2019年高考物理 高頻考點解密 專題04 曲線運動教學案.doc
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專題04 曲線運動 核心考點 考綱要求 運動的合成與分解 拋體運動 勻速圓周運動、角速度、線速度、向心加速度 勻速圓周運動的向心力 離心現(xiàn)象 Ⅱ Ⅱ Ⅰ Ⅱ Ⅰ 考點1 “關聯(lián)”速度問題 1．“關聯(lián)”速度 繩、桿等有長度的物體，在運動過程中，如果兩端點的速度方向不在繩、桿所在直線上，兩端的速度通常是不一樣的，但兩端點的速度是有聯(lián)系的，稱之為“關聯(lián)”速度。由于高中研究的繩都是不可伸長的，桿都是不可伸長和壓縮的，即繩或桿的長度不會改變，所以解題的原則是把物體的實際速度分解為垂直于繩（桿）和平行于繩（桿）兩個分量，根據(jù)沿繩（桿）方向的分速度大小相同求解。 2．分析“關聯(lián)”速度的基本步驟 → ↓ → ↓ → ↓ → （2018江西吉安三校聯(lián)考）如圖所示，輕質(zhì)不可伸長的細繩，繞過光滑定滑輪C，與質(zhì)量為m的物體A連接，A放在傾角為θ的光滑斜面上，繩的另一端和套在固定豎直桿上的物體B連接。現(xiàn)BC連線恰沿水平方向，從當前位置開始B以速度v0勻速下滑。設繩子的張力為T，在此后的運動過程中，下列說法錯誤的是 A．物體A做變速運動 B．物體A的速度小于物體B的速度 C．T小于mgsin θ D．T大于mgsin θ 【參考答案】C 【試題解析】由題意可知，將B的實際運動，分解成兩個分運動，如圖所示，根據(jù)平行四邊形定則， 1．如圖所示，套在豎直細桿上的環(huán)A由跨過定滑輪的不可伸長的輕繩與重物B相連。由于B的質(zhì)量較大，故在釋放B后，A將沿桿上升，當A環(huán)上升至與定滑輪的連線處于水平位置時，其上升速度v1≠0，若這時B的速度為v2，則 A．v2=v1 B．v2>v1 C．v2≠0 D．v2=0 【答案】D 【解析】把A上升的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子方向的速度，而沿繩子方向的速度與B的速度相等。如圖所示，A的速度為v，可看成是合速度其分速度分別是va、vb，其中va就是B的速度v（同一根繩子，大小相同），當A環(huán)上升至與定滑輪的連線處于水平位置時，va=0，所以B的速度v2=0。 考點2 小船渡河模型 1．模型條件 （1）物體同時參與兩個勻速直線運動。 （2）一個分運動速度大小和方向保持不變，另一個分運動速度大小不變，方向可在一定范圍內(nèi)變化。 2．模型特點 （1）船的實際運動是水流的運動和船相對靜水的運動的合運動。 （2）三種速度：船在靜水中的速度v1、水的流速v2、船的實際速度v。 A．兩船不會相遇 B．兩船在C點相遇 C．兩船在AC的中點相遇 D．兩船在BC的中點相遇 【參考答案】D 【試題解析】將兩船的運動分解為垂直于河岸方向和沿河岸方向，在垂直于河岸方向上，兩船的分速 1．小船橫渡一條兩岸平行的河流，船本身提供的速度（即靜水速度）大小不變、船身方向垂直于河岸，水流速度與河岸平行，已知小船的運動軌跡如圖所示，則 A．越接近河岸水流速度越小 B．越接近河岸水流速度越大 C．無論水流速度是否變化，這種渡河方式耗時最短 D．