課件拋體運動和圓周運動

1、課件拋體運動和圓周運動課件拋體運動和圓周運動【主干回顧主干回顧】【核心精華核心精華】知識規(guī)律知識規(guī)律(1)(1)解決運動合成問題的四關(guān)鍵。解決運動合成問題的四關(guān)鍵。明性質(zhì)明性質(zhì): :明確合運動或分運動的運動性質(zhì)明確合運動或分運動的運動性質(zhì); ;定方向定方向: :確定運動是在哪兩個方向上的合成或分解確定運動是在哪兩個方向上的合成或分解; ;找已知找已知: :找出各方向上已知的物理量找出各方向上已知的物理量( (速度、位移、加速度速度、位移、加速度););求結(jié)果求結(jié)果: :運用平行四邊形定則進行求解。運用平行四邊形定則進行求解。(2)(2)豎直平面內(nèi)圓周運動的兩模型和兩點一過程。豎直平面內(nèi)圓周運動

2、的兩模型和兩點一過程。兩模型兩模型: :繩模型和桿模型繩模型和桿模型; ;兩點一過程兩點一過程:“:“兩點兩點”指最高點和最低點指最高點和最低點, ,可列牛頓第二定律可列牛頓第二定律方程方程;“;“一過程一過程”指從最高點到最低點指從最高點到最低點, ,用動能定理求解。用動能定理求解。 思想方法思想方法(1)(1)物理思想物理思想: :分解思想、臨界值的思想。分解思想、臨界值的思想。(2)(2)物理方法物理方法: :假設(shè)法、合成法、正交分解法。假設(shè)法、合成法、正交分解法。 熱點考向一熱點考向一運動的合成與分解運動的合成與分解【典題典題11師生探究師生探究】(2014(2014蘇州模擬蘇州模擬)

3、 )如圖甲所示如圖甲所示, ,在雜技表在雜技表演中演中, ,猴子沿豎直桿向上運動猴子沿豎直桿向上運動, ,其其v -tv -t圖像如圖乙所示圖像如圖乙所示, ,人頂桿人頂桿沿水平地面運動的沿水平地面運動的x -tx -t圖像如圖丙所示。若以地面為參考系圖像如圖丙所示。若以地面為參考系, ,下列說法中正確的是下列說法中正確的是( () )A.A.猴子的運動軌跡為直線猴子的運動軌跡為直線B.B.猴子在猴子在2s2s內(nèi)做勻變速直線運動內(nèi)做勻變速直線運動C.t=0C.t=0時猴子的速度大小為時猴子的速度大小為8m/s8m/sD.t=2sD.t=2s時猴子的加速度大小為時猴子的加速度大小為4m/s4m/

4、s2 2【破題關(guān)鍵破題關(guān)鍵】由題干可知猴子同時參與兩個方向上的運動由題干可知猴子同時參與兩個方向上的運動: :(1)(1)豎直方向上豎直方向上, ,猴子做猴子做_,_,其加速度大小為其加速度大小為_。(2)(2)水平方向上水平方向上, ,猴子做猴子做_,_,速度大小為速度大小為_。勻減速直線運動勻減速直線運動4m/s4m/s2 2勻速直線運動勻速直線運動4m/s4m/s【解析解析】選選D D。由題圖乙、丙看出。由題圖乙、丙看出, ,猴子在豎直方向做初速度猴子在豎直方向做初速度v vy y=8m/s=8m/s、加速度、加速度a=-4m/sa=-4m/s2 2的勻減速直線運動的勻減速直線運動, ,

5、人在水平方向做人在水平方向做速度速度v vx x=-4m/s=-4m/s的勻速直線運動的勻速直線運動, ,故猴子的初速度大小為故猴子的初速度大小為v=v= m/s= m/s, m/s= m/s,方向與合外力方向不在同一條直線上方向與合外力方向不在同一條直線上, ,故猴子做勻變速曲線運動故猴子做勻變速曲線運動, ,故選項故選項A A、B B、C C均錯誤均錯誤; ;由題圖乙、由題圖乙、丙可得丙可得,t=2s,t=2s時時,a,ay y=-4m/s=-4m/s2 2,a,ax x=0,=0,則合加速度大小則合加速度大小a a合合=4m/s=4m/s2 2, ,故故選項選項D D正確。正確。2284

6、4 5【拓展延伸拓展延伸】試證明猴子的運動軌跡為拋物線。試證明猴子的運動軌跡為拋物線?！咀C明證明】猴子在豎直方向上的位移為猴子在豎直方向上的位移為y=vy=vy yt+ att+ at2 2=8t-2t=8t-2t2 2猴子在水平方向上的位移為猴子在水平方向上的位移為x=vx=vx xt=-4tt=-4t兩式消去兩式消去t t得得:y=-2x-:y=-2x-所以猴子的運動軌跡為拋物線。所以猴子的運動軌跡為拋物線。122x8【典題典題22自主探究自主探究】(2014(2014南京模擬南京模擬) )光滑水平面上有一直光滑水平面上有一直角坐標系角坐標系, ,質(zhì)量質(zhì)量m=1kgm=1kg的質(zhì)點靜止在坐

