高三物理总复习:《有关曲线运动的几个小专题》
专题23曲线运动 运动的合成与分解(解析版)—2023届高三物理一轮复习重难点突破

专题23曲线运动运动的合成与分解考点一物体做曲线运动的条件1.曲线运动的速度方向:质点在某一点的速度方向,沿曲线在这一点的切线方向.2.曲线运动的条件:物体所受合外力(加速度)的方向跟速度方向不在同一条直线上.根据曲线运动的条件,判断物体是做曲线运动还是做直线运动,只看合外力(加速度)方向和速度方向的关系,两者方向在同一直线上则做直线运动,有夹角则做曲线运动.3.物体做曲线运动时,速度方向与轨迹相切,合外力方向指向轨迹的“凹”侧,轨迹一定夹在合外力方向与速度方向之间.4.(1)当合外力方向与速度方向的夹角为锐角时,物体的速率增大;(2)当合外力方向与速度方向的夹角为钝角时,物体的速率减小;(3)当合外力方向与速度方向垂直时,物体的速率不变.1.关于做曲线运动的物体,下列说法正确的是()A.曲线运动一定是变速运动,变速运动一定是曲线运动B.速度一定在变化C.所受的合外力一定在变化D.加速度方向一定垂直于速度方向【答案】B【解析】A.曲线运动一定是变速运动,但变速运动不一定是曲线运动,A错误;B.做曲线运动的物体速度方向一定在发生变化,B正确;C.做曲线运动的物体,合外力不一定在变化,C错误;D.做曲线运动的物体,合力方向与速度方向不在同一条直线上,但不一定垂直,所以加速度方向不一定与速度方向垂直,D错误。
2.在2022年北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台决赛中,运动员谷爱凌摘得金牌。
如图所示是谷爱凌滑离跳台后,在空中实施翻滚高难度动作时,滑雪板(视为质点)运动的轨迹,a、b是轨迹。
上的两点,不计空气阻力。
则()A.谷爱凌上升到最高点时,整体速度为零B.谷爱凌离开跳台后,整体做自由落体运动C.滑雪板经过a、b两点时的速度方向相反D.谷爱凌处于完全失重状态【答案】DA.谷爱凌上升到最高点时,整体还有水平速度,则速度不为零,选项A错误;B.谷爱凌离开跳台后,整体做斜上抛运动,然后做曲线运动,不是自由落体运动,选项B错误;C.滑雪板经过a、b两点时的速度方向均向上,方向相同,选项C错误;D.谷爱凌在空中加速度始终为g,处于完全失重状态,选项D正确。
高三物理曲线运动知识点总结

高三物理曲线运动知识点总结高三物理课程是学生进入高中学习的最后一年,因此理论知识的掌握对于学生未来的学业发展至关重要。
曲线运动是高三物理中的一个重要内容,它是描述物体在空间运动过程中轨迹的数学模型。
本文将对高三物理曲线运动知识点进行总结,以帮助学生更好地理解和掌握这一部分的知识。
一、曲线运动的基本概念曲线运动指的是物体在三维空间中以曲线路径运动的过程。
与直线运动相比,曲线运动具有更多的复杂性和可变性。
在曲线运动中,我们首先要了解的是弧长和曲率的概念。
1. 弧长弧长是曲线上的一段弧所对应的长度。
在计算弧长时,我们可以利用微元法来进行近似计算。
对于一段曲线,我们将其分割成若干个微小的线段,然后将这些线段的长度相加,即可得到近似的弧长。
当我们将这些微小线段的长度无限趋近于零时,即可得到精确的弧长。
2. 曲率曲率是描述曲线弯曲程度的物理量。
它是指曲线上某一点的切线在该点处的方向变化率。
曲线弯曲程度越大,曲率的值就越大。
而曲率的值与曲线在该点处的半径成反比。
二、曲线运动的数学表示在物理中,我们常常利用数学模型来描述物体的曲线运动。
常见的曲线运动方程有直角坐标系下的参数方程和极坐标系下的参数方程。
1. 直角坐标系下的参数方程直角坐标系下的参数方程是通过给出物体在每一个时间点的x坐标和y坐标来描述曲线运动的。
常见的直角坐标系下的参数方程有直线方程、抛物线方程、椭圆方程、双曲线方程等。
2. 极坐标系下的参数方程极坐标系下的参数方程是通过给出物体在每一个时间点的极径和极角来描述曲线运动的。
常见的极坐标系下的参数方程有圆方程、螺旋线方程等。
三、曲线运动的物理性质曲线运动除了具有数学特性外,还具有一些重要的物理性质。
这些物理性质在实际问题的求解中非常有用。
1. 曲线运动的速度和加速度曲线运动的速度是物体在曲线上的切线方向上的速度,而加速度则是速度的变化率。
在曲线运动中,物体的速度和加速度方向并不总是相同的,它们的方向与曲线的弯曲程度密切相关。
专题2.3 力与曲线运动(解析版)

第二部分核心主干专题突破专题2.3 力与曲线运动目录【突破高考题型】 (1)题型一曲线运动、运动的合成与分解 (1)题型二平抛(类平抛)运动的规律 (4)题型三圆周运动 (7)类型1水平面内圆周运动的临界问题 (7)类型2竖直平面内圆周运动的轻绳模型 (8)类型3竖直平面内圆周运动的轻杆模型 (9)【专题突破练】 (11)【突破高考题型】题型一曲线运动、运动的合成与分解1.曲线运动的理解(1)曲线运动是变速运动,速度方向沿切线方向。
(2)合力方向与轨迹的关系:物体做曲线运动的轨迹一定夹在速度方向与合力方向之间,合力的方向指向曲线的“凹”侧。
2.运动的合成与分解(1)物体的实际运动是合运动,明确是在哪两个方向上的分运动的合成。
(2)根据合外力与合初速度的方向关系判断合运动的性质。
(3)运动的合成与分解就是速度、位移、加速度等的合成与分解,遵循平行四边形定则。
