《2012届高考物理二轮复习精品课件(大纲版)专题3 曲线运动》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2012届高考物理二轮复习精品课件(大纲版)专题3 曲线运动（34页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题三 曲线运动专题三 曲线运动专题三 曲线运动主干知识整合专题三 主干知识整合 一、平抛运动如图131所示，平抛运动动可分解为为水平方向的匀速运动动与竖竖直方向的自由落体运动动，物体所受的合外力为为_，故产产生的加速度为为g.重力专题三 主干知识整合 1速度：vxv0，vygt，v 合速度方向：tan 2位移：xv0t，y gt2，合位移大小：s 方向：tan 3下落时间时间 ：t 初速度：v0 4以上规规律可以推广到类类平抛运动动物理量大小方向物理意义义线线速度圆圆弧上各点的 切线线方向描述质质点沿圆圆 周运动动的快慢角速度中学不研究其方 向周期、频频率无方向专题三 主干知识整合 二、匀速
2、圆周运动1描述圆圆周运动动的基本参量专题三 主干知识整合 物理量大小方向物理意义义向心加速度时时刻指向圆圆心描述线线速度方向改变变的快慢相互关系专题三 主干知识整合 2.同一转动转动 物体上各点的角速度相等，皮带传动轮带传动轮 子边缘边缘各点的线线速度大小相等3匀速圆圆周运动动的向心力由物体所受_提供，两者存在着下列关系：F合F向或F合 ，但变变速圆圆周运动动一般情况下不满满足上述关系合外力专题三 主干知识整合 三、竖直平面内的变速圆周运动中的临界条件1如图图132所示，轻绳轻绳 系一小球在竖竖直平面内做圆圆周运动动小球能到达最高点(刚刚好做圆圆周运动动)的条件是小球在最高点时时所受的重力恰好
3、提供向心力，即： mg，这时这时的速度是做圆圆周运动动的最小速度vmin 我们们可称此前情景为为“线线球模型”专题三 主干知识整合 2如图图133所示，一轻轻杆系一小球在竖竖直平面内做圆圆周运动动小球能到达最高点(刚刚好做圆圆周运动动)的条件是小球在最高点处处v0.我们们分情况讨论讨论 ：当v0时时，杆对对小球的支持力等于小球的重力；当0v 时时，杆对对小球的支持力小于小球的重力；当v 时时，杆对对小球的支持力等于零；当v时时，杆对对小球提供_我们们可称此前情景为为“杆球模型”拉力专题三 主干知识整合 3由重力场场与电场组电场组 成的复合场场中的圆圆周运动动如图图134所示，要求细线细线 拴着
4、的小球能在竖竖直平面内做完整的圆圆周运动动，则则在最高点的速度至少为为多大？专题三 主干知识整合 此时时小球受重力和电场电场 力，平衡位置A偏离竖竖直位置角，在同一直径上另一点为为B，物体受到的合力为为F 类类比重力场场中运动动，相当于等效“重力加速度”g ，A为为“最低点”，B为为“最高点”，故小球能在竖竖直平面内做完整的圆圆周运动动的条件：小球通过过B点时时的速度vB要点热点探究专题三 要点热点探究 探究点一 运动的合成与分解运动的合成与分解是求解曲线运动的基本方法运动的合 成与分解实质是对描述运动的物理参量(速度、加速度、位移)进行合成与分解合运动与分运动的关系：合运动是物体的实 际运动
5、，分运动是合运动的两个效果专题三 要点热点探究等时时性各分运动经历动经历 的时间时间 与合运动经历动经历 的时间时间 相等独立性一个物体同时时参与几个分运动动，各个分运动动独立 进进行，不受其他分运动动的影响等效性各个分运动动的规规律叠加起来与合运动动的规规律有完 全相同的效果专题三 主干知识整合 例如，平抛运动动是一个合运动动，是水平方向匀速直线线运动动和竖竖直方向自由落体运动动的合运动动，所以平抛运动动的位移为为合位移、速度为为合速度、加速度为为合加速度准确进进行运动动参量的合成与分解是解决平抛运动问题动问题 的关键键，同时时又要注意合运动动与分运动动的独立性、等时时性等时时性是高考命题间
