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1、专题02 力和曲线运动一、知识概要本章以用运动的合成与分解及牛顿第二定律求解平抛物体的运动和圆周运动为核心，形成了求解曲线运动的方法二、应考指要从近年高考看本章主要考查理解平抛运动是水平方向匀速直线运动和竖直方向自由落体运动的合成，理解掌握匀速圆周运动及其重要公式，如线速度、角速度、向心力等；理解掌握万有引力定律，并能用它解决相关的一些实际问题，理解天体的运动，熟练掌握其重点公式从近几年考题，与本章内容相关的考题呈主观性较强的综合性考题知识覆盖面宽，一题中考查知识点多，更多的是与电场、磁场、机械能结合的综合题，以及与实际生活、新科技、新能源等结合的应用性题题型，特别是在人造卫星方面，几乎是年年
2、有题，年年新，考题难度中低档居多，也有较少区分度大的难题本章内容的高考题型全面，选择、填空、计算至少出现二种题型，选择、填空题出现几率大于计算题复习过程中要注意圆周运动问题是牛顿运动定律在曲线运动中的具体应用，加深对牛顿第二定律的理解，提高应用牛顿运动定律分析、解决实际问题的能力近几年对人造卫星问题考查频率较高，卫星问题与现代科技结合密切，对理论联系实际的能力要求较高，要引起足够重视，要加强本章知识综合及应用题训练，加强综合能力的培养三、好题精析例1自行车和人的总质量为m，在一水平地面运动，若自行车以速度v转过半径为R的弯道，自行车的倾角应多大？自行车所受地面的摩擦力多大？图4-5-2例2如图
3、4-5-2所示，半径为R的圆盘作匀速转动，当半径OA转到水平向右方向时，高h的中心立杆顶端的小球B，以某一初速度水平向右弹出，要求小球的落点为A，求小球的初速度和圆盘旋转的角速度例3宇航员站在一星球表面的某高处，沿水平方向抛出一个小球，小球落到星球表面，测得抛出点与落地点之间的距离为L若抛出时的初速度增大为原来的2倍，则抛出点与落地点之间的距离为，如图4-5-3所示已知小球飞行时间为t，且两落地点在同一水平面上求该星球表面的重力加速度的数值图4-5-3例4根据天文观察到某星球外有一光环，环的内侧半径为R1，环绕速度为v1，外侧半径为R2，环绕速度为v2，如何判定这一光环是连续的，还是由卫星群所
4、组成试说明你的判断方法图4-5-4例5滑雪者从A点由静止沿斜面滑下，经一平台后水平飞离B点，地面上紧靠平台有一个水平台阶空间几何尺度如图4-5-4所示，斜面、平台与雪板之间的动摩擦因数为，假设滑雪者由斜面底端进入平台后立即沿水平方向运动，且速度大小不变，求：（1）滑雪者离开B点时的速度大小；（2）滑雪者从B点开始做平抛运动的水平距离s四、变式迁移图4-5-51如图4-5-5所示，斜面上有a、b、c、d四个点，ab=bc=cd从a点正上方的O点以速度v水平抛出一个小球，它落在斜面上b点若小球从O点以速度2v水平抛出，不计空气阻力，则它落在斜面上的（ ）Ab与c之间某一点 Bc点Cc与d之间某一点
5、 Dd点2设想有一宇航员在一行星的极地上着陆时，发现物体在当地的重力是同一物体在地球上重力的001倍，而该行星一昼夜的时间与地球的相同，物体在它赤道上时恰好完全失重，若存在这样的星球，它的半径R应该多大？（g地=9.8m/s2，结果保留两位有效数字）参考答案三、好题精析例1解析以自行车为研究对象，其受力情况如图4-5-1甲所示，据圆周运动规律列方程：图4-5-1f=mv2/R将自行车视为质点，且 N=mgtg=mg/f即 =arctg（mg/f）=arctg（Rg/v2）点评物体在平面内做圆周运动时，向心力只由摩擦力提供，有的同学对自行车进行受力分析；认为自行车受两个力，如图4-5-1乙，实际
6、上这里N是地面对自行车的作用力，即地面对车的支持力和地面对车的摩擦力的合力，把它分解成地面对质点的支持力和地面对质点的摩擦力两个力，就很容易列出方程例2解析设小球初速度为v0，从竿顶平抛到盘边缘的时间为t，圆盘角速度为，周期为T，t等于T整数倍满足题意对球应有： 对圆盘应有：点评本题要分析出两个物体运动间的关系，同时要注意要多种情况出现的可能性例3解析设抛出点高度为h，初速度为v，星球表面重力加速度为g由题意可知： 解之得： 点评本题是近几年来的新题型，它的特色是给出了抛出点与落地点间的距离这一信息，而没有直接给出飞行的高度或水平射程我们只要把已知的信息与飞行高度或水平射程建立联系，就又把这类
7、习题改成了传统题，把未知转化为已知，从而比较容易求解；如果本题再已知该星球半径为R，万有引力常数为G，还可以求该星球的质量M例4解析如果光环是连续的，则环绕的角速度想同，、，得 如果光环是由卫星群所组成，则由：、，得即若，则光环是连续的，若，则光环是分离的卫星群所组成点评本题根据圆周运动的特点和卫星围绕天体运动的特点，由速度和半径的关系入手，是万有引力定律和圆周运动的综合运用例5解析（1）设滑雪者质量为m，斜面与水平面夹角为，滑雪者滑行到斜面底时的速度为v1，到B点时的速度为v则： v=2（gsin-gcos） v2= v-2gL-（H-h）ctg解得滑雪者离开B点时的速度： v=（2）设滑雪者离开B点后落在台阶上=gt s1=vt1h可解得： S1=此时必须满足H-L2h时，滑雪者直接滑到地面上h=gt s2=vt2可解得： S2=2点评对于较为复杂的题目，一般是运动过程比较多，不同的运动模型遵守的规律不同，做题时一定要分析出物体的各个运动模型，才能正确地选择规律求解；另外还要注意运动的多种可能性，要通过计算进行讨论四、变式迁移1.A 2.