【例1】(2022·学军中学适应考)2021年10月29日,华南师大附中校运会开幕式隆重举行,各班进行入场式表演时,无人机从地面开始起飞,在空中进行跟踪拍摄。
若无人机在水平和竖直方向运动的速度随时间变化关系图像如图所示,则无人机()A.在0~t1的时间内,运动轨迹为曲线B.在t1~t2的时间内,运动轨迹为直线C.在t1~t2的时间内,速度均匀变化D.在t3时刻的加速度方向竖直向上【答案】C【解析】在0~t1的时间内,无人机沿x方向和y方向均做初速度为零的匀加速直线运动,其合运动仍是直线运动,A错误;在t1~t2的时间内,无人机的加速度沿y轴负向,但初速度为t1时刻的末速度,方向不是沿y轴方向,初速度和加速度不共线,因此运动轨迹应是曲线,B错误;在t1~t2的时间内,无人机加速度沿y轴负向,且为定值,因此其速度均匀变化,C正确;在t3时刻,无人机有x轴负方向和y轴正方向的加速度分量,合加速度方向不是竖直向上,D错误。
【例2】.(2022·成都诊断)质量为m的物体P置于倾角为θ1的固定光滑斜面上,轻细绳跨过光滑轻质定滑轮分别连接着P与小车,P与滑轮间的细绳平行于斜面,小车以速率v水平向右做匀速直线运动。
高考物理全国卷专题04 曲线运动常考模型(原卷版)

2020年高考物理二轮复习热点题型与提分秘籍专题04 曲线运动常考模型题型一曲线运动和运动的合成与分解【题型解码】1.曲线运动的理解(1)曲线运动是变速运动,速度方向沿切线方向;(2)合力方向与轨迹的关系:物体做曲线运动的轨迹一定夹在速度方向与合力方向之间,合力的方向指向曲线的“凹”侧.2.曲线运动的分析(1)物体的实际运动是合运动,明确是在哪两个方向上的分运动的合成.(2)根据合外力与合初速度的方向关系判断合运动的性质.(3)运动的合成与分解就是速度、位移、加速度等的合成与分解,遵守平行四边形定则.【典例分析1】(多选)如图所示,质量为m的物块A和质量为M的重物B由跨过定滑轮O的轻绳连接,A 可在竖直杆上自由滑动。
当A从与定滑轮O等高的位置无初速释放,下落至最低点时,轻绳与杆夹角为37°。
已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,不计一切摩擦,下列说法正确的是()A.物块A下落过程中,A与B速率始终相同B.物块A释放时的加速度为gC.M=2m D.A下落过程中,轻绳上的拉力大小始终等于Mg【典例分析2】(2019·江西宜春市第一学期期末)如图所示是物体在相互垂直的x方向和y方向运动的v-t 图象.以下判断正确的是()A.在0~1 s内,物体做匀速直线运动B.在0~1 s内,物体做匀变速直线运动C.在1~2 s内,物体做匀变速直线运动D.在1~2 s内,物体做匀变速曲线运动【提分秘籍】1.解决运动的合成和分解的一般思路(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。
2.关联速度问题的解题方法把物体的实际速度分解为垂直于绳(杆)和平行于绳(杆)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。
高三物理曲线运动复习重点

高三物理曲线运动复习重点第1单元 运动的合成与分解 平抛物体的运动一、曲线运动1.曲线运动的条件:质点所受合外力的方向(或加速度方向)跟它的速度方向不在同一直线上。
物体能否做曲线运动要看力的方向,不是看力的大小。
2.曲线运动的特点:曲线运动的速度方向一定改变,所以是变速运动。
二、运动的合成与分解(猴爬杆)1.从已知的分运动来求合运动,叫做运动的合成,包括位移、速度和加速度的合成,由于它们都是矢量,所以遵循四边形定则。
2.求已知运动的分运动,叫运动的分解,解题按实际“效果”分解,或正交分解。
3.合运动与分运动的特征:①运动的合成与分解符合平行四边形法则。
分运动共线时变成了代数相加减。
——矢量性②合运动与分运动具有“同时性”——同时性③每个分运动都是独立的,不受其他运动的影响——独立性④合运动的性质是由分运动决定的——相关性⑤实际表现出来的运动是合运动⑥速度、时间、位移、加速度要一 一对应 ⑦运动的分解要根据力的作用效果(或正交分解) 4.两个互成角度的直线运动的合运动是直线运动还是曲线运动?三、应用举例:1. 过河问题例1、一条宽度为L 的河流,水流速度为V s ,已知船在静水中的速度为V c ,那么: (1)怎样渡河时间最短?(2)若V c >V s ,怎样渡河位移最小?(3)若V c <V s ,怎样注河船漂下的距离最短? 分析与解:(1)如图2甲所示,设船上头斜向上游与河岸成任意角θ,这时船速在垂直于河岸方向的速度分量V 1=V c sin θ,渡河所需时间为:θsin c V Lt =.可以看出:L 、V c 一定时,t 随sin θ增大而减小;当θ=900时,sin θ=1,所以,当船头与河岸垂直时,渡河时间最短,cV L t =min . (2)如图2乙所示,渡河的最小位移即河的宽度。
为了使渡河位移等于L ,必须使船的合速度V 的方向与河岸垂直。
这是船头应指向河的上游,并与河岸成一定的角度θ。
高三物理二轮复习专题五 一般曲线运动

