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本幻灯片资料仅供参考，不能作为科学依据，如有不当之处，请参考专业资料。谢谢,本幻灯片资料仅供参考，不能作为科学依据，如有不当之处，请参考专业资料。谢谢,本幻灯片资料仅供参考，不能作为科学依据，如有不当之处，请参考专业资料。谢谢,本幻灯片资料仅供参考，不能作为科学依据，如有不当之处，请参考专业资料。谢谢,第,3,讲 抛体运动与圆周运动,第1页,【,考纲资讯,】,运动合成和分解,平抛运动,圆周运动线速度角速度向心加速度,匀速圆周运动 向心力,第2页,【,考情快报,】,1.,单独考查曲线运动知识点时，题型普通为选择题；将曲线运动与功和能、电场与磁场综合考查时题型普通为计算题。,2.,预计年高考对该讲考查主要是：,(1),考查运动合成与分解问题；,(2),考查平抛运动与实际生活综合；,(3),考查圆周运动与其它知识点综合问题。,第3页,【,体系构建,】,第4页,【,关键自查,】,一、曲线运动,1.,合运动与分运动之间三个关系,关 系,说 明,等时性,分运动与合运动运动时间_,独立性,一个物体同时参加几个分运动，各运动_,等效性,各个分运动叠加效果与合运动_,相等,独立进行,效果相同,第5页,2.,物体做曲线运动条件,合外力与速度方向不在同一条直线上，物体将做曲线运动，有,以下两种情况：,(1),若合外力为恒力，物体将做,_,；,(2),若合外力为变力，物体将做,_,。,匀变速曲线运动,变加速曲线运动,第6页,二、平抛运动,1.,平抛运动两个关系,(1),位移关系,(2),速度关系,第7页,2.,平抛,(,类平抛,),运动两个推论,(1),做平抛,(,类平抛,),运动物体任意时刻速度反向延长线一,定经过此时水平位移,_,，即 如图甲所表示。,中点,第8页,(2),如图乙，设做平抛,(,类平抛,),运动物体在任意时刻、任意,位置处瞬时速度与水平方向夹角为,，位移与水平方向夹,角为,，则有,tan=_,。,2tan,第9页,三、竖直平面圆周运动两种问题比较,最高点无支撑,最高点有支撑,实 例,水流星、翻滚过山车,车过拱桥、球过管道,图 示,第10页,重力G和向下弹力,F弹,重力,G,和弹力,F,弹,(,向上或向下,),最高点无支撑,最高点有支撑,最高点,受力,表示式,mg+F,弹,=,mgF,弹,=,恰好过,最高点,v=,v=_,0,第11页,【,热点考向,1】,运动合成与分解,【,典题训练,1】,(,潍坊二模,)(,多项选择,),如图所表示，图甲表示某物体在水平方向上分速度,v,x,-t,图象，图乙表示该物体在竖直方向上分速度,v,y,-t,图象,(,要求向上为正方向,),。则,(),第12页,A.,物体运动轨迹是抛物线,B.,物体做匀变速运动,C.t=8 s,时物体速度大小是,5 m/s,D.,物体处于失重状态,【,解题指导,】,解答本题时应注意以下两点：,(1),明确物体在水平方向和竖直方向上运动性质。,(2),依据分运动性质确定合运动性质。,第13页,【,解析,】,选,A,、,B,、,C,。由图象可知物体在水平方向上做匀速直,线运动，竖直方向上做初速度为零匀加速直线运动，故物体,做匀变速曲线运动，其运动轨迹是抛物线，选项,A,、,B,正确；,t=8 s,时，,v,x,=3 m/s,，,v,y,=4 m/s,，,选项,C,正确；因为物体加速度竖直向上，故物体处于超重状,态，选项,D,错误。,第14页,【,典题训练,2,】,(,江苏高考,)(,多项选择,),如图所表示，相距,l,两小球,A,、,B,位于同一高度,h(,l,、,h,均为定值,),。