6、题间 接给给出时时间间关系的科学依据，所以及时时利用等时时性特点便成了一个解题题诀窍诀窍 专题三 要点热点探究例1 某人划船渡一条河，划行速度和水流速度一定，且划行速度大于水流速度过过河的最短时间时间 是t1；若以最小位移过过河，需时间时间 t2，则则船速v1与水速v2之比为为( )At2t1 Bt2Ct1(t1t2) Dt1t2【点拨】 本题考查渡河问题，注意两次渡河时间的决定 因素，并准确进行速度的合成与分解专题三 要点热点探究例1 B 【解析】 当小船以最短时间渡河时，船头垂直指向对岸，如图所示，过河时间t1 ；当船以最小位移过河时，渡河时间为t2 ，联立可得：v1v2t2 ，选项B正确
7、专题三 要点热点探究【点评】 (1)合运动性质决定于合初速度与合加速度(即 合外力)情况：合加速度恒定，物体做匀变速运动；合加速 度是变化的，物体做非匀变速运动合初速度与合加速度在一条直线上，物体做直线运动；合初速度与合加速度不在 一条直线上，物体做曲线运动；(2)在运动的分解问题中，要 特别注意合运动(合速度、合加速度、合位移的确定)，其判定方法：实际运动即为合运动专题三 要点热点探究2011江苏卷 如图图135所示，甲、乙两同学从河中O点出发发，分别别沿直线线游到A点和B点后，立即沿原路返回到O点，OA、OB分别别与水流方向平行和垂直，且OAOB.若水流速度不变变，两人在静水中游速相等，则
8、则他们们所用时间时间 t甲、t乙的大小关系为为( )At甲t乙 D无法确定专题三 要点热点探究专题三 要点热点探究 探究点二 平抛与类平抛运动1平抛运动动的处处理方法是将其分解为为水平方向和竖竖直方向的两个分运动动(1)水平方向：做匀速直线线运动动，vx v0，x v0t；(2)竖竖直方向：做自由落体运动动，vygt，y gt2.2类类平抛运动动(如带电带电 粒子在匀强电场电场 中的偏转问题转问题 )的处处理方法与平抛运动类动类 似，可将类类平抛运动动分解为为沿初速度v0方向(不一定水平)的匀速运动动(vx v0，xv0t)和合力方向(合力大小恒定且与初速度v0方向垂直)的匀加速运动动(vya
9、t，y at2)注意加速度方向不一定竖竖直向下，大小也不一定等于g.专题三 要点热点探究例2 飞镖飞镖 比赛赛是一项项极具观赏观赏 性的体育比赛项赛项 目，2010年的IDF(国际飞镖联际飞镖联 合会)飞镖飞镖 世界杯赛赛在上海进进行某一选选手在距地面高h，离靶面的水平距离L处处，将质质量为为m的飞镖飞镖 以速度v0水平投出，结结果飞镖飞镖 落在靶心正上方如只改变变h、L、m、v0四个量中的一个，可使飞镖飞镖 投中靶心的是(不计计空气阻力)( )A适当减小v0 B适当增大hC适当减小m D适当减小L专题三 要点热点探究【点拨】 飞镖的运动性质如何？题中“将质量为m的飞镖以速度v0水平投出，结果
10、飞镖落在靶心正上方”给出了哪些信息？例2 A 【解析】 飞镖飞行中竖直方向y gt2，水平方向Lv0t，得y 欲击中靶心使竖直位移增大，使L增大或v0减小，选项A正确专题三 要点热点探究【点评】 平抛运动、类平抛运动处理的方法都是采用运 动分解的方法，即分解为初速度方向的匀速直线运动和垂直初 速度方向初速为零的匀加速直线运动，要善于将实际问题模型 化，找到解决问题的关键因素，如上面例2问题的实质就是：为使飞镖击中靶心，就需要在水平射程一定的情况下减小初速度 ，从而增大飞镖竖直下落高度专题三 要点热点探究一水平抛出的小球落到一倾角为的斜面上时，其 速度方向与斜面垂直，运动轨迹如图136中虚线所示