7、標原點的質(zhì)點靜止在坐標原點O O處處, ,先用沿先用沿x x軸正軸正方向的力方向的力F Fx x=2N=2N作用了作用了2s;2s;然后撤去然后撤去F Fx x, ,并立即用沿并立即用沿y y軸正方向的軸正方向的力力F Fy y=6N=6N作用作用1s,1s,則質(zhì)點在這則質(zhì)點在這3s3s內(nèi)的軌跡為圖中的內(nèi)的軌跡為圖中的( () )【審題流程審題流程】第一步第一步: :審題干審題干提取信息提取信息(1)(1)先用沿先用沿x x軸正方向的力軸正方向的力F Fx x作用作用 質(zhì)點沿質(zhì)點沿x x軸正方向做勻軸正方向做勻加速直線運動。加速直線運動。(2)(2)撤去撤去F Fx x, ,再用沿再用沿y y

8、軸正方向的力作用軸正方向的力作用 質(zhì)點沿質(zhì)點沿x x方向勻速方向勻速運動運動,y,y方向勻加速運動方向勻加速運動質(zhì)點做類平拋運動。質(zhì)點做類平拋運動。第二步第二步: :審問題審問題明確目標明確目標(1)A(1)A、C C兩圖線都是直線運動兩圖線都是直線運動 A A、C C不對。不對。(2)B(2)B、D D圖中第圖中第3sx3sx方向的位移不相等方向的位移不相等 D D對對,B,B錯。錯。說明隱含實際軌跡應有類平拋運動2x 2xv t4 m 【解析解析】選選D D。質(zhì)點在前。質(zhì)點在前2s2s內(nèi)沿內(nèi)沿x x軸正方向的加速度軸正方向的加速度a ax x= =2m/s=2m/s2 2, ,此段時間內(nèi)的

9、位移為此段時間內(nèi)的位移為x x1 1= =4m,2s= =4m,2s末質(zhì)點的位置坐末質(zhì)點的位置坐標為標為(4,0),(4,0),此時速度大小此時速度大小v vx x=a=ax xt t1 1=4m/s;=4m/s;第第3s3s質(zhì)點沿質(zhì)點沿y y軸正方向軸正方向的加速度為的加速度為a ay y= =6m/s= =6m/s2 2, ,因力因力F Fy y的方向與的方向與2s2s末的速度方向垂直末的速度方向垂直; ;故質(zhì)點從第故質(zhì)點從第2s2s末開始做類平拋運動末開始做類平拋運動, ,第第3s3s內(nèi)沿內(nèi)沿x x軸正方向發(fā)生的軸正方向發(fā)生的位移為位移為x x2 2=v=vx xt t2 2=4m,=4

10、m,沿沿y y軸正方向發(fā)生的位移軸正方向發(fā)生的位移y= =3m,y= =3m,故故D D正正確。確。xFm2x 11a t2yFm2y 21a t2【解題悟道解題悟道】合運動和分運動的關(guān)系合運動和分運動的關(guān)系(1)(1)等時性等時性: :各個分運動與合運動總是同時開始各個分運動與合運動總是同時開始, ,同時結(jié)束同時結(jié)束, ,經(jīng)歷經(jīng)歷時間相等時間相等( (不同時的運動不能合成不同時的運動不能合成) )。(2)(2)獨立性獨立性: :一個物體同時參與幾個分運動時一個物體同時參與幾個分運動時, ,各分運動獨立進各分運動獨立進行行, ,互不影響?；ゲ挥绊憽?3)(3)等效性等效性: :各分運動疊加起來

11、與合運動有完全相同的效果。各分運動疊加起來與合運動有完全相同的效果。(4)(4)同一性同一性: :各分運動與合運動是指同一物體參與的分運動和實各分運動與合運動是指同一物體參與的分運動和實際發(fā)生的運動際發(fā)生的運動, ,不能是幾個不同物體發(fā)生的不同運動。不能是幾個不同物體發(fā)生的不同運動?！緦c訓練對點訓練】1.(20141.(2014廈門模擬廈門模擬) )某河寬為某河寬為600m,600m,河中某點河中某點的水流速度的水流速度v v與該點到較近河岸的距離與該點到較近河岸的距離d d的關(guān)的關(guān)系圖像如圖所示系圖像如圖所示, ,現(xiàn)船以靜水中的速度現(xiàn)船以靜水中的速度4m/s4m/s渡河渡河, ,且船渡河的