将,A,向,B,水平抛出同时，,B,自由下落。,A,、,B,与地面碰撞前后，水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反。不计空气阻力及小球与地面碰撞时间，则,(),第15页,A.A,、,B,在第一次落地前能否相碰，取决于,A,初速度,B.A,、,B,在第一次落地前若不碰，今后就不会相碰,C.A,、,B,不可能运动到最高处相碰,D.A,、,B,一定能相碰,【,解题指导,】,解答本题时可按以下思绪分析：,第16页,【,解析,】,选,A,、,D,。,A,、,B,两个小球在竖直方向上均做自由落体运动，两球落地之后在竖直方向上均做竖直上抛运动，在同一时刻一直处于同一高度上，,A,球在水平方向上一直做匀速直线运动，所以,A,、,B,两个小球一定能够相碰，,D,正确，,B,和,C,错误，只要,A,球初速度足够大就能够在第一次落地之前相碰，,A,正确，答案选,A,、,D,。,第17页,【,拓展提升,】,【,考题透视,】,运动合成和分解类问题是近几年高考热点问题，分析近几年高考题，命题规律主要有以下几点：,(1),以选择题形式考查，普通考查对合运动和分运动定性判断。,(2),偶然考查对速度、位移和加速度简单计算。,第18页,【,借题发挥,】,处理运动合成和分解普通思绪,(1),明确合运动或分运动运动性质。,(2),明确是在哪两个方向上合成或分解。,(3),找出各个方向上已知物理量,(,速度、位移、加速度,),。,(4),利用力与速度关系或矢量运算法则进行分析求解。,第19页,【,创新预测,】,1.,在无风情况下，跳伞运动员从水平飞行飞机上跳伞，下落过程中受到空气阻力，以下描绘下落速度水平分量大小,v,x,、竖直分量大小,v,y,与时间,t,图象，可能正确是,(),第20页,【,解析,】,选,B,。跳伞运动员下落过程中受到空气阻力并非为恒力，与速度相关，且速度越大受到阻力越大，知道速度与所受阻力规律是处理本题关键。竖直方向运动员受重力和空气阻力，速度逐步增大，阻力逐步增大，协力逐步减小，加速度逐步减小，水平方向只受阻力，速度逐步减小，阻力逐步减小，加速度逐步减小。在,v-t,图象中图线斜率表示加速度，故,A,、,C,、,D,错误，,B,正确。,第21页,2.(,苏锡常镇二模,),如图所表示，两次渡河时船对水速度大小和方向都不变，已知第一次实际航程为,A,至,B,，位移为,s,1,实际航速为,v,1,所用时间为,t,1,。因为水速增大，第二次实际航程为,A,至,C,，位移为,s,2,，实际航速为,v,2,，所用时间为,t,2,，则,(),A.t,2,t,1,B.t,2,t,1,C.t,2,=t,1,D.t,2,=t,1,第22页,【,解析,】,选,D,。因为两次渡河船垂直于河岸方向分速度不,变，所以水速增大时，渡河时间不变，,A,、,B,项错误；因为,时间不变，所以 故,D,项正确。,第23页,【,热点考向,2】,平抛,(,类平抛,),运动基本规律,【,典题训练,3】,(,衡水二模,),如图,所表示为一真空示波管，电子从灯丝,K,发,出,(,初速度不计,),，经灯丝与,A,板间加,速电压,U,1,加速，从,A,板中心孔沿中心线,KO,射出，然后进入两块平行金属板,M,、,N,形成偏转电场中,(,偏转电场可视为匀强电场,),，电子进入,M,、,N,间电场时速度与电场方向垂直，电子经过电场后打在荧光屏上,P,点。已知,M,、,N,两板间电压为,U,2,，两板间距离为,d,，板长为,L,1,，板右端到荧光屏距离为,L,2,，电子质量为,m,，电荷量为,e,。求：,第24页,(1),电子穿过,A,板时速度大小；,(2),电子从偏转电场射出时侧移量；,(3)P,点到,O,点距离。