該船渡河的時間會受水流速度變化的影響 【答案】AC 考點3 平拋運動的規(guī)律的應用 “平拋+斜面”類問題 方法 示意圖 時間 總結(jié) 分解 速度 對著斜面拋 如圖所示，vy=gt，， 故 分解速度，構建 速度三角形 分解 位移 順著斜面拋 如圖所示，x=v0t，，而，聯(lián)立得 分解位移，構建 位移三角形 （2018湖北鄂州）如圖所示，甲、乙兩個小球從同一固定斜面的頂端O點水平拋出，分別落到斜面上的A、B兩點，A點為OB的中點，不計空氣阻力。以下說法正確的是 A．甲、乙兩球做平拋運動的初速度大小之比為1:2 B．甲、乙兩球接觸斜面的瞬間，速度的方向相同 C．甲、乙兩球做平拋運動的時間之比為1:3 D．甲、乙兩球運動過程中速度變化量的方向不相同 【參考答案】B 【試題解析】因為兩球下落的高度之比為1:2，據(jù)得，可知甲乙兩球運動的時間之比 1．如圖所示，從傾角為θ的斜面上的A點，以水平速度v0拋出一個小球，不計空氣阻力，它落到斜面上B點所用的時間為 A． B． C． D． 【答案】B ，豎直方向，聯(lián)立解得：，B正確。 考點4 類平拋運動與斜拋運動的規(guī)律 一、類平拋運動 1．模型特點：a．受力特點：物體所受合力為恒力，且與初速度的方向垂直；b．運動特點：在初速度v0方向做勻速直線運動，在合外力方向做初速度為零的勻加速直線運動，加速度。 2．處理方法 （1）常規(guī)分解：將類平拋運動分解為沿初速度方向的勻速直線運動和垂直于初速度方向（即沿合力的方向）的勻加速直線運動，兩個分運動彼此獨立，互不影響，且與合運動具有等時性； （2）特殊分解：對于有些問題，可以過拋出點建立適當?shù)闹苯亲鴺讼?，將加速度分解為ax、ay，初速度v0分解為vx、vy，然后分別在x、y方向列方程求解。 （2）“輕繩模型”在軌道最高點無支撐，“輕桿模型”在軌道最高點有支撐。 2．兩種模型比較： 輕繩模型 輕桿模型 常見 類型 均是沒有支撐的小球 均是有支撐的小球 過最高 點的臨界條件 由得 v臨=0 討論分析 1．過最高點時，v≥，F(xiàn)N+，繩、軌道對球產(chǎn)生彈力FN。 2．當v＜時，不能過最高點，在到達最高點前小球已經(jīng)脫離了圓軌道 1．當v=0時，F(xiàn)N=mg，F(xiàn)N為支持力，沿半徑背離圓心。 2．當0＜v＜時，，F(xiàn)N背離圓心，隨v的增大而減小。 3．當v=時，F(xiàn)N=0。 4．當v>時，，F(xiàn)N指向圓心并隨v的增大而增大 二、生活中的圓周運動 1．鐵路轉(zhuǎn)彎 （1）火車轉(zhuǎn)彎時的運動特點 火車轉(zhuǎn)彎時做的是圓周運動，因而具有向心加速度，需要向心力。 （2）向心力的來源 轉(zhuǎn)彎處外軌道略高于內(nèi)軌道，適當選擇內(nèi)外軌的高度差，可使轉(zhuǎn)彎時所需的向心力幾乎完全由支持力與重力的合力來提供。 設內(nèi)外軌間的距離為L，內(nèi)外軌的高度差為h，火車轉(zhuǎn)彎的半徑為R，火車轉(zhuǎn)彎的規(guī)定速度為v0，如圖所示F合=mgtan θ≈mgsin θ=mg（θ較小時，sin θ≈tan θ）， 由牛頓第二定律得：， 所以， 即火車轉(zhuǎn)彎的規(guī)定速度。 由于鐵軌建成后，h、L、R各量是確定的，故火車轉(zhuǎn)彎時的車速應是一個定值。 注意：a．當火車行駛速率v=v0時，火車對內(nèi)外軌均無側(cè)向壓力； b．當火車行駛速率v>v0時，外軌道對輪緣有側(cè)向壓力； c．當火車行駛速率v
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