11、小 球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为( )专题三 要点热点探究例2 变式题 B 【解析】 如图图所示，平抛的末速度与竖竖直方向的夹夹角等于斜面倾倾角，根据有tan ，则则下落高度与水平射程之比为为 选项选项B正确专题三 要点热点探究【高考命题者说】 本题考查考生的分析能力，涉及知识内容为平抛运动的基本规律，要求考生能够根据具体物理情境，灵活运用平抛运动规律分析解决问题，避免机械套用公式设小球抛出至与斜面接触时经历的时间为t，速度大小为 v，则则水平分速度vxvsin，竖竖直分速度vyvcos.由抛体运动动的规规律，vygt，小球在竖竖直方向和水平方向通过过的距离分别别为为y
12、gt2和xvxt，两者之比 选项选项 B正确专题三 要点热点探究本题题抽样统计难样统计难 度为为0.672，对对物理得分在40分到70分的考生有较较好的区分.7.8%的考生错选错选 A,13%的考生错选错选B,11.5%的考生错选错选 C项项(引自教育部考试中心2011高考理科试题分析第344页)专题三 要点热点探究 探究点三 圆周运动及其相关问题匀速圆周运动是高考要求的另一个典型曲线运动形式对 匀速圆周运动的分析应特别注意以下几点：(1)准确理解描述匀速圆周运动的参量，准确进行运动分析，找出其圆心和半径 ；(2)准确进行受力分析，明确向心力由谁提供；(3)应用牛顿第二定律建立动力学方程专题三
13、 要点热点探究例3 2011安徽卷 一般的曲线线运动动可以分成很多小段 ，每小段都可以看成圆圆周运动动的一部分，即把整条曲线线用一 系列不同半径的小圆圆弧来代替如图图137甲所示，曲线线上 A点的曲率圆圆定义为义为 ：通过过A点和曲线线上紧邻紧邻 A点两侧侧的两点 作一圆圆，在极限情况下，这这个圆圆就叫做A点的曲率圆圆，其半径 叫做A点的曲率半径现现将一物体沿与水平面成角的方向以 速度v0抛出，如图图乙所示则则在其轨轨迹最高点P处处的曲率半径是( )专题三 要点热点探究【点拨】 题中研究对象通过最高点的曲率半径实质是什 么？物体在最高点的速度大小如何？动力学关系如何？从题中 你能发现哪些隐含信
14、息？专题三 要点热点探究例3 C 【解析】 根据运动的分解，物体斜抛到最高点P的速度vPv0cos；在最高点P，物体所受重力提供向心力，根据牛顿第二定律：mg 解得：R 故选项A、B、D错误，选项C正确专题三 要点热点探究【点评】 本题实质为“线球模型”通过最高点的临界问题，理解到这一点本题即迎刃而解其他涉及圆周运动 的临界问题也一定要准确掌握其相关模型，如(1)对竖直平面内圆周运动临界问题的分析要特别注意准确应用本讲中 主干知识整合中对应的规律和方法，当然也可能出现涉及 与绳子抗拉能力(或杆的支持能力)相关的临界问题；(2)水平面内的圆周运动往往和静摩擦力相结合命制临界问题，要 特别注意观察
15、和理解一些相关的情景和设备(例如火车拐弯 涉及的轮缘与铁轨内外轨的位置关系等)，这往往成为能否迅速准确解题的关键专题三 要点热点探究角速度计计可测测量飞飞机、航天器、潜艇的转动转动 角速度 ，其结结构如图图138所示当系统绕轴统绕轴 OO转动时转动时 ，元件A发发 生位移并输输出相应应的电压电压 信号，成为飞为飞 机、卫卫星等的制导导系统统的 信息源已知A的质质量为为m，弹弹簧的劲劲度系数为为k、自然长长度为为l ，电电源的电动势为电动势为 E、内阻不计计滑动变动变 阻器总长总长 也为为l，电电阻 分布均匀，系统统静止时时滑片P在B点，当系统统以角速度转动时转动时 ， 则则( )A电电路中电电流随角速度的增大而增大 B电电路中电电流随角速度的减小而减小 C弹弹簧的伸长长量为为xD输输出电压电压 U与的函数式为为U专题三 要点热点探究专题三 要点热点探究例3 变式题 CD 【解析】 变阻器全部连入电路，输
