新高考物理三轮冲刺专项训练压轴题02 牛顿运动定律 曲线运动（原卷版）.doc

压轴题02牛顿运动定律曲线运动

1.本专题是动力学方法的典型题型，包括应用动力学方法解决圆周运动、抛体运动问题。高考中既可以在选择题中命题，更会在计算题中命题。2024年高考对于动力学的考查仍然是热点。

2.通过本专题的复习，可以培养同学们的审题能力,分析和推理能力。提高学生关键物理素养。

3.用到的相关知识有:圆周运动的规律,抛体运动的规律等。牛顿第二定律对于整个高中物理的串联作用起到至关重要的效果，是提高学生关键物理素养的重要知识点，因此在近几年的高考命题中动力学问题一直都是以压轴题的形式存在，其中包括对与高种常见的几种曲线运动形式（圆周运动和抛物线运动），以及对于曲线与直线组合等运动形式，要求考生学会运动的合成与分解的思想，掌握建立运动模型的思想方法，通过生活中的抛体运动和圆周运动的实例分析，建立平抛运动、水平面和竖直面内的圆周运动模型。

考向一：曲线运动的性质和运动轨迹

1.曲线运动的条件

当物体所受合外力的方向跟它的速度方向不共线时，物体做曲线运动。合运动与分运动具有等时性和等效性，各分运动具有独立性。

2.合外力方向与轨迹

物体做曲线运动的轨迹一定夹在合外力方向与速度方向之间，速度方向与轨迹相切，合外力方向指向轨迹的凹侧。

考向二：运动分解与合成

1.合运动与分运动：如果一个物体同时参与了几个运动，那么物体实际发生的运动就是这几个运动的合运动，这几个运动就是物体实际运动的分运动。

2.运动的合成与分解的法则：描述运动的物理量如位移、速度、加速度的合成与分解，遵从矢量运算法则。

3.相互垂直的两个分运动，位移和速度的合成

由于两分运动的方向相互垂直，对应的位移大小和速度大小为s＝SKIPIF10，v＝SKIPIF10。

4.合运动与分运动的四个特性

(1)等效性：各分运动的共同效果与合运动的效果相同。

(2)等时性：各分运动与合运动同时发生、同时结束，时间相同。

(3)独立性：各分运动之间互不相干，彼此独立，互不影响。

(4)同体性：各分运动与合运动是同一物体的运动。

5.合运动与分运动的求解方法

(1)两个分运动在同一直线上时，同向相加，反向相减。

(2)两个分运动不在同一直线上时，按照平行四边形定则进行合成与分解。

6.“化繁为简”的两种分解

(1)按效果分解：①确定物体的实际运动即合运动；②根据运动的实际效果确定两个分运动的方向；③根据平行四边形定则确定两个分运动的大小。

(2)按正交分解：①先建立平面直角坐标系；②在平面直角坐标系中沿坐标轴进行分解。

考向三：平抛运动的基本规律

1.运动性质：抛体运动是匀变速曲线运动。

2.平抛运动

(1)规律：vx＝v0，vy＝gt，x＝v0t，y＝eq\f(1,2)gt2。

(2)处理思路：分解的思想和方法的运用。

3.平抛运动的两个推论

(1)设做平抛运动的物体在任意时刻的速度方向与水平方向的夹角为θ，位移方向与水平方向的夹角为φ，则有tanθ＝2tanφ，如图甲所示。

(2)做平抛运动的物体任意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，如图乙所示。

考向四：与斜面相关的平抛运动模型

斜面上的平抛运动问题是一种常见的题型，在解答这类问题时除要运用平抛运动的位移和速度规律，还要充分运用斜面倾角，找出斜面倾角同位移和速度与水平方向夹角的关系，从而使问题得到顺利解决。

1.常见的模型

模型

方法

分解速度，构建速度三角形，找到斜面倾角θ与速度方向的关系

分解速度，构建速度的矢量三角形

分解位移，构建位移三角形，隐含条件：斜面倾角θ等于位移与水平方向的夹角

基本规律

水平：vx＝v0

竖直：vy＝gt

合速度：

v＝SKIPIF10

方向：tanθ＝eq\f(vx,vy)

水平：vx＝v0

竖直：vy＝gt

合速度：

v＝SKIPIF10

方向：tanθ＝eq\f(vy,vx)

水平：x＝v0t

竖直：y＝eq\f(1,2)gt2

合位移：

s＝eq\r(x2＋y2)

方向：tanθ＝eq\f(y,x)

运动时间

由tanθ＝eq\f(v0,vy)＝eq\f(v0,gt)得t＝eq\f(v0,gtanθ)

由tanθ＝eq\f(vy,v0)＝eq\f(gt,v0)得t＝eq\f(v0tanθ,g)

由tanθ＝eq\f(y,x)＝eq\f(gt,2v0)得t＝eq\f(2v0tanθ,g)

2.从斜面上某点水平抛出，又落到斜面上的平抛运动的五个特点

(1)位移方向相同，竖直位移与水平位移之比等于斜面倾斜角的正切值。

(2)末速度方向平行，竖直分速度与水平分速度(初速度)之比等于