12、時且船渡河的時間最短間最短, ,下列說法正確的是下列說法正確的是( () )A.A.船在河水中航行的軌跡是一條直線船在河水中航行的軌跡是一條直線B.B.船在行駛過程中船在行駛過程中, ,船頭始終與河岸垂直船頭始終與河岸垂直C.C.渡河最短時間為渡河最短時間為240s240sD.D.船離開河岸船離開河岸400m400m時的速度大小為時的速度大小為5m/s5m/s【解析解析】選選B B。由于距岸不同位置處水流速度不同。由于距岸不同位置處水流速度不同, ,所以其與船所以其與船在靜水中速度的合速度也不同在靜水中速度的合速度也不同, ,船的實際運動軌跡為曲線船的實際運動軌跡為曲線,A,A錯錯; ;由運動

13、的獨立性可知由運動的獨立性可知, ,只有當船頭與河岸垂直時只有當船頭與河岸垂直時, ,渡河時間最短渡河時間最短, ,最短時間為最短時間為t= =150 s,Bt= =150 s,B對對,C,C錯錯; ;由題圖可知由題圖可知, ,船離開船離開河岸河岸400m400m時時, ,離彼岸離彼岸200m,200m,水流速度為水流速度為2m/s,2m/s,由運動的合成得由運動的合成得v= ,Dv= ,D錯。錯。d600 sv4船22vv2 5 m/s船水2.(20142.(2014泰州模擬泰州模擬) )如圖所示如圖所示, ,質(zhì)量質(zhì)量m=2kgm=2kg的物體在水平外力的作用下在水平面上運的物體在水平外力的

14、作用下在水平面上運動動, ,物體和水平面間的動摩擦因數(shù)物體和水平面間的動摩擦因數(shù)=0.05,=0.05,已知物體運動過程中的坐標與時間的關(guān)系式為已知物體運動過程中的坐標與時間的關(guān)系式為 , ,g g取取10m/s10m/s2 2。根據(jù)以上條件求。根據(jù)以上條件求: :(1)t=10s(1)t=10s時刻物體的位置坐標時刻物體的位置坐標; ;(2)t=10s(2)t=10s時刻物體速度的大小和方向時刻物體速度的大小和方向; ;(3)t=10s(3)t=10s時刻水平外力的大小。時刻水平外力的大小。( (結(jié)果可用根號表示結(jié)果可用根號表示) )2x3tmy0.2t m（ ）（ ）【解析解析】(1)t=

15、10s(1)t=10s時刻時刻, ,顯然顯然x=3t=30mx=3t=30m2 2=20m,=20m,物體的位置坐標為物體的位置坐標為(30m,20 m)(30m,20 m)。(2)(2)由運動過程中的坐標與時間的關(guān)系可知物體沿由運動過程中的坐標與時間的關(guān)系可知物體沿x x軸正向做勻軸正向做勻速直線運動速直線運動,v,vx x=3m/s=3m/s沿沿y y軸正向做勻加速直線運動軸正向做勻加速直線運動2 2,t=10s,t=10s時時,v,vy y=at=4m/s,=at=4m/s,故此刻物體速度大小為故此刻物體速度大小為v= =5m/sv= =5m/s方向與方向與x x軸正向夾角為軸正向夾角為

16、,則則tan= tan= 得得=53=53。22xyvvyxv4v3(3)x(3)x軸方向軸方向F Fx x=mgcos=mgcosy y軸方向軸方向F Fy y-mgsin=ma-mgsin=ma解得解得F Fx xF Fy y則則t=10st=10s時水平外力的大小為時水平外力的大小為答案答案:(1)(30m,20 m):(1)(30m,20 m)(2)5m/s(2)5m/s與與x x軸正向夾角為軸正向夾角為5353(3)(3)2222xyFFF0.61.6 N2.92 N2.92 N【加固訓練加固訓練】(2014(2014泉州模擬泉州模擬) )小船橫渡一條河小船橫渡一條河, ,船本身提供

17、船本身提供的速度大小和方向都不變的速度大小和方向都不變, ,已知小船的運動軌跡如圖所示已知小船的運動軌跡如圖所示, ,則河則河水的流速水的流速( () )A.A.越接近越接近B B岸水速越大岸水速越大B.B.越接近越接近B B岸水速越小岸水速越小C.C.由由A A到到B B水速先增大后減小水速先增大后減小D.D.水流速度恒定水流速度恒定【解析解析】選選B B。從軌跡曲線的彎曲形狀上可以知道。從軌跡曲線的彎曲形狀上可以知道, ,加速度的方加速度的方向水平向左向水平向左, ,越靠近越靠近B B岸水速越小。故岸水速越小。故B B正確正確,A,A、C C、D D錯誤。故錯誤。故選選B B。熱點考向二熱

