2017年高考物理二轮专题复习——力与物体的曲线运动.docx

第3讲　力与物体的曲线运动一、物体做曲线运动的条件合外力与速度方向不在同一条直线上，物体将做曲线运动，有以下两种情况：1．若合外力为恒力，物体将做；2．若合外力为变力，物体将做。二、运动的合成与分解1．小船过河的两类问题的分析方法(1)要求最短时间过河，则船头必须，不论船速与水流速度的关系如何。(2)要求过河的位移最短，则要区分两种情况：①当船在静水中的速度v1大于水流速度v2时，最短过河位移为河宽d，如图甲所示，船头指向上游与河岸的夹角α＝。②当船在静水中的速度v1小于水流速度v2时，过河的最短位移为x，如图乙所示，船头指向上游与河岸的夹角为θ＝arccos，最短位移x＝d。2.绳、杆相牵连物体的速度关系的分析方法两物体用绳、杆相牵连时，将物体(绳头或杆头)的速度和分解，两物体沿绳、杆方向的分速度大小相等。三、平抛运动1．平抛运动的两个关系(1)位移关系(2)速度关系2．平抛(类平抛)运动的两个推论(1)做平抛(类平抛)运动的物体任意时刻速度的反向延长线一定通过此时水平位移的，如图甲所示。(2)如图乙，设做平抛(类平抛)运动的物体在任意时刻、任意位置处瞬时速度与水平方向的夹角为θ，位移与水平方向的夹角为φ，则有tanθ＝。四、圆周运动1．描述圆周运动的物理量间的关系v＝ωr、ω＝＝2πf＝2πn，a＝＝ω2r＝()2r＝(2πf)2r。2．物体做匀速圆周运动的条件。3．向心力的来源(1)在匀速圆周运动中，是物体做圆周运动的向心力。(2)在变速圆周运动中，是物体做圆周运动的向心力。4．离心运动的条件物体受到的合力物体做圆周运动所需的向心力。　　竖直面内圆周运动的两种临界问题的比较最高点无支撑最高点有支撑实例球与绳连接、水流星、翻滚过山车球与杆连接、球过竖直的圆形管道，套在圆环上的物体等图示在最高点受力重力，弹力F弹向下或等于零mg＋F弹＝m重力，弹力F弹向下、向上或等于零mg±F弹＝m恰好过最高点F弹＝0，mg＝m，v＝，即在最高点速度不能为零v＝0，mg＝F弹在最高点速度可为零解决竖直面内圆周问题的关键是“两点一过程”。“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，找出向心力的来源，根据牛顿第二定律列方程；“一过程”即从最高点到最低点，往往用动能定理将这两点联系起来。一、典题例证1运动的合成与分解以选择题的形式考查，主要考查运动的合成与分解的理解和应用。　二、解决运动合成和分解的一般思路(1)明确合运动或分运动的运动性质。(2)明确是在哪两个方向上的合成或分解。(3)找出各个方向上已知的物理量(速度、位移、加速度)。(4)运用力与速度的关系或矢量的运算法则进行分析求解。三、1．[2015·盐城二模](多选)如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一红蜡块R(R视为质点)。将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，在R从坐标原点以速度v0＝3 cm/s匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正向做初速度为零的匀加速直线运动，合速度的方向与y轴夹角为α，则红蜡块R的(　　)A.分位移y与x成正比B.分位移y的平方与x成正比C.合速度v的大小与时间t成正比D.tanα与时间t成正比2.[2015·潍坊月考](多选)如图为玻璃自动切割生产线示意图。图中，玻璃以恒定的速度向右运动，两侧的滑轨与玻璃的运动方向平行。滑杆与滑轨垂直，且可沿滑轨左右移动。割刀通过沿滑杆滑动和随滑杆左右移动实现对移动玻璃的切割。要使切割后的玻璃是矩形，以下做法正确的是(　　)A．保持滑杆不动，仅使割刀沿滑杆运动B.滑杆向左移动的同时，割刀沿滑杆滑动C.滑杆向右移动的同时，割刀沿滑杆滑动D.滑杆向右移动的速度必须与玻璃运动的速度相同一、典题例证2平抛(类平抛)运动规律的应用一般以选择题或计算题的形式考查，常和机械能守恒或几何知识相联系。　　典例中，小球末速度方向与斜面有一定夹角，若抛出的初速度再大些，但仍落在斜面上，这一夹角如何改变呢？　二、处理平抛的几点技巧(1)处理平抛运动(或类平抛运动)时，一般将运动沿初速度方向和垂直于初速度方向进行分解，先按分运动规律列式，再用运动的合成求合运动。(2)对于在斜面上平抛又落到斜面上的问题，其竖直位移与水平位移之比等于斜面倾角的正切值。(3)若平抛的物体垂直打在斜面上，则物体打在斜面上瞬间，其水平速度与竖直速度之比等于斜面倾角的正切值。(4)做平抛运动的物体，其位移方向与速度方向一定不同。(5)抓住两个三角形，有关速度的三角形和有关位移的三角形，结合题目呈现的角度或函数方程找到问题的突破口。三、3．(多选)如图所示，固定斜面PO、QO与水平面MN的夹角均为45°，现由A点分别以v1、v2先后沿水平方向抛出两个小球(可视为质点)，不计空气阻力，其中以v1抛出的小球恰能垂直于QO落于C点，飞行时间为t，