2018届二轮复习力和曲线运动课件（50张）（全国通用） 50页

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 ① 曲线运动的特征 [ 例 ] (2016 · 全国卷 Ⅱ ， 18 题 ) ② 弯道上的匀速圆周运动 [ 例 ] (2016 · 浙江卷， 20 题 ) ③ 竖直平面内的圆周运动 [ 例 ] (2017 · 全国卷 Ⅱ ， 17 题 ) 　 (2017 · 天津卷， 4 题 ) ④ 乒乓球和足球的平抛运动 [ 例 ] (2017 · 江苏卷， 2 题 ) ⑤ 运动的合成和分解 [ 例 ] (2017 · 全国卷 Ⅰ ， 15 题 ) 审题 要点 ① 对运动的合成和分解，要分清合运动和分运动，画出合成图． ② 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． ③ 对圆周运动要审清是否为匀速圆周运动，明确圆心及向心力的来源 解题 模板 ① 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． ② 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 d ＝ 500 · sin 45° m ≈ 353.5 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，使卫星沿同步轨道运行．已知同步卫星的环绕速度约为 3.1 × 10 3 m /s ，某次发射卫星飞经赤道上空时的速度为 1.55 × 10 3 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， 1.9 × 10 3 m/s B ．东偏南方向， 1.9 × 10 3 m/s C ．西偏北方向， 2.7 × 10 3 m/s D ．东偏南方向， 2.7 × 10 3 m/s B A (1)“ 关联速度”问题的解题步骤 ① 确定合速度：牵连物体端点的速度 ( 即所连接物体的速度 ) 是运动的实际速度，为合速度． ② 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． ③ 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 ① 解决这类问题的关键：正确区分船的分运动和合运动，船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． ② 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． ③ 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． ④ 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，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 L 1 和 L 2 ，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 3 h . 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 Ⅰ ) 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 C 3 ． (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) 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 l 0 的轻弹簧，质量为 m 的小球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 θ . (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 Δ l 1 ； (2) 当球随杆一起绕 OO ′ 轴匀速转动时，弹簧伸长量为 Δ l 2 ，求匀速转动的角速度 ω ； 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： ① 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； ② 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) 解决平抛与圆周运动的组合问题时极易从以下几点失分： ① 不能熟练掌握平抛和圆周运动的规律； ② 找不到衔接两种运动过程的关键物理量； ③ 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： ① 熟练掌握各个运动过程的运动规律； ② 运动速度如何变化，机械能是否守恒； ③ 要善于抓住转折点 ( 或临界点 ) 的速度进行突破； ④ 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 L 1 ＝ 1 m ， BC 长为 L 2 ＝ 2.6 m ，小滑块与水平轨道间的动摩擦因数 μ ＝ 0.5 ，重力加速度 g ＝ 10 m/s 2 . (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？ 对点规范演练 逐题对点特训 制作者：状元桥 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