18、點考向二平拋平拋( (類平拋類平拋) )運動的規(guī)律運動的規(guī)律【典題典題33師生探究師生探究】(2014(2014浙江高考浙江高考) )如圖所示如圖所示, ,裝甲車在水裝甲車在水平地面上以速度平地面上以速度v v0 0=20m/s=20m/s沿直線前進沿直線前進, ,車上機槍的槍管水平車上機槍的槍管水平, ,距距地面高為。在車正前方豎直立一塊高為兩米的長方形靶地面高為。在車正前方豎直立一塊高為兩米的長方形靶, ,其底其底邊與地面接觸。槍口與靶距離為邊與地面接觸。槍口與靶距離為L L時時, ,機槍手正對靶射出第一發(fā)機槍手正對靶射出第一發(fā)子彈子彈, ,子彈相對于槍口的初速度為子彈相對于槍口的初速度為

19、v=800m/sv=800m/s。在子彈射出的同。在子彈射出的同時時, ,裝甲車開始勻減速運動裝甲車開始勻減速運動, ,行進行進s=90ms=90m后停下。裝甲車停下后后停下。裝甲車停下后, ,機槍手以相同方式射出第二發(fā)子彈。機槍手以相同方式射出第二發(fā)子彈。( (不計空氣阻力不計空氣阻力, ,子彈看成子彈看成質(zhì)點質(zhì)點, ,重力加速度重力加速度g g取取10m/s10m/s2 2) )(1)(1)求裝甲車勻減速運動時的加速度大小求裝甲車勻減速運動時的加速度大小; ;(2)(2)當當L=410mL=410m時時, ,求第一發(fā)子彈的彈孔離地的高度求第一發(fā)子彈的彈孔離地的高度, ,并計算靶上并計算靶上

20、兩個彈孔之間的距離兩個彈孔之間的距離; ;(3)(3)若靶上只有一個彈孔若靶上只有一個彈孔, ,求求L L的范圍。的范圍?！酒祁}關(guān)鍵破題關(guān)鍵】(1)(1)由題干中由題干中“子彈相對于槍口的初速度子彈相對于槍口的初速度”說明子彈相對于地說明子彈相對于地面的初速度應等于面的初速度應等于_。(2)(2)子彈飛離槍口后做子彈飛離槍口后做_。(3)(3)問題中問題中“靶上只有一個彈孔靶上只有一個彈孔”說明第一發(fā)子彈說明第一發(fā)子彈_。子彈相對于槍口的初速度加上裝甲車的速子彈相對于槍口的初速度加上裝甲車的速度度平拋運動平拋運動沒打到靶沒打到靶上上【解析解析】(1)(1)設(shè)裝甲車勻減速運動時的加速度大小為設(shè)裝

21、甲車勻減速運動時的加速度大小為a,a,取裝甲取裝甲車運動方向為正方向車運動方向為正方向, ,裝甲車減速時滿足裝甲車減速時滿足0- =-2as0- =-2as代入數(shù)據(jù)可得代入數(shù)據(jù)可得2 2(2)(2)第一發(fā)子彈運行初速度第一發(fā)子彈運行初速度v v1 1=v=v0 0+v=820m/s+v=820m/s第一發(fā)子彈的運動時間第一發(fā)子彈的運動時間t t1 1= =第一發(fā)子彈下落高度第一發(fā)子彈下落高度h h1 1= =第一發(fā)子彈彈孔離地高度為第一發(fā)子彈彈孔離地高度為H=h-hH=h-h1 1代入數(shù)據(jù)可得代入數(shù)據(jù)可得20v1Lv211gt2同理同理第二發(fā)子彈的運動時間第二發(fā)子彈的運動時間t t2 2= =

22、第二發(fā)子彈下落高度第二發(fā)子彈下落高度h h2 2= =兩個彈孔之間的距離兩個彈孔之間的距離h=hh=h1 1-h-h2 2代入數(shù)據(jù)可得代入數(shù)據(jù)可得Lv221gt2(3)(3)若靶上只有一個彈孔若靶上只有一個彈孔, ,則臨界條件為第一發(fā)子彈沒打到靶則臨界條件為第一發(fā)子彈沒打到靶上上, ,第二發(fā)子彈恰好打到靶上第二發(fā)子彈恰好打到靶上, ,子彈做平拋運動子彈做平拋運動h= gth= gt2 2第一發(fā)子彈剛好打到靶的距離為第一發(fā)子彈剛好打到靶的距離為L L1 1=v=v1 1t t代入數(shù)據(jù)得代入數(shù)據(jù)得L L1 1=492m=492m第二發(fā)子彈剛好打到靶的距離為第二發(fā)子彈剛好打到靶的距離為L L2 2-

23、s=vt-s=vt代入數(shù)據(jù)得代入數(shù)據(jù)得L L2 2=570m=570m所以所以492mL570m492mL570m12答案答案2 2(2)0.55 m(2)0.55 m0.45 m0.45 m(3)492 mL570m(3)492 mL570m【拓展延伸拓展延伸】在在【典題典題3 3】中中, ,假設(shè)兩顆子彈均能打在靶子上假設(shè)兩顆子彈均能打在靶子上, ,且兩顆子彈打在同一彈孔中且兩顆子彈打在同一彈孔中, ,則則h h至少多高至少多高?L?L至少多遠至少多遠? ?試討論試討論結(jié)果是否合理。結(jié)果是否合理?！窘馕鼋馕觥績勺訌棿蛉胪粡椏住勺訌棿蛉胪粡椏?。則第一顆子彈則第一顆子彈L=vL=v1 1t

