XX專用高考物理三輪沖刺第一篇回歸教材四曲線運動板塊

XX專用高考物理三輪沖刺第一篇回歸教材四曲線運動板塊XX專用高考物理三輪沖刺第一篇回歸教材四曲線運動板塊PAGEXX專用高考物理三輪沖刺第一篇回歸教材四曲線運動板塊四、曲線運動板塊基礎(chǔ)回扣1.曲線運動(1)運動條件:合外力與v不共線。(a、v不共線;Δv、v不共線)(2)運動性質(zhì):做曲線運動的物體,速度的方向時辰在改變,因此曲線運動必定是變速運動。(3)協(xié)力方向與軌跡的關(guān)系:物體做曲線運動的軌跡必定夾在協(xié)力方向和速度方向之間,速度方向與軌跡相切,協(xié)力方向指向軌跡的“凹”側(cè)。2.運動的合成與分解(1)分解原則:依據(jù)運動的實質(zhì)見效分解。位移、速度、加快度的合成與分解都依據(jù)平行四邊形定章。(2)合運動與分運動的關(guān)系:等時性、獨立性、等效性。(3)速率變化情況判斷:當協(xié)力方向與速度方向的夾角為銳角時,物體的速率增大;當協(xié)力方向與速度方向的夾角為鈍角時,物體的速率減小;當協(xié)力方向與速度方向垂直時,物體的速率不變。3.小船渡河模型小船渡河中,設(shè)河寬為d,水的流速為v1,船在靜水中速度為v2。小船過河的最短時間小船過河的最短位移船頭與河岸垂直時,過河時間最短tmin=,抵達對岸時船沿水流方向的位移x=v1tmin=dv2>v1時當船的合速度垂直于河岸時,最短位移為河寬d。此時有v2sinα=v1,v合=v2cosαv2<v1時合速度方向與河岸下游方向夾角為α=arcsin,此情況下船過河的位移x=d4.斜拉牽引問題(1)性質(zhì):平拋運動是加快度為g的勻加快曲線運動,其運動軌跡是拋物線。(2)圖示物理量x方向分運動y方向分運動合運動速度vx=v0vy=gt=v=tanβ=位移x=v0ty=gt2s=tanα=(3)重要推論①時間:由t=判斷,平拋物體在空中運動的時間只由物體拋出時離地的高度決定,而與拋出時的初速度沒關(guān)。②速度偏角與位移偏角的關(guān)系為tanβ=2tanα。

③平拋運動就任一地點A,過A點作其速度方向的反向延伸線交x軸于C點,有OC=。④速度變化:平拋運動是勻變速曲線運動,故在相等的時間內(nèi),速度的變化量(Δv=gΔt)相等,且必沿豎直方向,以以下圖。注意:平拋運動的速率隨時間其實不平均變化,而速度隨時間是平均變化的。⑤速度分解(圖甲)和位移分解(圖乙),以以下圖。甲乙a.圖甲中小球從拋出至落到斜面上的時間t=;b.c.圖乙中經(jīng)過t=小球距斜面最遠,最大距離d=。6.圓周運動(1)描繪圓周運動的物理量物理量符號單位意義定義式轉(zhuǎn)變式關(guān)系及說明線速度vm/s質(zhì)點在單位時間轉(zhuǎn)過的弧長v=v=v=ωr角速度ωrad/s質(zhì)點在單位時間轉(zhuǎn)過的圓心角ω=ω=向心加快度am/s2單位時間速度的變化a=a=ω2ra=f=轉(zhuǎn)速n與頻次相當周期Ts質(zhì)點運動一周所用的時間T=T=(2)勻速圓周運動①特色:加快度大小不變,方向素來指向圓心,是變加快運動。②條件:合外力大小不變、方向素來與速度方向垂直且指向圓心。③常用公式為:F=m=mω2r=m=mωv=4π2mf2r。(3)變速圓周運動?(4)在傳動裝置中各物理量之間的關(guān)系①同一轉(zhuǎn)軸的各點角速度ω同樣;②當皮帶不打滑時,用皮帶連結(jié)的兩輪邊緣上的各點線速度大小相等。