专题五 一般曲线运动专题1.曲线运动特点:做曲线运动的物体在某点的速度方向,就是曲线在该点的切线方向,因此速度方向时刻在改变,所以曲线运动一定是变速运动,但变速运动不一定是曲线运动. 2.匀变速曲线运动及非匀变速曲线运动的判别:加速度a 恒定(即合外力恒定)的曲线运动为匀变速曲线运动,加速度a 变化(即合外力变化)的曲线运动为非匀变速曲线运动.3.物体做直线运动的条件:所受合力的方向与初速度始终同一直线,或物体初速为零而合力方向不变.4.物体做曲线运动的条件:物体所受合外力方向和速度方向不在同一直线上(即加速度方向和速度方向不在同一直线上).注意:做曲线运动的物体的轨迹向合外力这一侧弯曲.练习题:1、一个质量为m 、带电量为+q 的小球自由下落一段时间后,进入一个水平向右的匀强电场,场 强大小为E= mg/q ,则下列四个图中,能正确表示小球在电场中运动轨迹的是( )A B C D2、如图所示,实线是电场中一簇方向未知的电场线,虚线是一个带正电粒子从a 点运动到b 点的轨迹,若带电粒子只受电场力作用,粒子从a 点运动到b 点的过程中( )A .粒子运动的加速度逐渐增大B .粒子运动的速度逐渐增大C .粒子的电势能逐渐增加D .粒子所受电场力逐渐减小3、如右图所示,虚线a 、b 、c 代表电场中的三个等势面,相邻等势面间的电势差相等,U ab =U bc , 实线为一带正电的质点仅在电场力作用下的运动轨迹,P 、Q 是这条 轨迹上的两点,据此可知( ) A .三个等势面中,a 的电势较高B .带电质点通过P 点时的电势能较大C .带电质点通过P 点时的动能较大D .带电质点通过Q 点时的加速度较大a4、如图所示,直线MN 是某电场中的一条电场线(方向未画出)。
虚线是一带电的粒子只在电 场力的作用下,由a 到b 的运动轨迹,轨迹为一抛物线。
下列判断正确的是( )A .电场线MN 的方向一定是由N 指向MB .带电粒子由a 运动到b 的过程中动能一定逐渐减小C .带电粒子在a 点的电势能一定大于在b 点的电势能D .带电粒子在a 点的加速度一定大于在b 点的加速度5、空间某区域内存在着电场,电场线在竖直平面上的分布如图所示,一个质量为m 、电量为q 的小球在该电场中运动,小球经过A 点时的速度大小为v 1,方向水平向右;运动至B 点时的速 度大小为v 2,运动方向与水平方向之间的夹角为α,A 、B 两点之间的 高度差为h 、水平距离为S ,则以下判断中正确的是( ) A .A 、B 两点的电场强度和电势关系为E A <E B 、ϕA <ϕBB .如果v 2>v 1,则说明电场力一定做正功C .A 、B 两点间的电势差为)(22122v v qm - D .小球从A 运动到B 点的过程中电场力做的功为mgh mv mv --212221216、右图中的虚线为某电场的等势面,有两个带电粒子(重力不计),以不同的速率,沿不同的方向,从A 点飞入电场后,沿不同的径迹1和2运动,由轨迹可以判断( ) A .两粒子的电性一定相同 B .粒子1的动能先减小后增大 C .粒子2的电势能先增大后减小D .经过B 、C 两点时两粒子的速率可能相等7、图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线,两粒子M 、N 质量相等,所带电荷的绝对值也相等,现将M 、N 从虚线上的O 点以相同速率射出,两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示。
高三物理曲线运动知识点归纳总结

高三物理曲线运动知识点归纳总结曲线运动作为物理学中的一个重要概念,是指物体在运动过程中路径为曲线的运动形式。
在高三物理学习中,曲线运动是一个必须掌握的知识点。
下面将对高三物理曲线运动的相关知识点进行归纳总结。
一、曲线运动的分类曲线运动可以分为平面曲线运动和空间曲线运动两种类型。
1. 平面曲线运动:物体在同一平面内沿着曲线路径运动。
例如,弹体自由落体运动中的弹体以抛物线的形式运动。
2. 空间曲线运动:物体在三维空间中沿着曲线路径运动。
例如,行星围绕太阳旋转的轨道就是一个空间曲线运动。
二、曲线运动的基本概念了解曲线运动的基本概念对于理解具体问题具有重要意义。
1. 速度:曲线运动的速度分为瞬时速度和平均速度。
瞬时速度指物体在某一时刻的速度,平均速度指物体在一定时间内的速度。
2. 加速度:曲线运动的加速度也分为瞬时加速度和平均加速度。
瞬时加速度是物体在某一时刻的加速度,平均加速度是物体在一定时间内加速度的平均值。
3. 曲率和半径:曲线运动中曲线的弯曲程度可以通过曲率来描述,曲率越大表示曲线的弯曲程度越大。
半径是曲线运动中用于描述曲线形状的重要参数。
三、曲线运动的数学表达为了更好地描述曲线运动,我们可以利用数学方程来表达。
1. 一般曲线方程:对于平面曲线运动,可以利用一般曲线方程来描述物体的位置变化。
曲线方程一般由位置矢量的分量形式给出。
2. 极坐标方程:对于某些特殊的曲线运动,如圆周运动,我们可以使用极坐标方程进行描述。
极坐标方程由半径和角度的关系给出。
3. 参数方程:参数方程是曲线运动中常用的表达形式,通过参数来表示物体在不同时刻的位置坐标。
参数方程能够更好地描述曲线运动的细节。
四、曲线运动的相关性质与实际应用曲线运动具有很多重要的性质,同时也有广泛的实际应用。
1. 周期性与频率:曲线运动可能具有周期性或者频率。
周期性是指物体运动经过一定时间后回到原来的位置,频率是指单位时间内周期的个数。
