《2020届高考物理艺考生大二轮总复习专题一力与运动第3讲力与曲线运动教学案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020届高考物理艺考生大二轮总复习专题一力与运动第3讲力与曲线运动教学案（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第3讲力与曲线运动三年考情分析高考命题规律三年考题考查内容核心素养近几年高考中平抛运动、圆周运动仍为考查重点,命题频繁；天体运动基本为必考内容着重考查的知识点有：曲线运动的特点、平抛运动和圆周运动的规律、万有引力与天体运动规律、宇宙速度与卫星变轨问题等根据高考对本章考查的命题特点,复习时,应加强对各类题型的归纳总结：(1)竖直平面内的圆周运动模型、锥体运动的临界问题等；(2)要理解处理复杂运动的基本方法运动的合成与分解,具备将所学到的知识进行合理迁移的能力、综合能力和运用数学知识解决物理问题的能力；(3)对于万有引力定律的应用、卫星问题,学习过程中要注意从圆周运动与牛顿第二定律出发分析天体运动
2、规律.2019卷14T万有引力定律的应用物理观念卷19T平抛运动的分析科学思维卷15T天体运动参量的比较科学思维2018卷20T双星问题的分析科学思维卷16T天体密度的计算态度与责任科学思维、科学卷15T地球卫星运行周期的比较物理观念卷17T平抛运动规律的求解物理观念2017卷15T平抛运动水平方向的运动规律物理观念卷17T平抛运动与圆周运动的结合问题物理观念卷19T天体椭圆运动中运动参量的分析科学思维卷14T天体对接后轨道运动的变化分析科学思维、科学态度与责任考向一运动的合成与分解知识必备提核心通技法1曲线运动的理解(1)曲线运动是变速运动,速度方向沿切线方向(2)合力方向与轨迹的关系：物体
3、做曲线运动的轨迹一定夹在速度方向与合力方向之间,合力的方向指向曲线的“凹”侧2曲线运动的分析(1)物体的实际运动是合运动,明确是在哪两个方向上的分运动的合成(2)根据合外力与合初速度的方向关系判断合运动的性质(3)运动的合成与分解就是速度、位移、加速度等的合成与分解,遵守平行四边形定则跟进题组练考题提能力1.(2020成都检测)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,小车以速度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的夹角为2时(如图),下列判断正确的是()AP的速率为vBP的速度为vcos 2C细绳的拉力
4、等于mgsin 1D细绳的拉力小于mgsin 1解析：B将小车速度沿细绳和垂直细绳的方向分解为v1、v2,P的速率等于v1vcos 2,A错误,B正确；小车向右做匀速直线运动,2减小,P的速率增大,细绳的拉力大于mgsin 1,C、D错误2如图所示,AB杆以恒定角速度绕A点转动,并带动套在水平杆OC上的质量为M的小环运动,运动开始时,AB杆在竖直位置则小环M的速度将()A逐渐增大B先减小后增大C先增大后减小 D逐渐减小解析：A设经过时间t,OABt,则AM的长度为,则AB杆上小环M绕A点的线速度v.将小环M的速度沿AB杆方向和垂直于AB杆方向分解,垂直于AB杆上分速度等于小环M绕A点的线速度v
5、,则小环M的速度v,随着时间的延长,根据余弦函数特点,可知速度的变化率增大故A正确,B、C、D错误3(2019高三江苏联考)现在很多教室都安装可以沿水平方向滑动的黑板,如图所示在黑板以某一速度向左匀速运动的同时,一位教师用粉笔在黑板上画线,粉笔相对于黑板从静止开始先匀加速向下画,接着匀减速向下画直到停止,则粉笔在黑板上画出的轨迹可能为()解析：D由题意知,黑板向左匀速运动,水平方向粉笔相对黑板向右匀速运动；竖直方向先向下加速再减速,根据运动的合成及受力分析可知,粉笔所受合外力先竖直向下,再竖直向上；根据力与轨迹的关系,合外力指向轨迹弯曲的内侧,故D正确,A、B、C错误规律方法知规律握方法解决运
6、动合成和分解的一般思路(1)明确合运动或分运动的运动性质(2)明确是在哪两个方向上的合成或分解(3)找出各个方向上已知的物理量(速度、位移、加速度)(4)运用力与速度的关系或矢量的运算法则进行分析求解考向二平抛(类平抛)运动的规律知识必备提核心通技法1平抛运动的规律(1)沿水平方向做匀速直线运动：vxv0,xv0t.(2)沿竖直方向做自由落体运动：vygt,ygt2.2类平抛运动与平抛运动处理方法相似分解为沿初速度方向的匀速直线运动和垂直初速度方向的初速度为零的匀加速直线运动3平抛(类平抛)运动的两个推论(1)如图甲所示,物体任意时刻速度方向的反向延长线一定通过此时水平位移的中点(2)如图乙所
7、示,在任意时刻任意位置处,速度方向与水平方向的夹角为,位移方向与水平方向的夹角为,则有tan 2tan .典题例析析典题学通法例1(2018课标,17)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拋出,两球都落在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()A2倍B4倍C6倍D8倍审题指导(1)根据题意画出运动过程示意图(2)利用推论(2)找出tan 2tan 的关系解析A因所以vy2v0tan 又因vtv0所以vt与v0成正比则21故A对,B、C、D错迁移题组多角度提能力迁移1平抛运动与斜面(曲面)的结合模型1(2019安徽A10联盟联考,16)从斜面上A点分别以v0
