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1、核心专题突破第一部分第3讲力和曲线运动专题一力与运动栏目导航2年考情回顾热点题型突破对点规范演练热点题源预测逐题对点特训2年考情回顾设问方式曲线运动的特征 例(2016 全国卷,18题)弯道上的匀速圆周运动 例(2016 浙江卷,20题)竖直平面内的圆周运动 例(2017 全国卷,17题)(2017 天津卷,4题)乒乓球和足球的平抛运动 例(2017 江苏卷,2题)运动的合成和分解 例(2017 全国卷,15题)审题要点对运动的合成和分解,要分清合运动和分运动,画出合成图对平抛运动要审清初速度,高度和射程明确初速度方向和垂直于初速度方向的两个分运动,分别列方程对圆周运动要审清是否为匀速圆周运动
2、,明确圆心及向心力的来源解题模板用运动合成和分解解题模板:明确合运动或分运动的性质确定在哪两个方向上合成或分解找出各方向上的已知量运用直线运动规律或矢量的运算法则进行分析求解求解圆周运动动力学问题的模板:明确研究对象正确受力分析,明确向心力来源确定圆平面、圆心、半径列方程(注意临界状态)求解并讨论热点题型突破题型一运动的合成和分解命题规律该热点在高考中主要是以选择题形式考查命题角度是:(1)根 据 分 运 动 的 性 质 判 断 合 运 动 性 质(2)由 分 运 动 求 解 合 运 动(3)由 合 运 动求解分运动方法点拨1运动合成与分解的解题思路(1)明确合运动或分运动的运动性质(2)明确
3、是在哪两个方向上的合成与分解(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运算法则进行分析求解1.如 图 所 示,帆 板 在 海 面 上 以 速 度 v 朝 正 西 方 向 运 动,帆 船 以 速 度 v 朝 正 北 方 向航行以帆板为参照物()D突破点拨(1)假 定 帆 船 是 静 止 的,以 帆 板 为 参 照 物,帆 船 相 对 于 帆 板 朝 正 东 方 向 运 动,速度大小为v.(2)帆 船 实 际 上 朝 正 北 方 向 航 行,以 帆 板 为 参 照 物,帆 船 相 对 于 帆 板 同 时 参 与 了朝正北方向和正东方向的两个运动【变 式 考
4、 法】在 上 述 题1中,若 t 0时 刻,帆 船 在 帆 板 正 西500 m 处,则 在 运 动过程中,两者之间的最小距离为_m.353.5解 析 根 据 题1中 结 论,以 帆 板 为 参 照 物,帆 船 的 运 动 图 如 图 所 示,显 然 二 者 的最小距离为d500sin 45 m353.5 m.2 由 于 卫 星 的 发 射 场 不 在 赤 道 上,同 步 卫 星 发 射 后 需 要 从 转 移 轨 道 经 过 调 整再 进 入 地 球 同 步 轨 道 当 卫 星 在 转 移 轨 道 上 飞 经 赤 道 上 空 时,发 动 机 点 火,给 卫 星一 个 附 加 速 度,使 卫
5、星 沿 同 步 轨 道 运 行 已 知 同 步 卫 星 的 环 绕 速 度 约 为3.1103 m/s,某 次 发 射 卫 星 飞 经 赤 道 上 空 时 的 速 度 为1.55103 m/s,此 时 卫 星 的 高 度 与 同 步 轨道 的 高 度 相 同,转 移 轨 道 和 同 步 轨 道 的 夹 角 为30,如 图 所 示,发 动 机 给 卫 星 的 附 加速度的方向和大小约为()A 西偏北方向,1.9103 m/sB 东偏南方向,1.9103 m/sC 西偏北方向,2.7103 m/sD 东偏南方向,2.7103 m/sBA(1)“关联速度”问题的解题步骤 确 定 合 速 度:牵 连
6、物 体 端 点 的 速 度(即 所 连 接 物 体 的 速 度)是 运 动 的 实 际 速 度,为合速度 分 解 合 速 度:先 确 定 合 运 动 的 方 向(物 体 实 际 运 动 的 方 向),然 后 分 析 这 个 合运动所产生的实际效果,从而确定两个分速度的方向说 明:在 分 析 用 绳 或 杆 相 连 的 两 个 物 体 的 速 度 关 系 时,均 是 将 物 体 的 速 度 沿 平行于绳或杆和垂直于绳或杆的方向进行分解 沿绳或杆方向的分速度大小相等,列方程求解(2)解小船渡河问题的注意事项 解 决 这 类 问 题 的 关 键:正 确 区 分 船 的 分 运 动 和 合 运 动,船