24、 t第二顆子彈第二顆子彈L-s=vtL-s=vt代入數(shù)據(jù)解得代入數(shù)據(jù)解得L=3690mL=3690m再由再由h= gth= gt2 2得得由于由于h h太高太高, ,裝甲車太大裝甲車太大, ,不符合實際情況。不符合實際情況。答案答案: :見解析見解析12【典題典題44自主探究自主探究】(2014(2014滄州模擬滄州模擬) )如如圖圖, ,蜘蛛在地面與豎直墻壁間結(jié)網(wǎng)蜘蛛在地面與豎直墻壁間結(jié)網(wǎng), ,蛛絲蛛絲ABAB與水平地面之間的夾角為與水平地面之間的夾角為4545,A,A到地面的到地面的距離為距離為1m,1m,已知重力加速度已知重力加速度g g取取10m/s10m/s2 2, ,空氣空氣阻力不

25、計阻力不計, ,若蜘蛛從豎直墻上距地面的若蜘蛛從豎直墻上距地面的C C點以水平速度點以水平速度v v0 0跳出跳出, ,要到達蛛絲要到達蛛絲, ,水平速度水平速度v v0 0至少為至少為( () )A.1 m/s B.2 m/sA.1 m/s B.2 m/s【審題流程審題流程】第一步第一步: :審題干審題干提取信息提取信息(1)(1)蜘蛛以水平速度跳出蜘蛛以水平速度跳出 蜘蛛做平拋運動。蜘蛛做平拋運動。(2)(2)蜘蛛要到達蛛絲蜘蛛要到達蛛絲 運動軌跡與蛛絲相切對應運動軌跡與蛛絲相切對應v v0 0的最小的最小值。值。第二步第二步: :審問題審問題明確目標明確目標求水平速度求水平速度v v0

26、0研究蜘蛛的平拋運動研究蜘蛛的平拋運動軌跡與蛛絲相切軌跡與蛛絲相切分解分解速度及兩方向的位移關(guān)系速度及兩方向的位移關(guān)系求得求得v v0 0。隱含隱含【解析解析】選選B B。蜘蛛做平拋運動。蜘蛛做平拋運動, ,設(shè)水平位移為設(shè)水平位移為x,x,豎直位移為豎直位移為y,y,則則x=y+0.2m,x=vx=y+0.2m,x=v0 0t,y= gtt,y= gt2 2, ,若蜘蛛到達網(wǎng)時速度恰好與網(wǎng)相若蜘蛛到達網(wǎng)時速度恰好與網(wǎng)相切切, ,應有應有tan45tan45= ,= ,解得水平速度解得水平速度v v0 0為為2m/s,2m/s,只要速度大于或只要速度大于或等于等于2m/s2m/s就可以到達蛛絲就

27、可以到達蛛絲AB,AB,故故B B正確正確,A,A、C C、D D錯誤。錯誤。120gtv【解題悟道解題悟道】處理平拋處理平拋( (類平拋類平拋) )運動的四條注意事項運動的四條注意事項(1)(1)處理平拋運動處理平拋運動( (或類平拋運動或類平拋運動) )時時, ,一般將運動沿初速度方向一般將運動沿初速度方向和垂直于初速度方向進行分解和垂直于初速度方向進行分解, ,先按分運動規(guī)律列式先按分運動規(guī)律列式, ,再用運動再用運動的合成求合運動。的合成求合運動。(2)(2)對于在斜面上平拋又落到斜面上的問題對于在斜面上平拋又落到斜面上的問題, ,其豎直位移與水平其豎直位移與水平位移之比等于斜面傾角的

28、正切值。位移之比等于斜面傾角的正切值。(3)(3)若平拋的物體垂直打在斜面上若平拋的物體垂直打在斜面上, ,則物體打在斜面上瞬間則物體打在斜面上瞬間, ,其其水平速度與豎直速度之比等于斜面傾角的正切值。水平速度與豎直速度之比等于斜面傾角的正切值。(4)(4)做平拋運動的物體做平拋運動的物體, ,其位移方向與速度方向一定不同。其位移方向與速度方向一定不同。【對點訓練對點訓練】1.(20141.(2014江蘇高考改編江蘇高考改編) )為了驗證平拋運動的小球在豎直方向為了驗證平拋運動的小球在豎直方向上做自由落體運動上做自由落體運動, ,用如圖所示的裝置進行實驗。小錘打擊彈用如圖所示的裝置進行實驗。小