,第25页,【,解析,】,(1),设电子经电压,U,1,加速后速度为,v,0,，由动能定理得,eU,1,=,解得,(2),电子以速度,v,0,进入偏转电场后，垂直于电场方向做匀速直,线运动，沿电场方向做初速度为零匀加速直线运动。设电子,在偏转电场运动时间为,t,1,，电子加速度为,a,，离开偏转电,场时相对于原运动方向侧移量为,y,1,，由牛顿第二定律和运动,学公式得,第26页,解得,水平方向：,竖直方向：,解得,(3),设电子离开偏转电场时沿电场方向速度为,v,y,，依据运动,学公式得,第27页,电子离开偏转电场后做匀速直线运动，设电子离开偏转电场后打在荧光屏上所用时间为,t,2,，电子打到荧光屏上侧移量为,y,2,，如图所表示,第28页,水平方向：,竖直方向：,解得,P,到,O,点距离为,答案,：,(1),(2),(3),第29页,【,拓展提升,】,【,考题透视,】,该知识为每年高考重点，分析近几年考题，命题规律有以下几点：,(1),平抛,(,类平抛,),运动常结合圆周运动知识进行考查。,(2),类平抛运动常以带电粒子在电场中运动形式考查。,(3),在综合题目中常结合功效关系进行考查。,第30页,【,借题发挥,】,类平抛运动求解方法,1.,常规求解方法,将类平抛运动分解为沿初速度方向匀速直线运动和垂直于初速度方向初速度为零匀加速直线运动，利用直线运动规律进行求解。,2.,特殊分解方法,对于有些问题，能够过抛出点建立适当直角坐标系，将加速度、初速度沿坐标轴分解，然后分别在,x,、,y,轴方向上列方程求解。,第31页,【,创新预测,】,1.,如图所表示，从倾角为,足够长斜,面顶端，先后以不一样初速度水平向右,抛出相同两只小球，以下说法正确,是,(),A,两小球落到斜面上历时相同,B,两小球落到斜面上位置相同,C,两小球落到斜面上时速度大小相同,D,两小球落到斜面上时速度方向相同,第32页,【,解析,】,选,D,。小球做平抛运动，由两分运动特点知,得 因,v,0,不一样，则,t,不一样，,由,v,y,=gt,、可知，,v,y,、,v,及,h,不一样，故,A,、,B,、,C,均错误，而速度与水平方向夹角,正切,知,为定值，故,D,正确。,第33页,2.,真空中某装置如图所表示，其中平行金属板,A,、,B,之间有加速电场，,C,、,D,之间有偏转电场，,M,为荧光屏。今有质子、氘核和,粒子均由,A,板从静止开始被加速电场加速后垂直于电场方向进入偏转电场，最终打在荧光屏上。已知质子、氘核和,粒子质量之比为,124,，电荷量之比为,112,，则以下判断中正确是,(),第34页,A,三种粒子从,B,板运动到荧光屏经历时间相同,B,三种粒子打到荧光屏上位置相同,C,偏转电场电场力对三种粒子做功之比为,122,D,偏转电场电场力对三种粒子做功之比为,124,第35页,【,解析,】,选,B,。粒子加速过程 从,B,至,M,用时,得 所以 选项,A,错,误。偏转位移 ，所以三种粒子打到荧光,屏上位置相同，选项,B,正确。因,W,qEy,，得,W,1,W,2,W,3,q,1,q,2,q,3,112,，选项,C,、,D,错误。,第36页,【,热点考向,3】,圆周运动综合利用,【,典题训练,4】,(,海南高考,),如图，在竖直,平面内有一固定光滑轨道，其中,AB,是长为,R,水,平直轨道，,BCD,是圆心为,O,、半径为,R,圆弧轨,道，两轨道相切于,B,点。在外力作用下，一小球,从,A,点由静止开始做匀加速直线运动，抵达,B,点时撤除外力。,已知小球刚好能沿圆轨道经过最高点,C,，重力加速度大小为,g,。