7、 的 航 行 方 向 也 就 是船 头 指 向,是 分 运 动;船 的 运 动 方 向 也 就 是 船 的 实 际 运 动 方 向,是 合 运 动,一 般 情况下与船头指向不一致 运 动 分 解 的 基 本 方 法:按 实 际 效 果 分 解,一 般 用 平 行 四 边 形 定 则 沿 水 流 方 向和船头指向进行分解 渡河时间只与船垂直于河岸方向的分速度有关,与水流速度无关 求 最 短 渡 河 位 移 时,根 据 船 速 v船与 水 流 速 度 v水的 情 况 用 三 角 形 定 则 求 极 限的方法处理题型二平抛运动规律及应用 命题规律 平 抛 运 动 的 规 律 是 高 考 的 热 点,
8、有 时 单 独 以 选 择 题 的 形 式 出 现,有 时 出 现 在 力学 综 合 题,有 时 还 以 带 电 粒 子 在 匀 强 电 场 中 的 运 动 考 查 类 平 抛 运 动 的 处 理 方 法 与实际相联系的平抛运动往往出现临界极值问题 1.一 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
9、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 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()D突破点拨【变 式 考 法】在 上 述 题1中,若 乒 乓 球 沿 正 前 方 发 射,当 射 点 距 台 面 的 高 度 小于多少时?不论v 为何值,乒乓球都不能落在右侧台面上2(2017 全 国 卷)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
10、 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C3(2017 江 苏 卷)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 中 相 遇 若 两 球 的 抛 出 速 度 都 变 为 原 来 的2倍,则 两 球 从 拋 出 到 相 遇 经 过 的 时间为()C处理平抛(类平抛)运动的技巧(1)对 于 在 斜 面 上 平 抛 又 落 到 斜 面 上 的 问 题,其 竖 直 位 移 与
11、 水 平 位 移 之 比 等 于 斜面倾角的正切值(2)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题型三圆周运动的分析命题规律圆 周 运 动 是 高 考 的 重 点 之 一,题 型 既 有 选 择 题,也 有 计 算 题,主 要 考 查:(1)圆周 运 动 与 平 衡 知 识 的 综 合(2)圆 周 运 动 的 临 界 和 极 值 问 题(3)与 平 抛 运 动,功 能 关系结合的力学综合突破点拨(1)绳子碰到钉子瞬间,小球的速度大小不变(2)利用几何关系可以求解小球做圆周运动的半径(3
12、)小 球 能 绕 钉 子 做 圆 周 运 动 的 临 界 条 件 是:在 最 高 点 的 最 小 速 度 为,在 最 低 点细绳承受拉力不超过最大值 2(2017 河 北 石 家 庄 模 拟)“太 极 柔 力 球”是 一 种 流 行 的 健 身 器 材,做 该 项 运 动时,健 身 者 半 马 步 站 立,手 持 太 极 球 拍,拍 上 放 一 橡 胶 柔 力 球,舞 动 球 拍,球 却 不会 掉 落 地 上 现 将 太 极 球 简 化 成 如 图 的 平 板 和 小 球,健 身 者 让 板 与 球 在 竖 直 面 内 沿顺 时 针 方 向 做 半 径 为 R 的 匀 速 圆 周 运 动,且
13、在 到 达 A、B、C、D 位 置 时,小 球 与 板 间无 相 对 运 动 趋 势 已 知 A、C 为 圆 周 的 最 高、最 低 点,B、D 与 圆 心 O 等 高,小 球 的 质量为m、做圆周运动的周期为T.不计空气阻力,不考虑板与球的形变,求:(1)在C 点处板对球作用力的大小;(2)在B 点处板与水平方向的夹角;(可用三角函数的值表示)(3)若缓慢降低板的速度,求小球做匀速圆周运动的最大周期3(2017 江 苏 启 东 中 学 月 考)如 图 所 示,光 滑 杆 AB 长 为 L,B 端 固 定 一 根 劲 度 系数 为 k、原 长 为 l0的 轻 弹 簧,质 量 为 m 的 小 球