2. 碰撞与轨道:曲线运动中经常会出现物体碰撞和运动轨道的问题。
高考物理专题力学知识点之曲线运动全集汇编含解析

高考物理专题力学知识点之曲线运动全集汇编含解析一、选择题1.某投掷游戏可简化为如图所示的物理模型,投掷者从斜面底端A正上方的某处将小球以速度v0水平抛出,小球飞行一段时间后撞在斜面上的P点,该过程水平射程为x,飞行时间为t,有关该小球运动过程中两个物理量之间的图像关系如a、b、c所示,不计空气阻力的影响,下面叙述正确的是()A.直线a是小球的竖直分速度随离地高度变化的关系B.曲线b可能是小球的竖直分速度随下落高度变化的关系C.直线c是飞行时间t随初速度v0变化的关系D.直线c是水平射程x随初速度v0变化的关系2.公路在通过小型水库的泄洪闸的下游时,常常要修建凹形桥,如图,汽车通过凹形桥的最低点时()A.车的加速度为零,受力平衡B.车对桥的压力比汽车的重力大C.车对桥的压力比汽车的重力小D.车的速度越大,车对桥面的压力越小3.如图所示,在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体,物体随筒一起转动,物体所需的向心力由下面哪个力来提供()A.重力B.弹力C.静摩擦力D.滑动摩擦力4.小船横渡一条两岸平行的河流,水流速度与河岸平行,船相对于水的速度大小不变,船头始终垂直指向河岸,小船的运动轨迹如图中虚线所示。
则小船在此过程中()A.无论水流速度是否变化,这种渡河耗时最短B.越接近河中心,水流速度越小C.各处的水流速度大小相同D.渡河的时间随水流速度的变化而改变5.质量为m的小球在竖直平面内的圆管轨道内运动,小球的直径略小于圆管的直径,如图所示.已知小球以速度v 通过最高点时对圆管的外壁的压力恰好为mg,则小球以速度2v 通过圆管的最高点时().A .小球对圆管的内、外壁均无压力B .小球对圆管的内壁压力等于2mgC .小球对圆管的外壁压力等于2mgD .小球对圆管的内壁压力等于mg6.在抗洪抢险中,战士驾驶摩托艇救人,假设江岸是平直的,洪水沿江向下游流去,水流速度为v 1,摩托艇在静水中的航速为v 2,战士救人的地点A 离岸边最近处O 的距离为d .若战士想在最短时间内将人送上岸,则摩托艇登陆的地点离O 点的距离为( ) A .22221v v B .0C .21dv vD .12dv v7.如图所示,在水平圆盘上,沿半径方向放置用细线相连的两物体A 和B ,它们与圆盘间的摩擦因数相同,当圆盘转速加大到两物体刚要发生滑动时烧断细线,则两个物体将要发生的运动情况是( )A .两物体仍随圆盘一起转动,不会发生滑动B .只有A 仍随圆盘一起转动,不会发生滑动C .两物体均滑半径方向滑动,A 靠近圆心、B 远离圆心D .两物体均滑半径方向滑动,A 、B 都远离圆心8.如图所示为一条河流.河水流速为v .—只船从A 点先后两次渡河到对岸.船在静水中行驶的速度为u .第一次船头朝着AB 方向行驶.渡河时间为t 1,船的位移为s 1,第二次船头朝着AC 方向行驶.渡河时间为t 2,船的位移为s 2.若AB 、AC 与河岸的垂线方向的夹角相等.则有A .t 1>t 2 s 1<s 2B.t1<t2 s1>s2C.t1=t2 s1<s2D.t1=t2 s1>s29.如图所示,歼-15沿曲线MN向上爬升,速度逐渐增大,图中画出表示歼-15在P点受到合力的四种方向,其中可能的是A.①B.②C.③D.④10.如图所示,在竖直平面内,直径为R的光滑半圆轨道和半径为R的光滑四分之一圆轨道水平相切于O点,O点在水平地面上。
高三物理期末复习总结(三)曲线运动

高三物理期末复习(三)——曲线运动【重点知识梳理】1.做曲线运动的物体在某点的速度方向,就是曲线在该点的切线方向。
曲线运动一定是___ 运动。
做曲线运动的条件:2.运动的合成与分解均遵循平行四边形法则。
合运动的各个分运动具有独立性、等时性。
3.平抛运动是 曲线运动。
平抛运动的研究方法是:分解为水平方向的 和竖直方向的 运动.4.匀速圆周运动是 曲线运动,在相等的时间里通过的 相等。
质点做匀速圆周运动的条件是 。
产生向心加速度的力称为向心力,由牛顿定律可知F= 。
5.天体的圆周运动问题(1)向心力由万有引力提供。
(2)三个宇宙速度:第一宇宙速度(环绕速度): 2R MmG =Rv m 2,v =R GM =Rg =7.9km/s ,是卫星绕地球做圆周运动的最大速度,是近地人造地球卫星的最小发射速度.第二宇宙速度(脱离速度):v =11.2km/s ,是使物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度. 第三宇宙速度(逃逸速度) v =16.7km/s ,是使物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度. 题型一:运动的合成和分解[例1]如图所示,水平面上有一物体,小车通过定滑轮用绳子拉它,在图示位置时,若小车的速度为s m /5,则物体的瞬时速度为 m/s 。
题型二:平抛运动与圆周运动相结合[例2]雨伞边缘半径为r ,且离地面高为h 。
现让雨伞以角速度 绕伞柄匀速旋转,使雨滴从边缘甩出并落在地面上形成一圆圈,试求此圆圈的半径R 。