,求：,(1),小球在,AB,段运动加速度大小；,(2),小球从,D,点运动到,A,点所用时间。,第37页,【,解题指导,】,“,刚好能沿圆轨道经过最高点,”,物理含义是到最高点,C,时轨道对小球压力为零。结合牛顿运动定律和机械能守恒定律可迎刃而解。,【,解析,】,(1),小球在,BCD,段运动时，受到重力,mg,、轨道压力,F,N,作用，如图所表示，依据题意，,F,N,0,，且小球在最高点,C,所受压力为零，则,F,NC,=0 ,第38页,设小球在,C,点速度为,v,C,，依据牛顿第二定律得：,mg=,设在,B,点速度为,v,B,小球从,B,点运动到,C,点，由机械能守恒定律,得：,小球在,AB,段做初速度为零匀加速直线运动，设加速度为,a,，,则：,由式得：,第39页,(2),设小球在,D,点速度为,v,D,，下落到,A,点速度为,v,，由机械能守恒,定律得：,设由,D,点运动到,A,点时间为,t,，由运动学公式得：,v=v,D,+gt ,由式得：,答案：,(1)(2),第40页,【,拓展提升,】,【,考题透视,】,该知识为每年高考重点和热点，近几年高考命题规律主要有以下几点：,(1),常结合平抛运动知识和功效关系进行综合考查。,(2),常结合电磁场知识以带电粒子在磁场中运动形式进行考查，这类问题综合性较强。,第41页,【,借题发挥,】,处理圆周运动力学问题普通步骤,(1),首先要明确研究对象；,(2),对其受力分析明确向心力起源；,(3),确定其运动轨道所在平面、圆心位置以及半径；,(4),将牛顿第二定律应用于圆周运动，得到圆周运动中动力,学方程，有以下各种情况，,解题时应依据已知条件进行选择。,第42页,【,创新预测,】,如图所表示，,AB,段为二分之一径,R=0.2 m,光滑 圆形轨道，,EF,为一倾角为,=30,光滑斜面,斜面上有一质,量为,0.1 kg,薄木板,CD,木板下,端,D,离斜面底端距离为,15 m,开始,时木板被锁定。一质量也为,0.1 kg,物块从,A,点由静止开始下滑,经过,B,点后被水平抛出,经过一段,时间后恰好以平行于薄木板方向滑上木板,在物块滑上木板,同时木板解除锁定。已知物块与薄木板间动摩擦因数为,取 求：,第43页,(1),物块抵达,B,点时对圆形轨道压力大小；,(2),物块做平抛运动时间；,(3),若下滑过程中某时刻物块和木板抵达共同速度,则这个速度为多大,?,第44页,【,解析,】,(1),物块由,A,到,B,由动能定理得：,解得：,在,B,点由牛顿第二定律得：,解得：,由牛顿第三定律可知物块对轨道压力为,3 N,。,(2),设物块抵达斜面竖直速度为,v,y,，则：,v,y,=gt,解得：,第45页,(3),物块在,E,点速度：,对物块：,v=v+a,1,t,对木板：,v=a,2,t,a,2,=g(sin+cos)=7.5 m/s,2,解得：,答案：,(1)3 N(2)(3),第46页,曲线运动综合问题规范求解,曲线运动综合题往往包括圆周运动、平抛运动等多个运动过程，常结合功效关系进行求解，解答时可从以下两点进行突破：,1.,分析临界点,对于物体在临界点相关多个物理量，需要区分哪些物理量能够突变，哪些物理量不能突变，而不能突变物理量,(,普通指线速度,),往往是处理问题突破口。,第47页,2.,分析每个运动过程运动性质,对于物体参加多个运动过程，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，还是竖直平面变速圆周运动，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，垂直于初速度方向力是由哪个力、哪个力分力或哪几个力提供。