14、 套 在 光 滑 杆 上 并 与 弹 簧 的 上 端 连 接 OO 为过B 点的竖直轴,杆与水平面间的夹角始终为.(1)杆 保 持 静 止 状 态,让 小 球 从 弹 簧 的 原 长 位 置 静 止 释 放,求 小 球 释 放 瞬 间 的 加 速 度 大 小 a及 小 球 速 度 最 大 时 弹 簧 的 压 缩 量 l1;(2)当 球 随 杆 一 起 绕 OO 轴 匀 速 转 动 时,弹 簧 伸 长 量 为 l2,求匀速转动的角速度;热点题源预测平抛运动和圆周运动的综合问题考向预测曲线运动的综合题一般会涉及平抛运动和圆周运动等运动形式,考查运动的合成和分解,牛顿运动定律和功能关系,多为综合计算
15、题解题关键曲线运动的综合题往往涉及圆周运动、平抛运动等多个运动过程,常结合功能关系进行求解,解答时可以从以下两个点进行突破:(1)分析临界点对于物体在临界点相关的多个物理量,需要区分哪些物理量能够突变,哪些物理量不能突变,而不能突变的物理量(一般指线速度)往往是解决问题的突破口解题关键(2)分析每个运动过程的运动性质对于物体参与的多个运动过程,要仔细分析每个运动过程做何种运动:若为圆周运动,应明确是水平面匀速圆周运动,还是竖直平面的变速圆运动,机械能是否守恒;若为抛体运动,应明确是平抛运动,还是类平抛运动,垂直于初速度方向的力是由哪个力、哪个力的分力或哪几个力的合力提供的失分防范(1)解决平抛
16、与圆周运动的组合问题时极易从以下几点失分:不能熟练掌握平抛和圆周运动的规律;找不到衔接两种运动过程的关键物理量;对竖直面内圆周运动的几种模型不能熟练掌握,找不出向心力(2)应从以下几点进行防范:熟练掌握各个运动过程的运动规律;运动速度如何变化,机械能是否守恒;要善于抓住转折点(或临界点)的速度进行突破;明确各子过程或全过程有关物理量的变化规律【预 测】某 物 理 兴 趣 小 组 制 作 了 一 个 游 戏 装 置,其 简 化 模 型 如 图 所 示,选 手 在 A点 用 一 弹 射 装 置 可 将 小 滑 块 以 水 平 速 度 弹 射 出 去,沿 水 平 直 线 轨 道 运 动 到 B 点
17、后,进入 半 径 R 0.3 m 的 光 滑 竖 直 圆 形 轨 道,运 行 一 周 后 自 B 点 向 C 点 运 动,C 点 右 侧 有 一 陷阱,C、D 两 点 的 竖 直 高 度 差 h 0.2 m,水 平 距 离 s 0.6 m,水 平 轨 道 AB 长 为 L11 m,BC 长 为 L22.6 m,小 滑 块 与 水 平 轨 道 间 的 动 摩 擦 因 数 0.5,重 力 加 速 度 g10 m/s2.(1)若小滑块恰能通过圆形轨道的最高点,求小滑块在A 点被弹出时的速度大小;(2)若 游 戏 规 则 为 小 滑 块 沿 着 圆 形 轨 道 运行 一 周 后 只 要 不 掉 进 陷
18、 阱 即 为 选 手 获 胜,求获 胜 选 手 在 A 点 将 小 滑 块 弹 射 出 的 速 度 大 小 的范围思维导航规范答题【变 式 考 法】(2017 江 西 临 川 模 拟)如 图 所 示,长 为 L 的 细 线 一 端 固 定 在 O 点,另 一 端 拴 一 质 量 为 m 的 小 球 已 知 小 球 在 最 高 点 A 时 受 到 细 线 的 拉 力 刚 好 等 于 小 球 自身的重力,O 点到水平地面的距离为H(H L),重力加速度为g.(1)求小球通过最高点A 时的速度大小;(2)求小球通过最低点B 时,细线对小球的拉力;(3)若 小 球 运 动 到 最 高 点 A 时 细 线 断 裂 或 小 球 运 动 到 最 低 点 B 时 细 线 断 裂,两 种情 况 下 小 球 落 在 水 平 地 面 上 的 位 置 到 C 点(C 点 为 地 面 上 的 点,位 于 A 点 正 下 方)的 距离相等,则L 和H 应满足什么关系?适用对象:高中学生制作软件:Powerpoint2003、Photoshop cs3运行环境:WindowsXP 以上操作系统