29、錘打擊彈性金屬片性金屬片,A,A球水平拋出球水平拋出, ,同時同時B B球被松開球被松開, ,自由下落。關(guān)于該實自由下落。關(guān)于該實驗驗, ,下列說法中不正確的是下列說法中不正確的是( () )A.A.兩球的質(zhì)量應相等兩球的質(zhì)量應相等B.B.兩球應同時落地兩球應同時落地C.C.應改變裝置的高度應改變裝置的高度, ,多次實驗多次實驗D.D.雖然平拋運動水平方向可以分解為勻速運動雖然平拋運動水平方向可以分解為勻速運動, ,但是本實驗不但是本實驗不能證明這一觀點能證明這一觀點【解析解析】選選A A。平拋運動的運動性質(zhì)與質(zhì)量無關(guān)。平拋運動的運動性質(zhì)與質(zhì)量無關(guān),A,A錯誤錯誤; ;平拋運平拋運動在豎直方向

30、上可以分解為自由落體運動動在豎直方向上可以分解為自由落體運動, ,因為等高同時運動因為等高同時運動, ,所以兩球同時落地所以兩球同時落地,B,B正確正確; ;為了探究平拋運動的小球在豎直方為了探究平拋運動的小球在豎直方向上做自由落體運動向上做自由落體運動, ,需要改變裝置的高度需要改變裝置的高度, ,多次實驗多次實驗,C,C、D D正正確。確。2.2.飛機在水平地面上空的某一高度水平勻速飛行飛機在水平地面上空的某一高度水平勻速飛行, ,每隔相等時每隔相等時間投放一個物體。如果以第一個物體間投放一個物體。如果以第一個物體a a的落地點為坐標原點、的落地點為坐標原點、飛機飛行方向為橫坐標的正方向飛

31、機飛行方向為橫坐標的正方向, ,在豎直平面內(nèi)建立直角坐標在豎直平面內(nèi)建立直角坐標系系, ,如圖所示是第如圖所示是第5 5個物體個物體e e離開飛機時離開飛機時, ,拋出的拋出的5 5個物體個物體(a(a、b b、c c、d d、e)e)在空間位置的示意圖在空間位置的示意圖, ,其中可能的是其中可能的是( (不計物體空中飛不計物體空中飛行過程中的空氣阻力行過程中的空氣阻力)()() )A.A.B.B.C.C.D.D.【解析解析】選選B B。各物體落地前在水平方向的運動情況相同。各物體落地前在水平方向的運動情況相同, ,所以所以各物體處在同條豎直線上各物體處在同條豎直線上, ,由于每隔相等時間投放

32、一個物體由于每隔相等時間投放一個物體, ,因因此豎直方向上從上向下各物體之間的距離是此豎直方向上從上向下各物體之間的距離是135135的關(guān)系的關(guān)系, ,落落地時相鄰間隔的兩物體間距相等地時相鄰間隔的兩物體間距相等, ,因此錯誤因此錯誤, ,可能的是可能的是, ,選項選項B B正確。正確?！炯庸逃柧毤庸逃柧殹?2014(2014煙臺一模煙臺一模) )如圖所示如圖所示, ,斜面上斜面上A A、B B、C C三點三點等距等距, ,小球從小球從A A點正上方點正上方O O點以初速度點以初速度v v0 0水平拋出水平拋出, ,忽略空氣阻力忽略空氣阻力, ,恰好落在恰好落在C C點。若小球落點位于點。若小

33、球落點位于B,B,則其初速度應滿足則其初速度應滿足( () )00000111A.vv B.vv C.vvv D.vv222【解析解析】選選B B。過。過C C點作一條水平線點作一條水平線, ,設(shè)從設(shè)從O O點平拋的小球均落在該水平線上點平拋的小球均落在該水平線上, ,則其運動則其運動時間相等時間相等, ,當小球的平拋初速度為當小球的平拋初速度為 時時, ,則則落點應為落點應為B,B,如果要使小球落在如果要使小球落在B B點點, ,由圖由圖可知小球的平拋初速度應小于可知小球的平拋初速度應小于 , ,故故B B正確。正確。0v20v2熱點考向三熱點考向三圓周運動問題圓周運動問題【典題典題55師生

34、探究師生探究】(2014(2014杭州模擬杭州模擬) )如圖所示如圖所示,AOB,AOB是游樂是游樂場中的滑道模型場中的滑道模型, ,它位于豎直平面內(nèi)它位于豎直平面內(nèi), ,由兩個半徑都是由兩個半徑都是R R的的 圓圓周連接而成周連接而成, ,它們的圓心它們的圓心O O1 1、O O2 2與兩圓弧的連接點與兩圓弧的連接點O O在同一豎直在同一豎直線上。線上。O O2 2B B沿水池的水面沿水池的水面,O,O2 2和和B B兩點位于同一水平面上。一個兩點位于同一水平面上。一個質(zhì)量為質(zhì)量為m m的小滑塊可由弧的小滑塊可由弧AOAO的任意位置從靜止開始滑下的任意位置從靜止開始滑下, ,不計一不計一切摩

