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2018版高考物理大一轮复*(浙江专用人教版)热点专题课件专题二 力学问题中的曲线运动研究 (共43张PPT)

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专题二 力学问题中的曲线运动研究 说明:该专题针对学考试题中的第二个计算题,该题一般考查运 用力和运动、功能方法解决*抛运动和圆周运动等曲线运动问题, 以该题中同时综合研究*抛运动、圆周运动、斜面运动为命题主 要方向。这是学考试题中的最后一题,会有一定的难度,特别是最 后一问,适当时候还可能需要讨论。本题得分的关键主要要注意下 面几点: 1.状态分析:能正确分析物体在特殊位置、关键位置(包括临界点 等)的受力情况与运动情况分析。 2.过程分析:能对研究对象所发生的过程进行分析,确定是否是匀 变速运动,确定用力与运动方法求解还是用动能定理求解,在书写 方程时一定要特别严谨。 3.注意书写规范,牢牢抓住得分点。 -3基础夯实 自我诊断 1.*抛规律 (1)水*方向:vx=v0,x=v0t。 1 2 (2)竖直方向:vy=gt,y=2gt 。 θ= = 。 0 (3)合速度:v= 2 + 2 ,方向与水*方向的夹角为 θ,则 tan -4基础夯实 自我诊断 (4)合位移:s= 2 + 2 ,方向与水*方向的夹角为 α,tan α= = 2 。 0 (5)两个重要推论 ①做*抛(或类*抛)运动的物体任一时刻的瞬时速度的反向延 长线一定通过此时水*位移的中点,如图中A点和B点所示。 ②做*抛(或类*抛)运动的物体在任意时刻任一位置处,设其速 度方向与水*方向的夹角为α,位移方向与水*方向的夹角为θ,则 tan α=2tan θ。 -5基础夯实 自我诊断 2.圆周运动 2 4 π2 2 (1)向心力的公式:Fn=man=m =mω r=mr 2 =4π2mrf2。 (2)绳模型 2 过最高点的临界条件:由 mg=m 得 v 临= 。 2 过最高点时,当 v≥ ,FN+mg=m ,绳、圆轨道对球产生弹力 F N; 当 v< ,在到达最高点前小球已经脱离了圆轨道。 -6基础夯实 自我诊断 (3)杆模型 过最高点的最小速度为 0,当 v=0 时,FN=mg,FN 为支持力,沿半径 2 背离圆心;当 0<v< 时,-FN+mg=m ,FN 背离圆心,随 v 的增大而减 2 小;当 v= 时,FN=0;当 v> 时,FN+mg=m ,FN 指向圆心并随 v 的增大而增大。 3.动能定理和机械能守恒定律 对于不要求研究具体过程的物理问题,特别是曲线运动问题,正 确运用动能定理等能量观点解题是一种重要的解题策略。 -7基础夯实 自我诊断 1 2 1.如图所示,跳台滑雪的示意图,雪道由倾斜的助滑雪道AB、水 **台BC、着陆雪道CD及减速区DE组成,各雪道间均*滑连接。 A处与水**台间的高度差h=45 m,CD的倾角为30°。运动员自A 处由静止滑下,不计其在雪道ABC滑行和空中飞行时所受的阻力,运 动员可视为质点。 (1)求运动员滑离*台BC时的速度; (2)为保证运动员落在着陆雪道CD上,雪道CD长度至少为多少? (3)若实际的着陆雪道CD长为150 m,运动员着陆后滑到D点时具 有的动能是着陆瞬间动能的80%。在减速区DE,滑行s=100 m后停 下,运动员在减速区所受*均阻力是其重力的多少? -8基础夯实 自我诊断 1 2 1 解析:(1)A→C 过程中机械能守恒 mgh=2 2 ,得 vC= 2?=30 m/s。 (2)设落点 D'距抛出点 C 的距离为 L,由*抛运动规律得 Lcos 30° =vCt,Lsin 30° =2gt2,解得 L=120 m。 (3)运动员由 A 运动到落点 D'过程中,由机械能守恒得 1 1 2 mg(h+Lsin 30° )= ' ,根据动能定理有-kmgs=0- 2 ,根据题意 2 2 1 1 2 有 =0.80× ' 2 ,解得 k=0.84。 2 2 1 答案:(1)30 m/s (2)120 m (3)0.84 -9基础夯实 自我诊断 1 2 2.(2016· 4浙江选考)如图所示,装置由一理想弹簧发射器及两个 轨道组成。其中轨道Ⅰ由光滑轨道AB与粗糙直轨道BC*滑连接, 高度差分别是h1=0.20 m、h2=0.10 m,BC水*距离L=1.00 m。轨道 Ⅱ由AE、螺旋圆形EFG和GB三段光滑轨道*滑连接而成,且A点与 F点等高。当弹簧压缩量为d时,恰能使质量m=0.05 kg的滑块沿轨 道Ⅰ上升到B点;当弹簧压缩量为2d时,恰能使滑块沿轨道Ⅰ上升到 C点。(已知弹簧弹性势能与压缩量的二次方成正比)求: -10基础夯实 自我诊断 1 2 (1)当弹簧压缩量为d时,求弹簧的弹性势能及滑块离开弹簧瞬间 的速度大小; (2)求滑块与轨道BC间的动摩擦因数; (3)当弹簧压缩量为d时,若沿轨道Ⅱ运动,滑块能否上升到B点?请 通过计算说明理由。 -11基础夯实 自我诊断 1 2 解析:(1)由机械能守恒定律可得 E弹=ΔEk=ΔEp=mgh1=0.05×10×0.2 J=0.1 J。 由 1 ΔEk=2 0 2 可得 v0=2 m/s (2)由E弹∝d2可得ΔEk'=E弹'=4E弹=4mgh1, 由动能定律可得-mg(h1+h2)-μmgL=-ΔEk', 解得 μ= 1 3? -?2 =0.5。 2 mg= , m (3)恰能通过圆环最高点须满足的条件是 由机械能守恒定律有v=v0=2 m/s,得Rm=0.4 m。 当R>Rm=0.4 m时,滑块会脱离螺旋轨道,不能上升到B点。 答案:(1)0.1 J 2 m/s (2)0.5 (3)不能。理由见解析 -12考点一 考点二 考点三 特别提醒 综合计算大题的得分策略 实践表明,综合大题的解题能力和得分能力都可以通过“大题小 做”的解题策略有效提高。“大题小做”的策略体现在将一个复杂过 程分解成若干个子过程,每个子过程就是一个小题,然后各个击破。 具体来讲可以分三步来完成:审题规



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