题型三:圆周运动临界问题[例3]如图所示,两绳系一质量为m=0.1kg 的小球,两绳的另一端分别固定于轴的AB 两处,上面绳长l=2m ,两绳拉直时与轴的夹角分别为30°和45°,问球的角速度在什么范围内两绳始终有张力? (已知g=10m/s 2)题型四:万有引力定律的应用[例4]发射地球同步卫星时,可认为先将卫星发射至距地面高度为h 1的圆形近地轨道上,在卫星经过A 点时点火(喷气发动机工作)实施变轨进入椭圆轨道,椭圆轨道的近地点为A ,远地点为B 。
高三物理曲线运动的知识点

高三物理曲线运动的知识点高三物理课程中,曲线运动是一个重要的知识点。
曲线运动涉及到物体在空间中的运动轨迹以及相应的运动规律。
理解和熟练掌握曲线运动的概念、特点和计算方法对于学生来说至关重要。
本文将探讨高三物理曲线运动的知识点,包括抛体运动、圆周运动和受力分解等内容。
一、抛体运动抛体运动是一种常见的曲线运动现象,例如抛出的-basketball等物体在空中做抛体运动。
抛体运动的特点是物体在垂直方向上做自由落体运动,在水平方向上做匀速直线运动。
在抛体运动中,我们通过一些重要的物理量来描述和计算其运动规律。
1.初速度与抛体的运动轨迹抛体的初速度对其运动轨迹有重要影响。
当初速度为零时,物体垂直向上抛出并再次返回,形成一个垂直向上的曲线运动。
当初速度不为零时,物体会在水平方向上有一个初速度并与垂直方向上的自由落体运动同时进行,形成一个斜抛运动的曲线轨迹。
2.抛体的水平飞行时间与水平位移抛体的水平飞行时间和水平位移是抛体运动的两个重要物理量。
水平飞行时间取决于抛体的初速度和重力加速度,而水平位移则取决于抛体的初速度和飞行时间。
通过计算这两个物理量,我们可以了解抛体的运动轨迹和位置。
二、圆周运动圆周运动是一种物体沿着圆形轨迹运动的现象。
圆周运动常见于生活中的许多场景,例如车轮转动、行星围绕太阳运动等。
在高三物理课程中,我们学习了圆周运动的性质与计算方法。
1.角速度与线速度圆周运动的特点之一是物体围绕圆心旋转,角速度是描述这种旋转运动的物理量。
角速度可以通过角度的变化量和时间之比来计算。
与角速度密切相关的是线速度,线速度描述了物体沿圆周运动的速率。
根据圆周运动的性质,我们可以利用角速度和半径来计算物体的线速度。
2.向心力与离心力圆周运动中存在着向心力和离心力。
向心力是指物体在圆周运动中受到的指向圆心的力,离心力则是指物体在圆周运动中受到的指向圆外的力。
根据牛顿第二定律,向心力和离心力之间存在着平衡关系。
向心力与物体的质量、线速度和半径有关,离心力与物体的质量、线速度和半径呈反比关系。
2023年高考小专题复习学案 专题18曲线运动与运动的合成分解

专题18曲线运动与运动的合成分解【知识梳理】 一、曲线运动1.速度的方向:质点在某一点的速度方向,沿曲线在这一点的 。
2.运动的性质:做曲线运动的物体,速度的方向时刻在改变,所以曲线运动一定是 运动。
3.运动的条件:物体所受 的方向跟它的速度方向不在同一条直线上,或它 方向与速度方向不在同一条直线上。
4.合外力方向与轨迹的关系物体做曲线运动的轨迹一定夹在 方向与 方向之间,速度方向与轨迹相切,合外力方向指向轨迹的 侧。
二、运动的合成与分解 1.遵循的法则位移、速度、加速度都是矢量,故它们的合成与分解都遵循 。
2.合运动与分运动的关系(1)等时性:合运动和分运动经历的 相等,即同时开始、同时进行、同时结束。
(2)独立性:一个物体同时参与几个分运动,各分运动 ,不受其他分运动运动的影响。
(3)等效性:各分运动的规律叠加起来与合运动的规律有完全相同的 。
3.运动性质的判断⎩⎨⎧加速度(或合外力)⎩⎪⎨⎪⎧ 变化:非匀变速运动不变:匀变速运动加速度(或合外力)方向与速度方向⎩⎪⎨⎪⎧共线:直线运动不共线:曲线运动4.两个直线运动的合运动性质的判断关键:看合初速度方向与合加速度方向是否共线。
三、两种模型 1.小船渡河模型2.绳(杆)端速度分解模型(1)模型特点:绳(杆)拉物体或物体拉绳(杆),以及两物体通过绳(杆)相连,物体运动方向与绳(杆)不在一条直线上,求解运动过程中它们的速度关系,都属于该模型。
(2)模型分析①合运动:绳(杆)拉物体的实际运动速度v ; ②分运动:⎩⎪⎨⎪⎧其一:沿绳(或杆)的分速度v ∥其二:与绳(或杆)垂直的分速度v ⊥ (3)解题原则:根据沿绳(杆)方向的分速度 求解。
【专题练习】 一、单项选择题1.2022年冬奥会将在中国北京举行,冰球是冬奥会的一个比赛项目.如图所示,冰球以速度1v 在水平冰面上向右运动,运动员沿冰面在垂直1v 的方向上快速击打冰球,冰球立即获得沿击打方向的分速度2v .不计冰面摩擦和空气阻力,下列图中的虚线能正确反映冰球被击打后运动轨迹的是( )A .B .C .D .2.羽毛球运动是我国的传统优势体育项目,屡屡在历届奥运会上争金夺银。
专题04 曲线运动-五年(2018-2022)高考物理真题分项汇编(全国通用)(原卷版)

B.若 ,则
C.若 , ,喷水嘴各转动一周,则落入每个花盆的水量相同
D.若 喷水嘴各转动一周且落入每个花盆的水量相同,则
11.2021全国甲卷第2题. “旋转纽扣”是一种传统游戏。如图,先将纽扣绕几圈,使穿过纽扣的两股细绳拧在一起,然后用力反复拉绳的两端,纽扣正转和反转会交替出现。拉动多次后,纽扣绕其中心的转速可达50r/s,此时纽扣上距离中心1cm处的点向心加速度大小约为( )
A.
