秘籍04 曲线运动-备战2023年高考物理抢分秘籍(全国通用)

秘籍04曲线运动 概率预测 ☆☆☆☆☆ 题型预测 选择题、计算题☆☆☆☆☆ 考向预测 力学、电学和机械能、能量的综合 曲线运动是高考中考查分量比较重。高考中，圆周运动和抛体运动常见两种曲线运动，在实际问题中抽象成物理模型的应用。 1．从考点频率看，匀速圆周运动、抛体运动是高频考点、必考点，所以必须完全掌握。 2．从题型角度看，可以是选择题、计算题其中小问，分值10分左右，着实不少！ 一、约束类平抛运动问题 通过对平抛运动过程中设置障碍物，对平抛运动的飞行时间、飞行距离等做出限制、增大了平抛运动的物理情景变化空间，使问题处理变得相对复杂，成为综合考查平抛运动知识的常用方法。平抛运动中设置各种障碍物的题目类型统称为“平抛与障碍”题型。处理好本题型不仅对平抛运动的学习帮助很大，对后续课程中电场的学习也有很好的促进和帮助作用。 “约束类平抛”题型分类较多，例如，按障碍物形状可分为“水平面类”“竖直面类”“斜面类”“球面类”“抛物面类”；按平抛物体与障碍物作用的方式可分为“撞击式”“进入式”；按障碍物对平抛运动形成的隐含条件可分为“速度方向类”“轨迹位置类”；按平抛运动动态变化产生的因素可分为“初速大小类”“初速方向类”“抛出点高度类”。 二、斜上抛运动问题 基本规律 以斜抛运动的抛出点为坐标原点O，水平向右为x轴的正方向，竖直向上为y轴的正方向，建立如图所示的平面直角坐标系xOy. 初速度可以分解为v0x＝v0cos θ，v0y＝v0sin θ. 在水平方向，物体的位移和速度分别为 x＝v0xt＝(v0cos θ)t① vx＝v0x＝v0cos θ② 在竖直方向，物体的位移和速度分别为 y＝v0yt－gt2＝(v0sin θ)t－gt2③ vy＝v0y－gt＝v0sin θ－gt④ 三、 “变速”圆周运动问题 圆周运动是力学范围内两种重要的曲线运动形式之一，通过对圆周运动中物理情景、临界状态的设置，大大增加了知识点覆盖范围，增强了圆周运动试题考查的综合性。分析物体在圆周运动过程中由于速度变化引起受力变化、临界状态出现、极值问题的产生，提高了思维的深度、难度与广度，这种分析过程、极值问题处理的题目类型统称为“变速圆周问题”。处理好本题型不仅对后续电磁学中涉及圆周运动的学习有很好的帮助和促进作用，而且能很好地提高物理思维的严密性、逻辑性、深刻性与灵活性。 “变速圆周问题”题型分类较多，例如，按轨道平面所在位置可分为“水平圆周运动类”“竖直圆周运动类”和“斜面内圆周运动类”；按圆周运动中约束物情况可分为“绳约束类”“杆约束类”“面约束类”；按圆周运动中临界状态可分为“松弛类”“滑动类”“分离类”“断裂类”。 一．平抛运动 ①确定隐含条件 约束形式示例 隐含条件 无撞击进人轨道 瞬时速度方向沿轨道切线方向 垂直撞击障碍物 瞬时速度方向垂直撞击面的切线 到达障碍物上某点 落点位置坐标满足障碍物形状的函数表达式 水平面 ①限制竖直位移；②一定大小的水平面限制水平位移 竖直面 ①限制水平位移；②一定高度的竖直面限制竖直位移 斜面 ①限制水平位移与竖直位移关系；②抛出点与落点均在斜面上时，还限制了位移方向 ②明确解题方法 利用隐含条件、待求量确定选择速度公式、位移公式 ③方程分析求解 联立隐含条件方程、选定的平抛运动的速度公式或位移公式，必要时通过运动的合成或分解分析求解 核心素养提升 二、斜抛运动中的极值 在最高点，vy＝0，由④式得到t＝⑤ 将⑤式代入③式得物体的射高ym＝⑥ 物体落回与抛出点同一高度时，有y＝0， 由③式得总时间t总＝⑦ 将⑦式代入①式得物体的射程xm＝ 当θ＝45°时，sin 2θ最大，射程最大． 所以对于给定大小的初速度v0，沿θ＝45°方向斜向上抛出时，射程最大． (2)逆向思维法处理斜抛问题 对斜上抛运动从抛出点到最高点的运动，可逆过程分析，看成平抛运动，分析完整的斜上抛运动，还可根据对称性求解某些问题． 三、圆周运动 1.明确向心力是解决圆周运动问题的关键 在匀速圆周运动中，合力是物体做圆周运动的向心力，在变速圆周运动中，沿半径方向的合力是物体做圆周运动的向心力。 2.竖直平面内圆周运动的分析方法 （1）确定模型种类，首先判断是“轻绳模型”还是“轻杆模型”。 （2）确定临界位置：对于竖直面内的圆周运动，其临界状态通常为圆周运动的最高点或最低点。 （3）研究临界状态：对于“轻绳模型”，最高点的临界状态满足速度（其中R为圆周运动的半径)；而对于“轻杆模型”，最高点的临界状态满足速度v=0。 （4）对质点进行受力分析：明确质点做圆周运动过程中的受力情况（通常是最高点或最低点），然后根据牛顿第二定律列出方程。 （5）对运动过程进行分析：对于处于两个状态之间的运动过程，通常