(5)豎直平面內(nèi)圓周運動的繩、桿模型輕繩模型輕桿模型常有種類過最高點的臨界條件由mg=m得v臨=由小球能運動即可得v臨=0討論分析①過最高點時,v≥,FN+mg=m,繩、軌道對球產(chǎn)生彈力FN②不可以過最高點時,v<,在抵達最高點前小球已經(jīng)走開了圓軌道③從高到低過程機械能守恒:m=m+mgh①過最高點,當v=0時,FN=mg,FN為支持力,沿半徑背叛圓心②過最高點,當0<v<時,-FN+mg=m,FN背向圓心,隨v的增大而減?、圻^最高點,當v=時,FN=0④過最高點,當v>時,FN+mg=m,FN指向圓心并隨v的增大而增大⑤恰巧過最高點時,此時從高到低過程2mgR=mv2在最高點的FN-v2圖線取豎直向下為正向取豎直向下為正向(6)彎道問題①火車的彎道、公路的彎道都向內(nèi)側(cè)傾斜,若彎道半徑為r,車輛經(jīng)過速度為v0,則彎道的傾角應(yīng)為θ=arctan。②飛機、鳥在空中回旋時受力與火車以“v0”過彎道同樣,故機翼、翅膀的傾角θ=arctan。③騎自行車在水平路面上轉(zhuǎn)彎時,向心力由靜摩擦力供給,但車身的傾斜角仍為θ=arctan。回歸小練1.(多項選擇)(源于人教版必修2第4頁“演示實驗”)(2016鹽城二模)以以下圖,在一端關(guān)閉的圓滑細玻璃管中注滿清水,水中放一紅蠟塊R(R視為質(zhì)點)。將玻璃管的張口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與y軸重合,在R從坐標原點以速度v0=3cm/s勻速上調(diào)的同時,玻璃管沿x軸正向做初速度為零的勻加快直線運動,合速度的方向與y軸夾角為α。則紅蠟塊R的()A.分位移y與x成正比B.分位移y的平方與x成正比C.合速度v的大小與時間t成正比D.tanα與時間t成正比2.(源于人教版必修2第10頁“做一做”)(2017江蘇南通如東、徐州豐縣聯(lián)考)以以下圖的實驗裝置中,小球A、B完滿同樣。用小錘輕擊彈性金屬片,A球沿水平方向拋出,同時B球被松開,自由著落,實驗中兩球同時落地。圖中虛線1、2代表離地高度不同樣的兩個水平面,以下說法中正確的選項是()A.A球從面1到面2的速度變化等于B球從面1到面2的速度變化B.A球從面1到面2的速率變化等于B球從面1到面2的速率變化C.A球從面1到面2的速率變化大于B球從面1到面2的速率變化D.A球從面1到面2的動能變化大于B球從面1到面2的動能變化3.(多項選擇)(源于人教版必修2第11頁“插圖”)(2017江蘇鹽城三模)運動員在同一地點分別沿與地面成60°和30°的方向踢出一只橄欖球,兩次球落在同一地點,運動軌跡以以下圖,不計空氣阻力,則球()A.兩次運動位移相等B.沿軌跡①運動時間長C.在最高點時沿軌跡②運動速度小D.兩次最高點地點必定在同一豎直線上4.(源于人教版必修2第19頁“問題與練習(xí)”)以以下圖,某種變速自行車有六個飛輪和三個鏈輪,鏈輪和飛輪的齒數(shù)如表所示,后輪直徑為660mm(俗稱二六自行車),人騎車前進的速度為4m/s時,腳踐踏板做勻速圓周運動的角速度最小值約為()名稱鏈輪飛輪齒數(shù)483828151618212428A.1.9rad/sB.3.8rad/sC.6.5rad/sD.7.1rad/s5.(多項選擇)(源于人教版必修2第27頁“插圖”)(2017江蘇儀征中學(xué)期初考試)相關(guān)圓周運動的基本模型,以下說法正確的選項是()A.如圖a,汽車經(jīng)過拱橋的最高點處于超重狀態(tài)B.如圖b所示是一圓錐擺,增大θ,若保持圓錐的高不變,則圓錐擺的角速度不變C.如圖c,同一小球在圓滑且固定的圓錐筒內(nèi)的A、B地點先后分別做勻速圓周運動,則在A、B兩地點小球的角速度及所受筒壁的支持力大小相等D.火車轉(zhuǎn)彎超出規(guī)定速度行駛時,外軌對火車輪緣會有擠壓作用6.