B.
C.
D.
8、(2022·浙江6月卷·T2)下列说法正确的是()
A. 链球做匀速圆周运动过程中加速度不变
B 足球下落过程中惯性不随速度增大而增大
C. 乒乓球被击打过程中受到的作用力大小不变
D. 篮球飞行过程中受到空气阻力的方向与速度方向无关
9、(2022·浙江1月卷·T6)图甲中的装置水平放置,将小球从平衡位置O拉到A后释放,小球在O点附近来回振动;图乙中被细绳拴着的小球由静止释放后可绕固定点来回摆动。若将上述装置安装在太空中的我国空间站内进行同样操作,下列说法正确的是( )
专题04曲线运动(原卷版)
近5年(2018-2022)高考物理试题分类解析
1、(2022·全国甲卷·T14)北京2022年冬奥会首钢滑雪大跳台局部示意图如图所示。运动员从a处由静止自由滑下,到b处起跳,c点为a、b之间的最低点,a、c两处的高度差为h。要求运动员经过一点时对滑雪板的压力不大于自身所受重力的k倍,运动过程中将运动员视为质点并忽略所有阻力,则c点处这一段圆弧雪道的半径不应小于()
(1)重物落地后,小球线速度的大小v;
(2)重物落地后一小球转到水平位置A,此时该球受到杆的作用力的大小F;
(3)重物下落的高度h.
有关曲线运动的几个小专题

高一寒假物理巩固与提高(1)有关曲线运动的几个小专题(一)曲线运动中值得注意的几个问题问题一:曲线运动的条件物体做曲线运动的条件:物体所受的合力方向(加速度的方向)跟它的速度方向不在同一条直线上。
概括:(1)物体必须有初速度;(2)必须有合力;(3)速度与合力的方向不在同一条直线上。
合外力对速度的影响:合外力不仅可以改变速度的大小,还可以改变速度的方向。
如图1-甲,与v共线的分力2F改变速度的大小;与v垂直的分力1F改变速度的方向。
F1F2vF图1-甲如图1-乙、1-丙,将合力F沿着速度方向和垂直速度方向分解为1F和2F,沿着速度方向的分力1F产生加速度1a改变速度的大小,垂直速度方向的分力2F产生加速度2a改变速度的方向。
F1 F2va1a2F F1F2Fa1a2v图1-乙图1-丙问题二:运动的合成和分解1. 怎样确定合运动和分运动?物体的实际运动——合运动。
合运动是两个(或几个)分运动合成的结果。
当把一个实际运动分解,在确定它的分运动时,两个分运动要有实际意义。
2. 运动合成的规律(1)合运动与分运动具有等时性;(2)分运动具有各自的独立性。
3. 如何将已知运动进行合成或分解(1)在一条直线上的两个分运动的合成例如:速度等于0v的匀速直线运动与在同一条直线上的初速度等于零的匀加速直线运动的合运动是初速度等于0v 的匀变速直线运动。
(2)互成角度的两个直线运动的合运动两个分运动都是匀速直线运动,其合运动也是匀速直线运动。
一个分运动是匀速直线运动,另一个分运动是匀变速直线运动,其合运动是一个匀变速曲线运动。
反之,一个匀变速曲线运动也可分解为一个方向上的匀速直线运动和另一个方向上的匀变速直线运动——为研究复杂的曲线运动提供了一种方法。
初速度为零的两个匀变速直线运动的合运动是一个初速度为零的匀变速直线运动。
总结规律:对于以上这些特例,我们可以通过图示研究会更加简便。
具体做法:先将速度进行合成,再合成加速度,通过观察合速度与合加速度的方向是否共线,进而判定是直线运动还是曲线运动。
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有关曲线运动的几个小专题(一)曲线运动中值得注意的几个问题问题一:曲线运动的条件物体做曲线运动的条件:物体所受的合力方向(加速度的方向)跟它的速度方向不在同的合运动是初速度等于0v 的匀变速直线运动。
(2)互成角度的两个直线运动的合运动两个分运动都是匀速直线运动,其合运动也是匀速直线运动。
一个分运动是匀速直线运动,另一个分运动是匀变速直线运动,其合运动是一个匀变速曲线运动。
反之,一个匀变速曲线运动也可分解为一个方向上的匀速直线运动和另一个方向上的匀变速直线运动——为研究复杂的曲线运动提供了一种方法。
且为M 的两个分运动。
解析:如图4,将重物的速度v 分解,由几何关系得出小车的速度θcos v v ='vv'θ有关小船渡河问题是运动的合成与分解一节中典型实例,难度较大。
小船渡河问题往往设置两种情况:(1)渡河时间最短;(2)渡河位移最短。
现将有关问题讨论如下,供大家参考。
处理此类问题的方法常常有两种:(1)将船渡河问题看作水流的运动(水冲船的运动)和船的运动(即设水不流动时船的运动)的合运动。
(2)将船的速度2v 沿平行于河岸和垂直于河岸方向正交分解,如图5,1v 为水流速度,则θcos 21v v -为船实际上沿水流方向的运动速度,θsin 2v 为船垂直于河岸方向的运动速度。
dv 2θv 1图5问题1:渡河位移最短河宽d 是所有渡河位移中最短的,但是否在任何情况下渡河位移最短的一定是河宽d 呢?下面就这个问题进行如下讨论:(1)水船v v >要使渡河位移最小为河宽d ,只有使船垂直横渡,则应0cos =-θ船水v v ,即水船v v >,因此只有水船v v >,小船才能够垂直河岸渡河,此时渡河的最短位移为河宽d 。
