新高考物理二轮复习专题三力与曲线运动教学案

新高考物理二轮复习专题三力与曲线运动教学案

考情分析

命题解读

本专题考点分为两大板块，一个是曲线运动，包括运动的合成与分解、两大曲线运动(平抛运动和圆周运动)，另一个是万有引力定律及应用，皆属于高频考点。从三年命题情况看，命题特点为：(1)注重基础知识。如以天体运动、航天技术相关内容出题、以对抛体运动的分析等出题，考查学生的理解能力。难度较小。

(2)注重方法与综合。如以万有引力定律与电学知识综合、从力的角度分析带电粒子的曲线运动、抛体运动与圆周运动综合等考查学生的推理能力、分析综合能力。难度属于中等。

整体难度中等，命题指数★★★★★，复习目标是达B必会。

1.(2017·南通中学摸底)如图1所示，绳子的一端固定在O点，另一端拴一重物在光滑水平面上做匀速圆周运动，下列说法正确的是( )

图1

A.转速相同时，绳短的容易断

B.周期相同时，绳短的容易断

C.线速度大小相等时，绳短的容易断

D.线速度大小相等时，绳长的容易断

解析转速相同时，根据F＝mω2r＝mr(2πn)2可知，绳越长，所需的向心力越大，则绳越容易断，故A项错误；周期相同时，则角速度相同，根据F＝mrω2知，绳越长，所需的向心力越大，则越容易断，故B项错误；线速度相等，根据F＝m知，绳越短，向心力越大，则绳越短越容易断，故C项正确，D项错误。

答案C

2.(2017·××市××、××市××联考)如图2所示的实验装置中，小球A、B完全相同。用小锤轻击弹性金属片，A球沿水平方向抛出，同时B球被松开，自由下落，实验中两球同时落地。图2中虚线1、2代表离地高度不同的两个水平面，下列说法正确的是( )

图2

A.A球从面1到面2的速度变化等于B球从面1到面2的速度变化

B.A球从面1到面2的速度变化等于B球从面1到面2的速率变化

C.A球从面1到面2的速度变化大于B球从面1到面2的速率变化

D.A球从面1到面2的动能变化大于B球从面1到面2的动能变化解析球A做平抛运动，竖直方向为自由落体运动，故A球从面1到面2的速度变化等于B球从面1到面2的速度变化，选项A正确，B、

C错误；由动能定理知，A球从面1到面2的动能变化等于B球从面1到面2的动能变化，选项D错误。

答案A

3.(多选)(2016·江苏单科)如图3所示，两质量相等的卫星A、B绕地球做匀速圆周运动，用R、T、Ek、S分别表示卫星的轨道半径、周期、动能、与地心连线在单位时间内扫过的面积。下列说法中正确的有( )

图3

A.TA＞TB

B.EkA＞EkB

C.SA＝SB

D.,T)＝,T)

解析已知不同高度处的卫星绕地球做圆周运动，RA＞RB。根据＝k 知，TA＞TB，选项A、D正确；由G＝m知，运动速率v＝，由RA＞RB，得vA＜vB，则EkA＜EkB，选项B错误；根据开普勒第二定律知，同一卫星绕地球做圆周运动，与地心连线在单位时间内扫过的面积相等，对于不同卫星，SA不一定等于SB，选项C错误。

答案AD

4.(2017·南师大附中、淮阴、天一、海门四校联考)如图4所示，竖直平面内光滑圆轨道外侧，一小球以某一水平速度v0从最高点A 出发沿圆轨道运动，至B点时脱离轨道，最终落在水平面上的C点，不计空气阻力。下列说法中正确的是( )

图4

A.在A点时，小球对圆轨道压力等于其重力

B.在B点时，小球的加速度方向指向圆心

C.A到B过程中，小球水平方向的加速度先增大后减小

D.A到C过程中，小球的机械能不守恒

解析在A点时，合力提供向心力，mg－FN＝m，则FN

答案C

运动的合成与分解

1.物体做曲线运动的条件及特点

(1)条件：F合与v的方向不在同一直线上。

(2)特点：①F合恒定：做匀变速曲线运动；

②F合不恒定：做非匀变速曲线运动；

③做曲线运动的物体受的合力总是指向曲线的凹侧。

2.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。

【例1】(2017·江苏南通中学期中)一小船在静水中的速度为 3 m/s，它在一条河宽150 m、水流速度为4 m/s的河流中渡河，则该小船( )

A.能到达正对岸

B.渡河的时间可能少于50 s

C.以最短时间渡河时，它沿水流方向的位移大小为200 m

D.以最短位移渡河时，位移大小为150 m

解析因为船在静水中的速度小于河水的流速，由平行四边形定则求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸到达正对岸，故A 项错误；当船在静水中的速度垂直河岸渡河时时间最短，最短时间tmin＝＝50 s，故B项错误；船以最短时间50 s渡河时沿河岸的位移x＝vstmin＝450 m＝200 m，故C项正确；如图所示，由三角形的相似得最短位移为s＝d＝150 m＝200 m，故D项错误。

答案C

“三模型、两方案”解决小船渡河问题

【变式1】 (多选)(2017·启东中学月考)在杂技表演中，猴子由静止开始沿竖直杆向上做加速度为a的匀加速运动，同时人顶着直杆以速度v0水平匀速移动，经过时间t，猴子沿杆向上移动的高度为h，人顶杆沿水平地面移动的距离为x，如图5所示。关于猴子的运动情况，下列说法正确的是( )

图5