35、擦。切摩擦。14(1)(1)假設(shè)小滑塊由假設(shè)小滑塊由A A點靜止下滑點靜止下滑, ,求小滑塊滑到求小滑塊滑到O O點時對點時對O O點的壓點的壓力力; ;(2)(2)若小滑塊能在若小滑塊能在O O點脫離滑道點脫離滑道, ,其落水點到其落水點到O O2 2的距離如何的距離如何; ;(3)(3)若小滑塊從開始下滑到脫離滑道過程中若小滑塊從開始下滑到脫離滑道過程中, ,在兩個圓弧上滑過在兩個圓弧上滑過的弧長相等的弧長相等, ,則小滑塊開始下滑時應在圓弧則小滑塊開始下滑時應在圓弧AOAO上的何處上的何處( (用該處用該處到到O O1 1點的連線與豎直線的夾角的三角函數(shù)值表示點的連線與豎直線的夾角的三角

36、函數(shù)值表示) )?！酒祁}關(guān)鍵破題關(guān)鍵】(1)(1)問題問題(2)(2)中中“小滑塊能在小滑塊能在O O點脫離滑道點脫離滑道”的運動條件是的運動條件是_,_,受力條件是受力條件是_。(2)(2)問題問題(3)(3)中中, ,在兩個圓弧上滑過的弧長相等在兩個圓弧上滑過的弧長相等, ,說明說明_?；瑝K滑塊在該點做平拋運動在該點做平拋運動滑道對小滑塊的支持力為滑道對小滑塊的支持力為零零圓弧對應圓弧對應的圓心角相等的圓心角相等【解析解析】(1)(1)小滑塊由小滑塊由A A點滑到點滑到O O點過程點過程, ,由動能定理得由動能定理得: :在在O O點由牛頓第二定律得點由牛頓第二定律得: :解得解得:F:F

37、O O=3mg=3mg由牛頓第三定律得小滑塊對由牛頓第三定律得小滑塊對O O點的壓力大小為點的壓力大小為3mg,3mg,方向豎直向方向豎直向下下211mgRmv0221OmvFmgR(2)(2)從從A A點下滑的滑塊到點下滑的滑塊到O O點的速度為點的速度為v v1 1= =設(shè)能脫離軌道的最小速度為設(shè)能脫離軌道的最小速度為v v2 2, ,由牛頓第二定律得由牛頓第二定律得: :mg=mg=解得解得:v:v2 2= =小滑塊在小滑塊在O O點做平拋運動點做平拋運動, ,則則: :R= gtR= gt2 2x=vx=v0 0t t解得解得: Rx2R: Rx2R2gR22mvRgR122(3)(3

38、)如圖所示如圖所示, ,設(shè)小滑塊出發(fā)點為設(shè)小滑塊出發(fā)點為P P1 1, ,離開點為離開點為P P2 2, ,由題意要求由題意要求O O1 1P P1 1、O O2 2P P2 2與豎直方向的夾角相等與豎直方向的夾角相等, ,設(shè)為設(shè)為,若離開滑道時的速若離開滑道時的速度為度為v,v,則小滑塊在則小滑塊在P P2 2處脫離滑道的條件是處脫離滑道的條件是mgcos=mmgcos=m由動能定理得由動能定理得: :2mgR(1-cos)= mv2mgR(1-cos)= mv2 2解得解得答案答案:(1)3mg,:(1)3mg,方向豎直向下方向豎直向下(2) Rx2R(2) Rx2R2vR122 【解題悟

39、道解題悟道】 解決圓周運動動力學問題的一般步驟解決圓周運動動力學問題的一般步驟(1)(1)首先要明確研究對象。首先要明確研究對象。(2)(2)確定其運動軌道所在的平面、圓心的位置以及半徑。確定其運動軌道所在的平面、圓心的位置以及半徑。(3)(3)對其受力分析對其受力分析, ,明確向心力的來源。明確向心力的來源。(4)(4)將牛頓第二定律應用于圓周運動將牛頓第二定律應用于圓周運動, ,得到圓周運動中的動力學得到圓周運動中的動力學方程方程, ,有以下各種情況有以下各種情況,F=m =mr,F=m =mr2 2=mv=mr =4=mv=mr =42 2mrfmrf2 2。解題時應根據(jù)已知條件進行選擇

40、。解題時應根據(jù)已知條件進行選擇。2vr224T【對點訓練對點訓練】1.(20141.(2014新課標全國卷新課標全國卷改編改編) )如圖如圖, ,兩個質(zhì)量均為兩個質(zhì)量均為m m的小木塊的小木塊a a和和b(b(可視為可視為質(zhì)點質(zhì)點) )放在水平圓盤上放在水平圓盤上,a,a與轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)軸OOOO的的距離為距離為l,b,b與轉(zhuǎn)軸的距離為與轉(zhuǎn)軸的距離為2 2l。木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木。木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的塊所受重力的k k倍倍, ,重力加速度大小為重力加速度大小為g g。若圓盤從靜止開始繞。若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動, ,用用表示圓盤轉(zhuǎn)動的角速度表

