高考二轮复习物理课件(新高考新教材)第一编核心专题突破专题1力与运动第三讲力与曲线运动

A.父亲先将球抛出
B.儿子先将球抛出
C.两人同时将球抛出
D.父亲下蹲适当高度后再与儿子同时将球抛出
解析 父亲扔出的球的竖直位移较大,根据t=
2ℎ

可知,父亲扔出的球在空
中飞行时间较长,即要想使两球在落地前相遇,父亲应先将球抛出,选项A正
确,B、C错误;若父亲下蹲适当高度与儿子高度相同,再与儿子同时将球抛
体在空中飞行时间最长,物体所受重力的冲量为IG=mgt总,则轨迹为1的物
体所受重力的冲量最大,故A、B错误;物体做斜上抛运动,在最高点时竖直
方向速度为零,但水平方向速度不为零,所以三个物体运动到最高点的速度
均不为零,故C错误;三个物体均做斜上抛运动,由Δv=g·
Δt可知,三个物体在
任意单位时间内的速度变化量一定相同,故D正确。
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。
2.平抛运动的三个重要推论
(1)若速度方向与水平方向的夹角为α,位移方向与水平方向的夹角为θ,则
tan α=2tan θ。
(2)平抛运动到任一位置A,过A点作其速度方向的反向延长线交Ox轴于C点,
有OC=

2
甲
乙
解析 由题知,两谷粒在空中运动时只受重力,加速度均为重力加速度,A错
误;谷粒1做平抛运动,谷粒2做斜上抛运动,因都过P点,说明从开始抛出到
过P点,两谷粒竖直位移相同,根据位移公式
1
1
2
y1= 1 ,y2=-v2yt2+ 2 2
2
2
,由此
可知,谷粒2从O到P的运动时间长,平均速度小,C、D错误;从O到P,谷粒2运
现要使小船在更短的时间内过河并且也正好到达正对岸O'处,在水流速度
不变的情况下,可采取的方法是( D )
A.θ角不变且v增大 B.θ角减小且v增大
C.θ角增大且v减小
D.θ角增大且v增大
解析 由题意可知,航线恰好垂直于河岸,要使小船在更短的时间内过河并
且也正好到达正对岸O'处,则合速度增大,方向始终垂直于河岸。小船在静
度,a3=g,选项C正确, D错误。设在P点的速度为v0,则从P点飞出后速度大
小的表达式为v= 0 2 + 2 2 ,可知从P点飞出后速度大小与时间的关系图
像不可能为直线, 选项A、B错误。
2.(命题角度2、4)(2023湖南卷)如图甲所示,我国某些农村地区人们用手抛
撒谷粒进行水稻播种。某次抛出的谷粒中有两颗的运动轨迹如图乙所示,
动时间长,但水平位移与谷粒1相等且谷粒2在最高点的速度为其初速度的
水平分量,故谷粒2在最高点的速度小于v1,B正确。
练模拟·提能力
1.(命题角度2)(多选)亲子游戏有益于家长与孩子之间的情感交流。如图所
示,父亲与儿子站在水平地面玩抛球游戏,两人相向站立,各持一小球并将
球水平抛出,下述抛球方式可能使两球在落地前相遇的有( AD )
置如图所示。P是个微粒源,能持续水平向右发射质量相同、初速度不同
的微粒。高度为h的探测屏AB竖直放置,离P点的水平距离为L,上端A与P点
的高度差也为h,重力加速度为g,关于微粒的运动,下列说法正确的是(
)
微粒打在探测屏 AB 的中点,则微粒在空中飞行的时间为
3ℎ

B.微粒刚好打在探测屏 A 点和 B 点的时间之比为 1∶2
(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。
实际就是分解位移
(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。
实际就是分解速度
(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
A.轨迹为1的物体在空中飞行时间最短
B.轨迹为2的物体所受重力的冲量最大
C.轨迹为3的物体运动到最高点的速度为零
D.三个物体在任意单位时间内的速度变化量一定相同
解析 根据斜上抛运动的对称性,可知物体从最高点下落的运动为平抛运动,
由
1 2
h= gt ,可得斜抛的总时间
2
t 总=2t=2
2ℎ
,因

h1>h2>h3,则可得轨迹为 1 的物
出,则两球在相同时间内下落相同的高度,则也可能在落地前相遇,选项D正
确。
2.(命题角度2、4)(2023北京房山区模拟)如图所示,将质量相同的三个物体
从水平地面上的A点以同一速率沿不同方向抛出,运动轨迹分别如图中的1、
2、3所示。若忽略空气阻力,三个物体从抛出到落地过程中,下列说法正确
的是( D )

