿AB方向与河岸上游夹角为,到达对岸;第二次船头沿AC方向与河岸下游夹角为,到达对岸,若两次航行的时间相等,则( ) A.= B. D.无法比较与的大小,答案,解析,-15-,考点一,考点二,考点三,平抛运动的规律及其应用(H),规律方法 处理平抛(类平抛)运动的四条注意事项 (1)处理平抛运动(或类平抛运动)时,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
9、规律列式,再用运动的合成求合运动。 (2)对于在斜面上平抛又落到斜面上的问题,其竖直位移与水平位移之比等于斜面倾角的正切值。 (3)若平抛的物体垂直打在斜面上,则物体打在斜面上瞬间,其水平速度与竖直速度之比等于斜面倾角的正切值。 (4)做平抛运动的物体,其位移方向与速度方向一定不同。,-16-,考点一,考点二,考点三,【典例2】(多选)如图所示,甲球从O点以水平速度v1飞出,落在水平地面上的A点。乙球从O点以水平速度v2飞出,落在水平地面上的B点反弹后恰好也落在A点。已知乙球在B点与地面碰撞反弹后瞬间水平方向的分速度不变、竖直方向的分速度方向相反大小不变,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
10、A.由O点到A点,甲球运动时间与乙球运动时间相等 B.甲球由O点到A点的水平位移是乙球由O点到B点水平位移的3倍 C.v1v2=31 D.v1v2=21,-17-,考点一,考点二,考点三,思维点拨平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,运动的时间由高度决定,初速度和时间共同决定水平位移。,答案:BC 解析: 设OA间的竖直高度为h。由O点到A点,甲球运动时间为 tA= ,乙球运动时间是甲球的3倍,A错误;乙球先做平抛运动,再 做斜上抛运动,根据对称性可知,从B到A的水平位移等于从O到B的水平位移的2倍,所以甲球由O点到A点的水平位移是乙球由O点到B点水平位移的3倍,B正
11、确;设乙球由O点到B点水平位移为x,时间为t。对甲球有3x=v1t,对乙球有x=v2t,则得v1v2=31,故C正确,D错误。,-18-,考点一,考点二,考点三,4.如图所示,斜面体ABC固定在水平地面上,斜面的高AB为 m,倾角为=37,且D是斜面的中点,在A点和D点分别以相同的初速度水平抛出一个小球,结果两个小球恰能落在地面上的同一点,则落地点到C点的水平距离为( ),答案,解析,-19-,考点一,考点二,考点三,5.某人先后将两只飞镖A、B沿同一方向水平射出,飞镖插到竖直墙壁上的位置如图所示。不计空气阻力,下列说法正确的是( ) A.若两飞镖是以相同的速度射出的,则A的射出点较高 B.若
12、两飞镖是以相同的速度射出的,则B的射出点较高 C.若两飞镖是在同一位置射出的,则A的初速度较小 D.若两飞镖是在同一位置射出的,则B的初速度较小,答案,解析,-20-,考点一,考点二,考点三,6.如图为足球球门,球门宽为L,一个球员在球门中心正前方距离球门s处高高跃起,将足球顶入球门的左下方死角(图中P点)。若球员顶球点的高度为h。足球被顶出后做平抛运动(足球可看做质点),重力加速度为g。则下列说法正确的是( ),答案,解析,-21-,考点一,考点二,考点三,圆周运动问题,考法1 圆周运动的动力学问题(H) 解题策略 策略1:要进行受力分析,明确向心力的来源,确定圆心以及半径。 策略2:列出正
13、确的动力学方程 策略3:竖直平面内圆周运动的最高点和最低点的速度通常利用动能定理来建立联系,然后结合牛顿第二定律进行动力学分析。,-22-,考点一,考点二,考点三,【典例3】如图甲所示,陀螺可在圆轨道外侧旋转而不脱落,好像轨道对它施加了魔法一样,被称为“魔力陀螺”。它可等效为一质点在圆轨道外侧运动模型,如图乙所示。在竖直平面内固定的强磁性圆轨道半径为R,A、B两点分别为轨道的最高点与最低点。质点沿轨道外侧做完整的圆周运动,受圆轨道的强磁性引力始终指向圆心O且大小恒为F,当质点以速率v= 通过A点时,对轨道的压力为其重力的7倍,不计摩擦和空气阻力,重力加速度为g。,-23-,考点一,考点二,考点
14、三,(1)求质点的质量; (2)质点能做完整的圆周运动过程中,若磁性引力大小恒定,试证明质点对A、B两点的压力差为定值; (3)若磁性引力大小恒为2F,为确保质点做完整的圆周运动,求质点通过B点最大速率。 思维点拨对陀螺进行受力分析,分析最高点的向心力来源,根据向心力公式即可求解;在最高点和最低点速度最大的临界条件是支持力为0,根据向心力公式分别求出最高点和最低点的最大速度。,-24-,考点一,考点二,考点三,-25-,考点一,考点二,考点三,-26-,考点一,考点二,考点三,7.(多选)如图甲所示,用一轻质绳拴着一质量为m的小球,在竖直平面内做圆周运动(不计一切阻力),小球运动到最高点时绳对
15、小球的拉力为FT,小球在最高点的速度大小为v,其FT-v2图象如图乙所示,则( ),答案,解析,-27-,考点一,考点二,考点三,8.(多选)(2019天津南开区二模)飞机飞行时除受到发动机的推力和空气阻力外,还受到重力和机翼的升力,机翼的升力垂直于机翼所在平面向上,当飞机在空中盘旋时机翼倾斜(如图所示),以保证重力和机翼升力的合力提供向心力。设飞机以速率v在水平面内做半径为R的匀速圆周运动时机翼与水平面成角,飞行周期为T。则下列说法正确的是( ) A.若飞行速率v不变,增大,则半径R增大 B.若飞行速率v不变,增大,则周期T增大 C.若不变,飞行速率v增大,则半径R增大 D.若飞行速率v增大
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