渡河时间θsin 船合v d v d t ==。
图6(2)水船v v <由以上分析可知,此时小船不能垂直河岸渡河。
以水流速度的末端A 为圆心,小船的开航速度大小为半径作圆,过O 点作该圆的切线,交圆于B 点,此时让船速与半径AB 平行,如图7所示,从而小船实际运动的速度(合速度)与垂直河岸方向的夹角最小,小船渡河位移最小。
由相似三角形知识可得船水v v d s =解得d v v s 船水=渡河时间仍可以采用上面的方法θsin 船合v d v s t ==图7(3)水船v v =此时小船仍不能垂直河岸渡河。
由图8不难看出,船速与水速间的夹角越大,两者的合速度越靠近垂直于河岸方向,即位移越小。
但无法求解其最小值,只能定性地判断出,船速与水速间的夹角越大,其位移越小而已。
图8问题2:渡河时间最短;渡河时间的长短同船速与水速间的大小关系无关,它只取决于在垂直河岸方向上的速度。
此方向上的速度越大,所用的时间就越短。
因此,只有船的开航速度方向垂直河岸时,渡河时间最短,即船v d t =。
1. 理论基础位移公式:t v s x 0=,s 02tan v gt s s xy ==α 速度公式:0v v x =,gt v y =,0tan v gt v v xy ==β 两者关系:2. ︒301tan 0===gtv v v y x α ① 31)1(tan 0=+==t g v v v y x β ② 联立①②解得s m g v /130-=(2如图3小球刚好落在B (2/10s m g =解:tan ==s h α212==gt h t v s 0= ③联立①②③解得s m v /150=,s t 55= (3)利用两者的关系公式解题离开地面高度为1500m 处,一架飞机以s m v /1000=的速度水平飞行。
已知投下物体在离开飞机10s 时降落伞张开,即做匀速运动,求物体落到地面时离出发点的水平距离。
解:如图4,飞机投下的物体刚开始做平抛运动,在前s 10内水平位移==MQ s AB=m s s m t v 100010/1000=⨯=竖直位移m m gt QO h 5001010212122=⨯⨯=== 被投物体在10s 后做匀速直线运动,运动轨迹为图中的OC ,根据平抛运动的位移与速度公式的夹角关系21tan ==MQ OQ α BCBOPQ OQ ==βtan 因为βαtan tan 2=所以所以AC (40① 平抛规律法根据平抛运动的规律,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动。
若实验描绘出的轨迹曲线如图5所示,选抛出点为坐标原点O 建立坐标系,则有t v x 0= ①221gt y =② 二式联立得gy x v 20=③图5由轨迹曲线测出多个点ABCDE 的坐标(x ,y ),分别代入③式求出多个0v 值,最后求出它们的平均值即为所求初速度0v 。
② 轨迹方程法由法1中的①、②消去t ,可得平抛轨迹方程2202x v g y =结合图中轨迹曲线,若测出水平位移BC AB x x =x ∆=,竖直位移1y y AB =,2y y BC = 由轨迹曲线方程可导出,120y y gx v -∆=。
推证如下: 因为2202A A x v g y =,2202B B x v g y =,222C C x v g y = 所以)(222201A B A B x x v g y y y -=-=))((220A B A B x x x x v g +-= 同理))((2202B C B C B C x x x x v gy y y +-=-= 又x x x x x B C A B ∆=-=-,x x x A C ∆=-2 所以2202012)(2x v g x x x v g y y A C ∆=-∆=- 故120y y gxv -∆=显然,只要测出相等时间内的水平位移x ∆和对应的竖直位移的差值12y y -,即可求出初速度0v 。
③ 纸带结论法对于匀变速直线运动,相邻的相等时间T 内的位移差s ∆都相等,且2aT s =∆。
这是处理纸带常用的一条重要结论。
对于法2的测量数据,有T v x x x BC AB 0=∆== ④ 212gT y y =- ⑤联立④、⑤二式可得120y y gxv -∆=。
另外,此法还可以扩展,若轨迹曲线上依次还有点D 、E 等,且水平位移均为x ∆,竖直位移依次为3y 、4y 等,则有CD BC AB x x x ==T v x 0=∆== ⑥ 2132gT y y =- ⑦2143gT y y =- ⑧……由⑥与⑦或⑧联立可得1302y y g xv -∆=或1403y y gx v -∆=…… 故nm y y gn m xv --∆=)(0(=n 1、2、3、…,=m 2、3、4、…,且n m >)以上的分析给我们以启示,在处理实验或解题时,不要墨守成规过分依赖课本,要善于开动脑筋思考创新,寻找更好的方法和措施。