(源于人教版必修2第29頁“問題與練習(xí)”)(2017江蘇蘇州模擬)以以下圖,一個圓環(huán)繞過圓心O且與盤面垂直的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動,角速度為ω,盤面上有一質(zhì)量為m的物塊隨圓盤一同做勻速圓周運動,已知物塊到轉(zhuǎn)軸的距離為r,以下說法正確的選項是()A.物塊受重力、彈力、向心力作用,協(xié)力大小為mω2rB.物塊受重力、彈力、摩擦力、向心力作用,協(xié)力大小為mω2rC.物塊受重力、彈力、摩擦力作用,協(xié)力大小為mω2rD.物塊只受重力、彈力作用,協(xié)力大小為零7.(多項選擇)(源于人教版必修2第26頁“插圖”)(2018江蘇如東第一次檢測)在修建鐵路時,彎道處的外軌會略高于內(nèi)軌。以以下圖,當火車以規(guī)定的行駛速度轉(zhuǎn)彎時,內(nèi)、外軌均不會遇到輪緣的擠壓,設(shè)此時的速度大小為v,重力加快度為g,兩軌所在面的傾角為θ,則()A.該彎道的半徑r=B.當火車質(zhì)量改變時,規(guī)定的行駛速度大小不變C.當火車速率大于v時,內(nèi)軌將遇到輪緣的擠壓D.當火車速率小于v時,外軌將遇到輪緣的擠壓答案精解精析回歸小練1.BD由題意可知,y軸方向有y=v0t,x軸方向有x=at2,聯(lián)立可得x=y2,故A項錯誤,B項正確;x軸方向有vx=at,那么合速度的大小v=,則v的大小與時間t不可以正比,故C項錯誤;合速度的方向與y軸夾角為α,則有tanα==t,故D項正確。2.AB球做自由落體運動,A球做平拋運動,水平方向為勻速直線運動,豎直方向為自由落體運動,故A球從面1到面2的速度變化等于B球從面1到面2的速度變化,選項A正確;以以下圖,A球從面1到面2的速率變化為v2-v1,B球從面1到面2的速率變化為gt2-gt1,依據(jù)三角形兩邊之差小于第三邊,知A球從面1到面2的速率變化小于B球從面1到面2的速率變化,選項B、C錯誤;由動能定理分析知,A球從面1到面2的動能變化等于B球從面1到面2的動能變化,選項D錯誤。3.ABD兩次球從同一地點出發(fā)落在同一地點,則兩次運動位移相等,故A項正確;兩次球都做斜拋運動,豎直方向做豎直上拋運動,設(shè)著落的時間為t,最大高度為h,則有h=gt2,得t=,可知球沿軌跡①著落的時間長,而上漲與著落時間相等,因此沿軌跡①運動的總時間長,故B項正確;球水平方向做勻速直線運動,則有x=vx·2t,得水均分速度vx=,水均分位移x相等,球沿軌跡①運動時間長,則球沿軌跡①的水均分速度小,在最高點運動時的速度小,故C項錯誤;兩次球都做斜拋運動,軌跡都為拋物線,依據(jù)對稱性知,兩次最高點地點必定在同一豎直線上,故D項正確。4.B題中各輪的聯(lián)系為:后輪和飛輪的角速度相等,鏈輪和飛輪的線速度相等,鏈輪和踏板的角速度相等,當鏈輪和飛輪齒數(shù)之比最大時腳踐踏板的角速度最小,即鏈輪選擇48齒,飛輪選擇15齒,設(shè)踏板角速度為ω1,飛輪角速度為ω2,ω2=rad/s,=,解得ω1≈3.8rad/s。5.BD汽車在最高點,mg-FN=知FN<mg,故處于失重狀態(tài),故A項錯誤;題圖b所示是一圓錐擺,重力和拉力的協(xié)力F=mgtanθ=mω2r,又r=Lsinθ,得ω==,故增大θ,但保持圓錐的高不變,角速度不變,故B項正確;依據(jù)受力分析知兩種情況下球受力情況同樣,即向心力同樣,由F=mω2r知因r不同樣,則角速度不同樣,故C項錯誤;火車轉(zhuǎn)彎超出規(guī)定速度行駛時,重力和支持力的協(xié)力不足以供給向心力,則外軌對火車輪緣會有擠壓作用,故D項正確。6.C對物塊受力分析,物塊受重力、支持力及摩擦力作用,物塊所受的協(xié)力等于摩擦力,協(xié)力供給向心力,即協(xié)力大小為F合=Ff=mω2r,故A