内容正文:
第一阶段
突破核心 升华思维
第3讲 力与曲线运动
专题一 力与运动
1
【高考定位】 高考对本讲的命题,选择题多集中在考查平抛运动的特点、卫星运动的参数分析;计算题集中在抛体运动、圆周运动规律的综合应用,题目与生活、生产相联系,涉及相关物理量的临界和极限状态的求解。特别要关注生活中曲线运动问题,善于将实际问题转化为物理模型。
01
02
突破点二 抛体运动规律及应用
突破点一 曲线运动、运动的合成与分解
03
突破点三 圆周运动规律及应用
索引
04
突破点四 万有引力定律及应用
第3讲 力与曲线运动
1.曲线运动的两关键
(1)物体受到的合力(加速度)方向与速度方向始终不共线。
(2)物体做曲线运动的轨迹一定夹在合力方向与速度方向之间,速度方向与轨迹相切,合力方向指向轨迹的“凹”侧。
2.两类典型实例
(1)“小船过河”问题分清三种速度,掌握两种情境。
①合速度:物体的实际运动速度;船速:船在静水中的速度;水速:水流动的速度,可能大于船速。
突破点一 曲线运动、运动的合成与分解
突破点二
专题限时集训
突破点一
突破点三
突破点四
第3讲 力与曲线运动
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②最短时间过河和最短位移过河(水速大于船速时最短位移大于河宽)。
突破点二
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突破点一
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突破点四
第3讲 力与曲线运动
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(2)“关联”速度问题
常见的模型。
突破点二
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突破点一
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第3讲 力与曲线运动
[典例1] 解放军特种兵在某次泅水训练中要求战士渡过一条如图所示的水渠。已知水渠Ⅰ区、Ⅱ区河宽分别为d和2d,河水流速分别为v和0.5v,一名战士甲从A点开始,朝着垂直于河岸的方向游动,在C点登陆,另一名战士乙从B点开始以垂直岸的路径在D点登陆,设两名战士的静水游动速度相等且保持不变,甲、乙渡河时间之比为k。则战士的静水游动速度大小为( )
A. B.
C. D.
√
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第3讲 力与曲线运动
C [设战士的速度为v1,Ⅰ区渡河时间为T1,Ⅱ区渡河时间为T2,根据平行四边形定则,则将A、B两处的速度分解,如图所示,则有T1=,T2=;由三角函数可知,sin θ=,cos θ=,又由=k解得v1=,故C正确,A、B、D错误。
]
1.如图所示,绕过光滑轻质定滑轮的细线连着两个小球,小球a、b分别套在水平杆和竖直杆上,某时刻连接两球的细线与竖直方向的夹角均为37°,此时a、b两球的速度大小之比为(已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)( )
A. B.
C. D.
√
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第3讲 力与曲线运动
A [如图所示,将a、b两小球的速度分解为沿细线方向的速度与垂直细线方向的速度,则a球沿细线方向的速度大小为v1=va sin 37°,b球沿细线方向的速度大小为v2=vb cos 37°,又v1=v2,解得==,A正确。
]
2.如图所示的机械装置可以将圆周运动转化为直线上的往复运动。连杆AB、OB可绕图中A、B、O三处的转轴转动,连杆OB在竖直面内的圆周运动可通过连杆AB使滑块在水平横杆上左右滑动。已知OB杆长为L,绕O点沿逆时针方向匀速转动的角速度为ω,当连杆AB与水平方向夹角为α,AB杆与OB杆的夹角为β时,滑块的水平速度大小为( )
A.
B.
C.
D.
√
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第3讲 力与曲线运动
D [设滑块的水平速度大小为v,A点的合速度的方向沿水平方向,将A点的速度分解,如图所示。根据运动的合成与分解可知,沿杆方向的分速度vA分=v cos α,B点做圆周运动,实际速度是圆周运动的线速度,可以分解为沿AB杆方向的分速度和垂直于AB杆方向的分速度,设B的线速度为v′,则vB分=v′cos θ=v′cos (β-90°)=v′cos (90°-β)=v′sin β,v′=ωL,又二者沿AB杆方向的分速度是相等的,即vA分=vB分,联立可得v=,故D正确。
]
1.抛体运动两推论一注意
(1)推论一: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,如图中A点和B点所示。
突破点二 抛体运动规律及应用
(2)推论二:做平抛(或类平抛)运动的物体在任意时刻任一位置处,设其末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。
(3)注意:斜抛运动至最高点时速度水平,可采用逆向思维法,看作平抛运动。
突破点一
专题限时集训
突破点二
突破点三
突破点四
第3讲 力与曲线运动
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