8、、2v0的初速度先后水平抛出两个相同的小球,结果小球分别落在了斜面上的B点和C点,A、B间距离为s1,B、C间距离为s2,小球刚要落到B点时重力的瞬时功率为P1,刚要落到C点时重力的瞬时功率为P2,不计空气阻力,则下列关系正确的是()As1s212Bs1s214CP1P212DP1P214解析：C由平抛运动的规律可知,x1v0t1,y1gt,设斜面的倾角为,则tan ,得到t1,s1,P1mgvy1mg2t12mgv0tan ；同理得s1s2,P24mgv0tan .因此有s1s213,P1P212,C项正确迁移2平抛运动的相遇问题2如图所示,A、B两小球从相同高度同时水平抛出,经过时间t在空
9、中相遇若两球的抛出速度都变为原来的2倍,则两球从抛出到相遇经过的时间为()At B.t C. D.解析：C设A、B两小球分别以速度vA、vB水平抛出时,经过时间t相遇,则根据平抛运动在水平方向做匀速直线运动有vAtvBtd(d为两小球间的水平距离)设当A、B两小球速度都变为原来的2倍时,经过时间t相遇,则2vAt2vBtd联立解得t选项C正确迁移3平抛运动的临界极值问题3(2017课标,15)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乒乓球(忽略空气的影响)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()A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
10、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D速度较大的球在相同时间间隔内下降的距离较大解析：C本题考查对平抛运动的理解忽略空气的影响时,乒乓球只受重力作用,球被水平射出后做平抛运动由于在竖直方向上做自由落体运动,则hgt2,下落时间t,t,故A、D错误由vygtg,可知B错误在水平方向上有xv0t,x相同时,t,故C正确规律方法知规律握方法处理平抛运动的几点技巧(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
11、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(5)抓住两个三角形,有关速度的三角形和有关位移的三角形,结合题目呈现的角度或函数方程找到问题的突破口考向三圆周运动的分析知识必备提核心通技法1基本思路(1)要进行受力分析,明确向心力的来源,确定圆心以及半径(2)列出正确的动力学方程Fmmr2mvmr.2技巧方法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典题例析析典题学通法例2(2019江苏单科,6)(多选)如图所示,摩天轮悬挂的
12、座舱在竖直平面内做匀速圆周运动座舱的质量为m,运动半径为R,角速度大小为,重力加速度为g,则座舱()A运动周期为B线速度的大小为RC受摩天轮作用力的大小始终为mgD所受合力的大小始终为m2R解析BD本题考查匀速圆周运动的基础知识及受力分析,反映出学生对物理概念的掌握情况由T,vR可知A错误,B正确由座舱做匀速圆周运动,可知座舱所受的合力提供向心力,Fm2R,方向始终指向摩天轮中心,则座舱在最低点时,其所受摩天轮的作用力为mgm2R,故C错误,D正确迁移题组多角度提能力迁移1水平面内圆周运动的分析1(多选)如图,两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上,a与转轴OO的距离为l,b
13、与转轴的距离为2l.木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍,重力加速度大小为g.若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动,用表示圆盘转动的角速度,下列说法正确的是()Ab一定比a先开始滑动Ba、b所受的摩擦力始终相等C 是b开始滑动的临界角速度D当 时,a所受摩擦力的大小为kmg解析：AC最大静摩擦力相等,而b需要的向心力较大,所以b先滑动,A项正确；在未滑动之前,a、b各自受到的摩擦力等于其向心力,因此b受到的摩擦力大于a受到的摩擦力,B项错误；b处于临界状态时,kmgm22l, ,C项正确；当时,对a：Ffml2mlkmg,D项错误迁移2竖直面内圆周运动分析2(2019福州质检)如图所示
14、,长均为L的两根轻绳,一端共同系住质量为m的小球,另一端分别固定在等高的A、B两点,A、B两点间的距离也为L.重力加速度大小为g.现使小球在竖直平面内以AB为轴做圆周运动,若小球在最高点速率为v时,两根轻绳的拉力恰好均为零,则小球在最高点速率为2v时,每根轻绳的拉力大小为()A.mg B.mgC3mg D2mg解析：A小球在运动过程中,A、B两点与小球所在位置构成等边三角形,由此可知,小球圆周运动的半径RLsin 60L,两绳与小球运动半径方向间的夹角为30,由题意,小球在最高点的速率为v时,mgm,当小球在最高点的速率为2v时,应有：Fmgm,可解得：F3mg.由2FTcos 30F,可得两绳的拉力大小均为FTmg,A项正确