C.若发射的微粒能被屏探测到,则微粒的初速度范围应满足2

≤v≤L
ℎ

D.若发射的微粒能被屏探测到,则微粒的初速度范围应满足2

≤v≤2L
ℎ
答案 AC

2ℎ

2ℎ
解析 若微粒打在探测屏
行的时间为 t 中=
3ℎ
,故

3
1
AB 中点,竖直方向有 h= 中 2 ,解得微粒在空中飞
2
2
A 正确;若微粒打在探测屏 A 点,竖直方向有
第三讲 力与曲线运动
目录索引
1 通览 主干知识
2 研学 核心考点
考点一
运动的合成与分解
分层突破——明要点
命题角度1运动的合成与分解的基本思路
(1)明确合运动和分运动的运动性质。
(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)运用力与速度的方向关系或矢量的运算法则进行分析求解。
水中的速度增大,与上游河岸的夹角θ增大,如图所示,故选D。
分层演练——拿高分
练真题·明考向
1.(命题角度1)(2023全国乙卷)小车在水平地面上沿轨道从左向右运动,动
能一直增加。如果用带箭头的线段表示小车在轨道上相应位置处所受合
力,下列四幅图可能正确的是( D )
解析 物体做曲线运动时,合力指向轨迹的内侧,且与速度方向成锐角时,速
命题角度2小船渡河问题
三种渡河情境
命题角度3关联速度问题
把物体的实际速度分解为垂直于绳(杆)和平行于绳(杆)的两个分量,根据沿
绳(杆)方向的分速度大小相等求解。常见的模型如图所示。
典例剖析
例1 (命题角度2)如图所示,小船以大小为v(船在静水中的速度)、方向与
上游河岸成θ角的速度从O处过河,经过一段时间,正好到达正对岸的O'处。
考点三
圆周运动的规律及应用
分层突破——明要点
命题角度1水平面内的圆周运动
(1)水平面内圆周运动的分析思路
(2)水平面内圆周运动的临界问题
绳恰好伸直
①绳的临界:拉力FT=0。
②接触面滑动临界:F=Ffmax。
达到最大静摩擦力
③接触面分离临界:FN=0。
命题角度2竖直平面内圆周运动问题
深化拓展
平抛运动和圆周运动的组合问题
2ℎ

速度范围应满足
2
B 点的微粒初速度大小为

≤v≤L
ℎ

,故
2ℎ

v0B=

C 正确,D 错误。
=

2

,则微粒的初
ℎ
分层演练——拿高分
练真题·明考向
1.(命题角度1)(2022广东卷)右图是滑雪道的示意图。可视为质点的运动员
从斜坡上的M点由静止自由滑下,经过水平NP段后飞入空中,在Q点落地。
不计运动员经过N点的机械能损失,不计摩擦力和空气阻力。下列能表示
该过程运动员速度大小v或加速度大小a随时间t变化的图像是( C )
解析 设MN段斜坡倾角为θ,运动员在斜坡MN段做匀加速直线运动,根据牛
顿第二定律得mgsin θ=ma1,可得a1=gsin θ;运动员在水平NP段做匀速直线
运动,加速度a2=0;运动员从P点飞出后做平抛运动,加速度为重力加速
桌半径R的最小值为多大
2 r,则在圆盘角速度缓慢增大时,物体从圆盘上被甩出
后做平抛运动的水平位移为多少
(3)若餐桌半径R'=
解题指导
审题:
读取题干
获取信息
圆盘与餐桌在同一水平面内且 物体从圆盘滑到餐桌时速度大小、方向均
1
h=2 2 ,解得微粒在空中飞行的时间 tA=
方向有
2ℎ
,若微粒打在探测屏