这样,既提高了解题能力和速度,也有利于培养创新意识和发散思维。
(5)平抛运动中n 种常用的时间求解方法平抛运动是高中物理运动学中一个基本模型,具有典型的物理规律。
考查中常常涉及到“速度、位移、时间”等问题,下面针对平抛运动中的时间问题常用的几种方法进行归纳总结,供大家参考。
① 利用水平位移或竖直位移求解时间平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。
由合运动和分运动的等时性,平抛运动的时间等于各分运动的时间。
水平方向:t v s 0=水,可得0v s t 水=竖直方向:221gt s =竖,解得gs t 竖2=。
② 例1:如图7位移可以通过斜面的倾角发生联系。
对于水平方向:t v s 0=水 ① 对于竖直方向:221gt s =竖 ② 又由︒=30cot 竖水s s ③由以上三式联立可得gv t 3320= ③ 利用速度求解时间由于竖直方向为自由落体运动,则有gt v y =,可得gv t y =。
例2:如图8,以s m /8.9的初速度水平抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角θ为︒30的斜面上,可知物体完成这段飞行的时间为( )A.s 33 B. s 332 C. s 3 D. s 2v v y =gv t y =④ 例3离和B 、C 若取10g =连续相等的时间间隔t 内的位移分别为1s 和2s ,可以推出12s s s -=∆2at =。
本题中,由于物体水平方向做匀速直线运动,而且AB 、BC 两段水平位移相等,由此可知,这两段距离所用的时间相等均为t ∆,根据上述结论可得:在竖直方向上:21.0t g ∆=,解得s t 1.0=∆ 由水平方向:t v s 0=水,可得s m v /5.10=⑤ 利用平抛运动的推论求解时间推论:平抛运动中以抛出点为坐标原点的坐标系中任一点P (x ,y )的速度的反向延例4由于水平方向做匀速直线运动,则小球在这段过程中运动的时间为s v s t 3==水。
(6移,v 02v gt ,tan角为θ(1(2(3分析:(1tan =θ所以t (2tan =θ所以gt 0=(3)设小球的速度方向与斜面间的夹角为ϕ,小球的速度方向与水平面的夹角为β,如图15,则可得0tan v gt=β,且t 为小球落到斜面上的时间,gv t θtan 20=,又θβϕ-=,所以可得θθϕ-=)tan 2arctan(。
【模拟试题】一. 项正确)1. A. B. C. 做曲线运动的物体,速度方向一定时刻改变D. 做曲线运动的物体,所受的合外力的方向有可能与速度方向在一条直线上 2. 做曲线运动的物体,在运动过程中一定变化的物理量是( ) A. 速率 B. 速度 C. 加速度 D. 合外力 3. 关于运动的合成,下列说法中正确的是( ) A. 合运动的速度一定比每一个分运动的速度大B. 两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动(速度大小相等,方向相反除外)C. 只要两个分运动是直线运动,那么它们的合运动也一定是直线运动D. 两个分运动的时间一定与它们合运动的时间相等 4. 将一小球从距地面h 高处,以初速度0v 水平抛出,小球落地时速度为v ,它的竖直分量为y v ,则下列各式中计算小球在空中飞行时间t 正确的是( )A.gh2 B. g v v y -0 C.gv v 22- D.yv h 2 5. 在高度为h 的同一位置向水平方向同时抛出两个小球A 和B ,若A 球的初速度A v 大于B 球的初速度B v ,则下列说法中正确的是( )A. A 球比B 球先落地B. 在飞行过程中的任一段时间内,A 球的水平位移总是大于B 球的水平位移C. 若两球在飞行中遇到一堵墙,A 球击中墙的高度大于B 球击中墙的高度D. 在空中飞行的任意时刻,A 球总在B 球的水平正前方,且A 球的速率总是大于B 球的速率6. 如图1所示,人在河岸上用轻绳拉船,若人匀速行进,则船将做( ) A. 匀速运动 B. 匀加速运动 C. 变加速运动 D. 减速运动图17. 如图2所示,在研究平抛运动时,小球A 沿轨道滑下,离开轨道末端(末端水平)时撞开轻质接触式开关S ,被电磁铁吸住的小球B 同时自由下落,改变整个装置的高度H 做同样的实验,发现位于同一高度的A 、B 两球总是同时落地,该实验现象说明了A 球在离开轨道后( )A. 水平方向的分运动是匀速直线运动B. 水平方向的分运动是匀加速直线运动C. 竖直方向的分运动是自由落体运动D. 竖直方向的分运动是匀速直线运动图2二. 填空题(把答案填在题中的横线上)8. 已知船在静水中行驶速度为1v ,河水的速度为2v (12v v <),要求船在河水中行驶的速度为3v ,则可利用 法则求得。