第一板块 层级Ⅰ微专题Ⅰ-3 力与曲线运动（课件PPT）-【创新方案】2024年高考物理二轮复习专题辅导与测试（新教材）

力与曲线运动 微专题Ⅰ－3 01 02 03 目 录 命题视角(一)　平抛(类平抛)运动的规律 命题视角(二)　圆周运动 命题视角(三)　万有引力与宇宙航行 2 01 命题视角(一)　 平抛(类平抛)运动的规律 [典例]　如图所示，一小球在斜面的顶端以初 速度v0水平抛出，最后落到斜面上。已知斜面的倾 角为α，小球的质量为m，重力加速度为g。求： (1)小球落到斜面时速度大小和方向与水平面夹角的正切值。 (2)小球离斜面最远时的速度大小和运动时间。 [一题例析清] [进阶训练1]　 在上述例题的基础上改变情境：在足够长斜面上的A点，以速度v0水平抛出一个小球，不计空气阻力，小球落至斜面时下落的竖直高度为h1；若将此球改用速度2v0水平抛出，仍落至斜面时下落的竖直高度为h2。则h1∶h2为(　 ) A．1∶2　 B．1∶3　　 C．2∶1　　 D．1∶4 答案：D　 [进阶训练2]　 在上述例题的基础上改变情境：让小球在斜面的顶端以初速度v0垂直斜面斜向上抛出，最后仍落到斜面上。其他条件不变。求： (1)小球落到斜面上时的水平位移和竖直位移。 (2)小球从抛出到离斜面最远时的时间。 (3)小球离斜面最远时的速度大小。 (3)小球离斜面最远时vy＝0，只有沿x轴方向上的速度，则vx＝axt′＝v0tan α。 1．平抛运动及研究方法 [固本提素养] 2．巧解平抛运动与斜面的两类综合问题 续表 1．(2022·广东高考)如图所示，在竖直平面内，截面为三角形的小积木悬挂在离地足够高处，一玩具枪的枪口与小积木上P点等高且相距为L。当玩具子弹以水平速度v从枪口向P点射出时，小积木恰好由静止释放，子弹从射出至击中积木所用时间为t。不计空气阻力。下列关于子弹的说法正确的是(　 ) [精练速过关] 答案：B　 2．(2023·新课标卷)将扁平的石子向水面快速抛出，石子可能会在水面上一跳一跳地飞向远方，俗称“打水漂”。要使石子从水面跳起产生“水漂”效果，石子接触水面时的速度方向与水面的夹角不能大于θ。为了观察到“水漂”，一同学将一石子从距水面高度为h处水平抛出，抛出速度的最小值为多少？(不计石子在空中飞行时的空气阻力，重力加速度大小为g) 02 命题视角(二)　圆周运动 1．(2023·全国甲卷)一质点做匀速圆周运动，若其所受合力的大小与轨道半径的n次方成正比，运动周期与轨道半径成反比，则n等于(　 ) A．1　　　　　　　　　 B．2 C．3 D．4 [真题试能力] 答案：C　 2．(2023·北京高考)在太空实验室中可以利用匀速圆周运动测量小球质量。如图所示，不可伸长的轻绳一端固定于O点，另一端系一待测小球，使其绕O做匀速圆周运动，用力传感器测得绳上的拉力为F，用停表测得小球转过n圈所用的时间为t，用刻度尺测得O点到球心的距离为圆周运动的半径R。下列说法正确的是(　 ) 答案：A　 解析：太空实验室内的物体都处于完全失重状态，可知圆周运动的轨道可处于任意平面内，故A正确； 若误将n－1圈记作n圈，则得到的质量偏小，故C错误； 若测R时未计入小球的半径，则R偏小，所得质量偏大，故D错误。 3.(2023·江苏高考)“转碟”是传统的杂技项目，如图所 示，质量为m的发光物体放在半径为r的碟子边缘，杂技 演员用杆顶住碟子中心，使发光物体随碟子一起在水平 面内绕A点做匀速圆周运动。当角速度为ω0时，碟子边缘看似一个光环。求此时发光物体的速度大小v0和受到的静摩擦力大小f。 解析：发光物体的速度大小v0＝ω0r 发光物体做匀速圆周运动，则静摩擦力充当做圆周运动的向心力，则静摩擦力大小为f＝mω02r。 答案：ω0r　mω02r 1．匀速圆周运动 2．变速圆周运动 [固本提素养] 3．水平面内圆周运动的分析方法 (1)水平面内做圆周运动的物体，其向心力可能由弹力、摩擦力等力提供，常涉及绳的张紧与松弛、接触面分离等临界状态。 (2)常见临界条件： ①绳的临界：张力FT＝0； ②接触面滑动的临界：F＝Ffmax； ③接触面分离的临界：FN＝0。 4．竖直平面内圆周运动的解题关键 (1)抓住“两点”——即最高点和最低点，在最高点和最低点对物体进行受力分析，确定向心力，根据牛顿第二定律列方程。 (2)理清“一过程”——即从最高点到最低点，往往由动能定理将这两点联系起来。 [精练速过关] 1.(2023·江苏海安模拟)木球和金属球通过细线连接， 悬浮在装水的瓶中，如图所示，让瓶子和水绕中心竖直 轴匀速转动，则稳定时两球的位置可能是(　 ) 答案：B　 解析：当瓶子和水绕中心竖直轴匀速转动时，由于离心作用，因金属球的质量大于等体积的水的质量，则金属球应该向外偏离中心位置，直到与瓶子的内壁接触；而木球的质量小于等体积的水的质量，则等体积的水球应该向外偏离，则木球应