1
2h= 2 ,解得微粒在空中飞行的时间 tB=2
2
B 点,竖直
ℎ
,则刚好打在探测屏

A
点和 B 点的时间之比为 tA∶tB=1∶ 2,故 B 错误;打在 A 点的微粒初速度大
小为

v0A= =L


,打在
平抛运动结合圆周运动是近年高考热点,该类题解题程序一般分三步:
第一步:分析运动形式
1.单个质点的连续运动:平抛运动接圆周运动或圆周运动接平抛运动。
2.质点和圆盘的独立运动:圆盘外质点平抛落在转动圆盘上,或者转动圆盘
上质点被抛出落在圆盘外。
第二步:确定运动临界与关联
1.单个质点的连续运动:速度与圆轨道相切,恰好经过圆轨道最高点等。
2.质点和圆盘的独立运动:运动时间关联,位移关联,速度关联等。
第三步:用规律
根据临界条件和关联列方程求解。
典例剖析
例3 (命题角度1)如图所示,餐桌中心是一个半径为r=1.5 m的圆盘,圆盘可
绕中心轴转动,餐桌其余部分不转动,近似认为圆盘与餐桌在同一水平面内
且两者之间的间隙可忽略不计。已知放置在圆盘边缘的小物体与圆盘的
动摩擦因数为μ1=0.6,与餐桌的动摩擦因数为μ2=0.225,餐桌离地高度为
h=0.8 m。设小物体与圆盘以及餐桌之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,
重力加速度g取10 m/s2。
(1)为使物体不滑到餐桌上,圆盘的角速度ω的最大值为多少
(2)缓慢增大圆盘的角速度,物体从圆盘上甩出,为使物体不滑落到地面,餐
率增大。小车从左向右运动,动能一直增加, 因此速率变大,速度的方向为
轨迹的切线方向且指向右侧。选项D正确,A、B、C错误。
2.(命题角度2)(2021辽宁卷)1935年5月,红军为突破“围剿”决定强渡大渡河。
首支共产党员突击队冒着枪林弹雨依托仅有的一条小木船坚决强突。若
河面宽300 m,水流速度3 m/s,木船相对静水的速度1 m/s,则突击队渡河所
vA的大小为( D )
A.vB

B.sin

C.
tan
D.vBtan α
解析 对B球的速度分解可知,杆运动的速度为v=vBsin α,对A球的速度分解

可知vA=
=vBtan α,故选D。
cos
考点二
抛体运动的规律及应用
分层突破——明要点
命题角度1落点确定的平抛运动
根据题意确定已知合速度还是合位移,从而应用运动的合成与分解知识进
(如图所示)。
(3)任何一段时间内,速度变化量为Δv=gΔt,方向恒为竖直向下;连续相等的
时间间隔Δt内,竖直方向的位移差不变,为Δy=g(Δt)2,在平抛运动轨迹上找
几个点,使x1=x2=…,利用y2-y1=g(Δt)2可求重力加速度。
典例剖析
例2 (命题角度3)(多选)在真空环境内探测微粒在重力场中能量的简化装
的分速度逐渐增大,故C错误;飞机速度大小不变,与水平方向的倾角θ增大,
则vx=vcos θ减小,即水平方向的分速度逐渐减小,故D正确。
2.(命题角度3)(2023黑龙江肇东模拟)如图所示,一轻杆两端分别固定质量
为mA和mB的两个小球A和B(可视为质点),将其放在一个直角形光滑槽中,
已知当轻杆与槽左壁成α角时,B球沿槽上滑的速度为vB,则此时A球的速度
需的最短时间为( D )
A.75 s
B.95 s
C.100 s
D.300 s
解析 木船船头垂直河岸渡河时所需时间最短,由d=v船t解得最短时间t=300
s,选项D正确。
练模拟·提能力
1.(命题角度1)(2023辽宁鞍山一模)如图所示,某战机先水平向右,再沿曲线
ab向上,最后沿陡斜线直入云霄。设飞行路径在同一竖直面内,飞行速率不
变,则沿ab段曲线飞行时,战机( D )
A.所受合外力不变
B.所受合外力方向竖直向上
C.竖直方向的分速度不变
D.水平方向的分速度逐渐减小
解析 战机飞行速率不变,则所受合力方向始终与速度方向垂直,战机速度
方向不断变化,则所受合外力方向不断变化,不是竖直向上的,故A、B错误;
飞机速度大小不变,与水平方向的倾角θ增大,则vy=vsin θ增大,即竖直方向
其轨迹在同一竖直平面内,抛出点均为O,且轨迹交于P点,抛出时谷粒1和谷
粒2的初速度分别为v1和v2,其中v1方向水平,v2方向斜向上。忽略空气阻力,
关于两谷粒在空中的运动,下列说法正确的是( B )
A.谷粒1的加速度小于谷粒2的加速度
B.谷粒2在最高点的速度小于v1
C.两谷粒从O到P的运动时间相等
D.两谷粒从O到P的平均速度相等
行分析,列对应关系式。
命题角度2多个物体做平抛运动的比较
注意寻找不同物体平抛运动的相同点,如有相同竖直位移,则运动时间一定
相同。
命题角度3平抛运动中的临界问题
根据临界状态确定临界条件是解题关键。
命题角度4斜抛运动
一般需要沿水平和竖直方向分解初速度,可根据对称性求解相关问题。
深化拓展
1.处理平抛运动问题的四个关键点