专题04平抛运动与圆周运动-3年高考2年模拟1年备战2019高考精品系列之物理(Word版含解析)

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专题04 平抛运动与圆周运动

【2019年高考考点定位】

备考工作一定要夯实基础，能够建立并分析与情景对应的物理模型。大致可以从三个方面作为重点，即曲线运动的概念和曲线运动的合成分析，第二就是抛体运动，不一定都是平抛也许其他抛体运动也会出现，一定把运动分解到力的方向和与力垂直的方向进行分析。第三就是圆周运动，破解圆周运动的关键问题是找到向心力的来源，并厘清描述圆周运动各个物理量之间的相互关系。 【考点pk 】名师考点透析

考点一、曲线运动的概念及运动的合成分解

1.曲线运动→运动轨迹是曲线u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u u r 切线方向代表速度方向○1速度方向在不断变化，但是速度大小不一定变化。○2根据牛顿第二定律，加速度一定不等于零，但加速度大小和方向是否变化无法判断，所以合力一定不等于零，合力大小和方向是否变化无法判断。○3根据曲线运动的条件，合力与速度不共线，所以加速度与速度不共线。○4合力与速度垂直的分力改变速度方向，与速度同向的分力使速度增大，与速度反向的分力使速度减小。

2.两个运动的合成，按照两个初速度矢量合成，两个加速度矢量合成，若矢量合成后的速度和加速度共线就是直线运动，不共线就是曲线运动。

3.对于曲线运动的分解，一般根据运动效果分析：○1过河问题常分解为水流方向和垂直对岸方向，运动时间最短即船头垂直对岸，最短时间为min d

t v =

船

，若最短位移过程，船速和水速以及合速度构成矢量直角三角形，若船速大于水速，则以船速为斜边，若水速大于船速，则以水速为斜边。 考点二、抛体运动

1.平抛和类平抛运动：与合力垂直的方向匀速直线运动，位移0x v t =，匀速直线运动。合力方向，匀加速直线运动，位移为212

y at =

，加速度F

a m =，单独分析合力方向可以应用所有匀变速直线运动的公式，比如相邻时间

间隔内的位移之差2

y at ∆=。速度方向与初速度方向的夹角为θ则有2002tan at at y

v v t x

θ===

，即速度与初速度夹角正切值等于位移与初速度夹角正切值的二倍，末速度反向延长线与水平位移的交点为水平位移中点。 2.若有初速度的抛体运动，则把初速度分解为与合力共线和与合力垂直的两个方向。同样与合力垂直的方向匀速直线运动0x v t =，合力方向，则是初速度不等于0 的匀变速直线运动，位移2

12

y vt at =+

，分析时仍然按照两

个方向的速度位移合成进行分析即可。 考点三、圆周运动

1.描述圆周运动的相关物理量：线速度2==R v T π=

弧长周长时间周期，角速度2==T

π

ω转过的圆心角时间，从而可得线速度和角速度的关系v R ω=。向心加速度222

24F v a R R m R T

πω=

===，匀速圆周运动的加速度是变化的，方向在不断变化。

2.圆周运动注意向心力的来源，若为恒力提供，则要分析恒力所在直径对应的最高点，对应轨道内侧的运动，经过最高点，恒力要满足小于等于向心力，不然就会离心运动。即FR

v m

≥

。若向心力由洛伦兹力提供，注意分析力始终指向圆心，圆周运动的半径与速度大小有关，而周期与速度大小无关。若摩擦力提供向心力，则注意分析速度增大到一定程度，静摩擦力不足以提供向心力时，会发生滑动而离心。 【试题演练】

1．如图所示，卡车通过定滑轮以恒定的功率P 0控绳，牵引河中的小船沿水面运动，已知小船的质量为m 沿水面运动时所受的阻力为f,当绳AO 段与水平面夹角为θ时，小船的速度为v ，不计绳子与滑轮的摩擦，则此时小船的加速度等于（ ）

A.

B.

C.

D.

【答案】 D

【解析】小船的实际运动为合运动，沿着绳子方向和垂直绳子方向的是分运动，如图：

根据平行四边形定则，有v车=v•cosθ，故拉力为：①；对船受力分析，受重力、拉力、浮力和阻力:

根据牛顿第二定律，有：F•cosθ-f=ma②；由①②解的，故选D。

【点睛】本题关键是根据运动的合成与分解的知识求出拉绳子的速度，然后根据牛顿第二定律列式求解加速度。

2．我国高铁技术目前发展迅猛，银川作为省会城市没有高铁的历史即将结束。目前已经开始铺轨的银西高铁，横跨陕甘宁三省，极大的缩短了银川到西安的运行时间。设计图纸在一处半径为3000m的弯道处标明设计时速为144km/h（此时车轮轮缘不受力）。已知我国的轨距为1500mm，且角度较小时可认为，重力加速度g=10m/s2，则高铁在通过此弯道时内、外轨高度差为

A. 8cm

B. 9cm

C. 10cm

D. 11cm

【答案】 A

【解析】半径R=3000m 时速

根据牛顿第二定律得,

解得：，故A正确；

故选A

点睛：要使火车安全通过弯道,则火车拐弯时不侧向挤压车轮轮缘,靠重力和支持力的合力提供向心力,根据向心力公式列式求解.

3．（多选）如图所示为篮球趣味游戏，游戏者从离地H=1.5m处将篮球水平抛出，球可以直接从右侧离地h=0.5 m的孔进入篮内，也可与地面碰撞反弹一次后从孔进入篮内。设球与地面碰撞前后水平方向分速度不变，竖直方向分速度大小相等、方向相反，球拋出点离篮左侧的水平距离为L=5m，不计空气阻力，篮孔的直径比球的直径略大，重力加速度g取，则球要从孔进入篮内，抛出的初速度大小可能为( )

A.

B.

C.

D.

【答案】BC

由以上两式代入数据解得：，故B、C正确。

点睛：解决本题关键理解篮球进入篮孔的两种情形：第一种直接进入，第二种情形，篮球在地面反弹后再进入篮孔，注意第二种情形篮球篮球在从抛出到进入篮孔的总时间，可利用平抛运动的对称性进行求解。

【三年高考】16、17、18年高考真题及其解析

1．某弹射管每次弹出的小球速度相等．在沿光滑竖直轨道自由下落过程中，该弹射管保持水平，先后弹出两只小球．忽略空气阻力，两只小球落到水平地面的（）

A. 时刻相同，地点相同