,第48页,【,典题例证,】,【,典例,】,(,无锡二模,)(13,分,),如图所表示，,ABC,和,DEF,是两条在同一竖直平面内光滑轨道，其中,ABC,末端水平，,DEF,是半径为,r,0.4 m,半圆形轨道，其直径,DF,沿竖直方向，,C,、,D,可看做重合，现有一可视为质点小球从轨道,ABC,上距,C,点高为,H,地方由静止释放。,第49页,(1),若要使小球经,C,处水平进入轨道,DEF,且能沿轨道运动，,H,最少要有多高？,(2),若小球静止释放处离,C,点高度,h,小于,(1),中,H,最小值，小球可击中与圆心等高,E,点，求此,h,值,(,取,g=10 m/s,2,),。,第50页,【,解题关键,】,(1),“,竖直,”“,光滑,”,说明物体在整个过程中机械能守恒。小球沿,ABC,轨道下滑，高度,H,决定小球在,D,点速度。,(2),小球在,DEF,轨道中运动性质与小球在,D,点速度相关：当小球在,D,点速度大于临界值时，小球将沿轨道做圆周运动；当小球在,D,点速度小于临界值时，小球将做平抛运动。,【,解题思绪,】,(1),在,ABC,段过程中，由机械能守恒定律列方程，建立小球下落高度,H,与抵达,D,点时速度,v,关系。,(2),明确小球能沿轨道,DEF,运动条件，列动力学方程。,第51页,【,规范解答,】,(1),设小球抵达,C,点时速度大小为,v,，依据机械,能守恒定律得：,(2,分,),小球能在竖直平面内做圆周运动，在圆周最高点必须满足,(2,分,),联立以上两式并代入数据解得：,H0.2 m (1,分,),即要使小球经,C,处水平进入轨道,DEF,且能沿轨道运动，,H,最小,高度为,0.2 m,。,(1,分,),第52页,(2),若,h2R,D.,小球能从细管,A,端水平抛出最小高度,H,min,=,第55页,【,解题指导,】,用动能定理,(,或机械能守恒定律,),求出小球运动到,A,点速度大小，再依据平抛运动规律求解水平位移值；因为小球在光滑细管内运动时能够受管支持力，所以能从,A,端水平抛出条件是小球抵达,A,点速率大小必须大于零，若等于零小球刚好静止在管口不能抛出去。,第56页,【,解析,】,选,B,、,C,。设小球运动到,A,点速度为,v,A,，依据动能定,理，有,=mg(H-2R),，得,v,A,=,小球做平抛运,动，有,x=v,A,t,2R=,所以水平位移,x=,选项,B,正,确、,A,错误；能从,A,端水平抛出条件是小球抵达,A,点速率,v,A,=,0,，即,H2R,，选项,C,正确、,D,错误。,第57页,2.,在竖直平面内，由光滑斜面和光滑半圆形轨道分别与粗糙水平面相切连接而成轨道如图所表示，半圆形轨道半径为,R=0.4 m,，质量为,m=0.8 kg,可视为质点小物块从斜面上距水平面高为,h,处,A,点由静止开始下滑，物块经过轨道连接处,B,、,C,点时，无机械能损失。运动到圆轨道最低点,C,处时对轨道压力为,F,N,=40 N,，水平轨道,BC,长,L=0.9 m,，物块与水平面间动摩擦因数为,=0.5,，,g,取,10 m/s,2,。求,:,第58页,(1)A,点距水平面高度,h,；,(2),小物块第一次由,B,点到,C,点运动时间；,(3),小物块能否经过圆形轨道最高点,D,。