41、示圓盤轉(zhuǎn)動的角速度, ,下列說法正下列說法正確的是確的是( () )一定比一定比b b先開始滑動先開始滑動、b b所受的摩擦力始終相等所受的摩擦力始終相等C.= C.= 是是b b開始滑動的臨界角速度開始滑動的臨界角速度D.D.當當= = 時時,a,a所受摩擦力的大小為所受摩擦力的大小為kmgkmgkg2l2kg3l【解析解析】選選C C。本題考查了圓周運動與受力分析。最大靜摩擦。本題考查了圓周運動與受力分析。最大靜摩擦力相等力相等, ,而而b b需要的向心力較大需要的向心力較大, ,所以所以b b先滑動先滑動,A,A項錯誤項錯誤; ;在未滑在未滑動之前動之前,a,a、b b各自受到的摩擦力等

42、于其向心力各自受到的摩擦力等于其向心力, ,因此因此b b受到的摩受到的摩擦力大于擦力大于a a受到的摩擦力受到的摩擦力,B,B項錯誤項錯誤;b;b處于臨界狀態(tài)時處于臨界狀態(tài)時,kmg=,kmg=mm2 22 2l,= ,C,= ,C項正確項正確; ;當當= = 時時, ,對對a:Fa:Ff f=m=ml2 2 ,D ,D項錯誤。項錯誤。kg2l2kg3l2kg2mkmg33ll2.2.一輛轎車正在通過如圖所示的路段一輛轎車正在通過如圖所示的路段, ,關(guān)于該轎車在轉(zhuǎn)彎的過關(guān)于該轎車在轉(zhuǎn)彎的過程中程中, ,正確的是正確的是( () )A.A.轎車處于平衡狀態(tài)轎車處于平衡狀態(tài)B.B.轎車的速度大小

43、不一定變化轎車的速度大小不一定變化C.C.轎車加速度的方向一定沿運動路線的切線方向轎車加速度的方向一定沿運動路線的切線方向D.D.轎車加速度的方向一定垂直于運動路線的切線方向轎車加速度的方向一定垂直于運動路線的切線方向【解析解析】選選B B。由圖可知轎車要繞轉(zhuǎn)盤做圓周運動。由圖可知轎車要繞轉(zhuǎn)盤做圓周運動, ,轎車受到沿轎車受到沿半徑方向的力提供向心力半徑方向的力提供向心力, ,是非平衡狀態(tài)是非平衡狀態(tài), ,選項選項A A錯誤錯誤; ;轎車可以轎車可以做勻速圓周運動或變速圓周運動做勻速圓周運動或變速圓周運動, ,速度的大小不一定變化速度的大小不一定變化, ,但方但方向一定變化向一定變化, ,選項

44、選項B B正確正確; ;若轎車做勻速圓周運動若轎車做勻速圓周運動, ,受到的靜摩擦受到的靜摩擦力提供向心力力提供向心力, ,加速度方向指向圓心加速度方向指向圓心; ;若是變速圓周運動若是變速圓周運動, ,有切有切向加速度和徑向加速度向加速度和徑向加速度, ,則加速度方向不會指向圓心則加速度方向不會指向圓心, ,所以所以C C、D D錯誤。錯誤。3.(20143.(2014新課標全國卷新課標全國卷)如圖如圖, ,一質(zhì)量為一質(zhì)量為M M的的光滑大圓環(huán)光滑大圓環(huán), ,用一細輕桿固定在豎直平面內(nèi)用一細輕桿固定在豎直平面內(nèi); ;套套在大環(huán)上質(zhì)量為在大環(huán)上質(zhì)量為m m的小環(huán)的小環(huán)( (可視為質(zhì)點可視為質(zhì)點),),從大環(huán)從大環(huán)的最高處由靜止滑下。重力加速度大小為的最高處由靜止滑下。重力加速度大小為g,g,當當小環(huán)滑到大環(huán)的最低點時小環(huán)滑到大環(huán)的最低點時, ,大環(huán)對輕桿拉力的大小為大環(huán)對輕桿拉力的大小為( () )A.Mg-5mg B.Mg+mgA.Mg-5mg B.Mg+mgC.Mg+5mg D.Mg+10mgC.Mg+5mg D.Mg+10mg【解析解析】選選C C。設(shè)小環(huán)滑到大環(huán)的最低點時的速度為。設(shè)小環(huán)滑到大環(huán)的最低點時的速度為v v。對小環(huán)。對小環(huán), ,根據(jù)機械能守恒定律得根據(jù)機械能守恒定律得mgmg2R= mv2R= mv2 2