专题三 曲线运动分析-【精剖细解】2024年高考物理二轮复习讲义

专题三 曲线运动分析 ——精剖细解细备考讲义 高考对于这部分知识点主要以具体事例和科技的最新成果为背景进行命题，以生活中实际物体的圆周运动和抛体运动为依托，进行模型化受力分析。强化对物理基本概念、基本规律的考核。试题的呈现形式丰富，提问角度设置新颖。在解决此类问题时要将所学物理知识与实际情境联系起来，抓住问题实质，将问题转化为熟知的物理模型和物理过程求解。主要考查的知识点有：平抛运动，类平抛运动，斜抛运动等。 知识点1：曲线运动 1、运动特点 (1)速度方向：质点在某点的速度，沿曲线上该点的切线方向． (2)运动性质：做曲线运动的物体，速度的方向时刻改变，所以曲线运动一定是变速运动。 由于做曲线运动的物体的速度方向时刻在变化，不管速度大小是否变化，因为速度是矢量，物体的速度时刻在变化，所以曲线运动一定是变速运动，一定有加速度，但加速度不一定变化。 (3)曲线运动的分类：①匀变速曲线运动（加速度恒定的曲线运动，即物体在恒力作用下的曲线运动）；②变加速曲线运动（加速度不断变化的曲线运动，即物体在变力作用下的曲线运动）。 注：曲线运动一定是变速运动，但变速运动不一定是曲线运动。 2、曲线运动的条件 1、从动力学角度看：物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一条直线上。 2、从运动学角度看：物体的加速度方向跟它的速度方向不在同一条直线上。 动力学角度这包含三个内容：①初速度不为零；②合力不为零；③合力方向与速度方向不共线。 3、曲线运动的轨迹与速度、合力的关系 物体作曲线运动的轨迹与速度方向相切，夹在速度方向与合力方向之间。并向合力方向弯曲，也就是合力指向运动轨迹的凹侧。 速度方向、合力方向及运动轨迹三者的关系 4、合外力与速度方向的判断：①当合外力方向与速度方向的夹角为锐角时，物体的速率增大；②当合外力方向与速度方向的夹角为钝角时，物体的速率减小；③当合外力方向与速度方向垂直时，物体的速率不变。 5、运动的合成与分解 （1）运动的合成与分解：已知分运动求合运动，叫运动的合成；已知合运动求分运动，叫运动的分解。 （2）运动的合成与分解是指描述运动的各物理量，即位移、速度、加速度的合成与分解，由于它们均是矢量，故合成与分解都遵守平行四边形定则 互成角度的两个直线运动的合运动性质和轨迹的判断 分运动 合运动 矢量图 条件 两个匀速直线运动 匀速直线运动 a＝0 一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动 匀变速曲线运动 a与v成α角 两个初速度为零的匀加速直线运动 初速度为零的匀加速直线运动 v0＝0 两个初速度不为零的匀加速直线运动 匀变速直线运动 a与v方向相同 匀变速曲线运动 a与v成α角 6、两种类型 曲线运动类型 平抛运动 斜抛运动 类平抛运动 图示 运动规律 水平方向：做匀速直线运动，速度：vx＝v0，位移：x＝v0t；竖直方向：做自由落体运动，速度：vy＝gt，位移：y＝gt2；合速度：v＝＝，方向与水平方向夹角为θ，则tan θ＝＝。做平抛(或类平抛)运动的物体任一时刻的瞬时速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点。速度方向与水平方向的夹角为α，位移与水平方向的夹角为θ，则tan α＝2tan θ。 速度公式：vx＝v0x＝v0cos θ；vy＝v0y－gt＝v0sin θ－gt。位移公式：x＝v0cos θ·t y＝v0sin θ·t－gt2。当vy＝0时，v＝v0x＝v0cos θ，物体到达最高点hmax＝＝。 物体所受合力为恒力，且与初速度的方向垂直。 在初速度v0方向做匀速直线运动，在合力方向做初速度为零的匀加速直线运动，加速度a＝。 考点 常规的平抛运动及类平抛模型；与斜面相结合的平抛运动模型。 注意加速度恒为重力加速度，考得较少。 常规分解法：将类平抛运动分解为沿初速度方向的匀速直线运动和垂直于初速度方向(即沿合力方向)的匀加速直线运动，两分运动彼此独立，互不影响，且与合运动具有等时性。 特殊分解法：对于有些问题，可以过抛出点建立适当的直角坐标系，将加速度分解为ax、ay，初速度v0分解为vx、vy，然后分别在x、y方向列方程求解。 7、平抛运动斜面上的两种类型 方法 内容 斜面 总结 分解速度 水平：vx＝v0 竖直：vy＝gt 合速度： v＝ 分解速度，构建速度三角形 分解位移 水平：x＝v0t 竖直：y＝gt2 合位移：s＝ 分解位移，构建位移三角形 8、处理平抛运动临界问题的关键 平抛运动临界问题解决的重点是：对题意进行分析，提取实际模型并提炼出关于临界条件的关键信息。此类问题的临界条件：通常为位置关系的限制或速度关系的限制，列出竖直方向与水平方向上的方