,第59页,【,解析,】,(1),物块经过圆形轨道最低点,C,时，由牛顿第二定律得：,F,N,-mg=,由牛顿第三定律得：,F,N,=F,N,=40 N,对,A,到,C,过程由动能定理得,mgh-mgL=,解得：,h=1.25 m,(2),物块从,A,点运动到,B,点过程中，由动能定理得：,mgh=,物块从,B,至,C,做匀减速直线运动,由速度公式得：,v,C,=v,B,-gt,解得：,t=0.2 s,第60页,(3),若物块能从,C,点运动到,D,点，由动能定理得：,-mg,2R=,解得：,v,D,=0,物块经过圆形轨道最高点最小速度为,v,D1,，,由牛顿第二定律得：,mg=,解得：,v,D1,=2 m/s,因为,v,D,y,a,，得,t,b,=t,c,t,a,，选项,A,错误，,B,正确；又依据,因为,y,b,y,a,，,x,b,v,b,，,v,b,v,c,选项,C,错误，,D,正确。,第65页,3.(,镇江一模,),从某高度水平抛出一小球，经过,t,时间抵达地面时，速度方向与水平方向夹角为,，不计空气阻力，重力加速度为,g,，以下结论中正确是,(),A.,小球初速度为,gttan,B.,若小球初速度增大，则平抛运动时间变长,C.,小球着地速度大小为,D.,小球在,t,时间内位移方向与水平方向夹角也为,第66页,【,解析,】,选,C,。如图所表示，小球初速度为,v,0,=gtcot,，落地时,速度 选项,C,正确，,A,错误；平抛运动时间仅由高度,来决定，选项,B,错误；位移与水平方向夹角为,，则,tan=2tan,，选项,D,错误。,第67页,4.(,安庆一模,),如图所表示，小球沿水平,面经过,O,点进入半径为,R,半圆弧轨道后恰能,经过最高点,P,，然后落回水平面，不计一切,阻力，以下说法正确是,(),A,小球落地点离,O,点水平距离为,R,B,小球落地点离,O,点水平距离为,2R,C,小球运动到半圆弧最高点,P,时向心力恰好为零,D,若将半圆弧轨道上部 圆弧截去，其它条件不变，则小球能到达最大高度比,P,点低,第68页,【,解析,】,选,B,。恰能经过最高点,P,，则在最高点,P,时重力恰好提,供向心力，选项,C,错误；由圆周运动知识可得 小球,离开,P,点后做平抛运动，,x=vt,解得,x=2R,故选项,A,错误，,B,正确；若将弧轨道上部 圆弧截去，其它条件不,变，则小球离开轨道后做竖直上抛运动，到达最大高度时速,度为零，故能到达最大高度比,P,点高，选项,D,错误。,第69页,5.(,长沙二模,),如图所表示是游乐场中过山车实物图片，,右图是过山车模型图。在模型图中半径分别为,R,1,2.0 m,和,R,2,8.0 m,两个光滑圆形轨道，分别固定在倾角为,37,斜轨道面上,Q,、,Z,两点，且两圆形轨道最高点,A,、,B,均与,P,点,平齐，圆形轨道与斜轨道之间圆滑连接。现使小车,(,视作质点,),从,P,点以一定初速度沿斜面向下运动。已知斜轨道面与小车,间动摩擦因数为,g,10 m/s,2,，,sin37,0.6,，,cos37,0.8,。问：,第70页,(1),若小车恰好能经过第一个圆形轨道最高点,A,处，则其在,P,点初速度应为多大？,(2),若小车在,P,点初速度为,10 m/s,，则小车能否安全经过两个圆形轨道？,第71页,【,解析,】,(1),设小车经过,A,点时临界速度为,v,1,，则：,设,Q,点与,P,点高度差为,h,1,，,PQ,间距离为,L,1,，则：,P,到,A,对小车，由动能定理得：,第72页,解得：,v,01,=,第73页,(2)Z,点与,P,点高度差为,h,2,，,PZ,间距离为,L,2,，则：,小车能安全经过两个圆形轨道临界条件是在,B,点速度为,v,2,，,且在,B,点时有：,第74页,设,P,点初速度为,v,02,，,P,点到,B,点过程，由动能定理得：,解得：,可知,v,02,10 m/s,，能安全经过,答案：,(1)(2),能,第75页,第76页,
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