專題一 力與運動（3）-2024屆高考物理二輪復習模塊精講【新教材新高考】

專題一力與運動（3）——2024屆高考物理二輪復習模塊精講【新教材新高考】第三講曲線運動目錄一、考情分析二、重難提分技巧三、重點知識四、思維模型分析五、高考典例分析平拋運動在高考中可以單獨命題，也常常綜合圓周運動、機械能、動量及電場等知識命題。試題往往與生活實際、體育運動等聯(lián)系密切，體現(xiàn)物理來源于生活，又走向生活的命題思路。高考對圓周運動的考查通常結(jié)合萬有引力定律、磁場等知識命題，單獨考查圓周運動問題時一般以實際生活為背景命題，由于情景的多樣性和作用力的多樣性，圓周運動的動力學問題類型較多，難度也較大。一、考情分析二、重難提分技巧核心思路導圖1.運動的合成與分解的一般思路（1）明確合運動或分運動的運動性質(zhì)。（2）明確是在哪一個或兩個方向上的合成或分解。（3）找出各個方向上已知的物理量（速度、位移、加速度）。（4）運用力與速度的關系或矢量運算法則進行分析求解。2.運動的合成與分解的運算法則：平行四邊形法則。3.平拋運動規(guī)律：（1）平拋運動的時間由平拋高度決定。（2）平拋軌跡中，任意時刻速度的反向延長線過此時水平位移的中點。（3）在任意時刻瞬時速度與水平方向的夾角為θ，位移與水平方向夾角為α，則有tanθ=2tanα。三、重點知識4.做勻速圓周運動的物體，其向心力等于合力。向心力不做功，只改變速度方向，不改變速度大小。5.水平方向的圓周運動（1）水平方向的圓周問題，可由接觸面的支持力，接觸面的摩擦力，繩或桿的拉力等提供向心力。解題關鍵在于各種力的臨界狀態(tài)。（2）常見臨界狀態(tài)：①繩：松弛與伸直的臨界→F拉=0、恰好不斷裂→F為最大值。②摩擦力：恰好不發(fā)生相對滑動→摩擦力為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力、求速度范圍時→根據(jù)摩擦力的方向以及題干，求出不產(chǎn)生相對滑動的最大和最小臨界值。8.傳動裝置(1)記憶:同帶等線速，同軸等角度(2)對于不相鄰的裝置，要根據(jù)半徑的不同，通過相鄰的裝置來傳到計算角速度與線速度關系。四、思維模型分析（一）運動的合成與分解歸納總結(jié)：1.判斷運動軌跡的方法：分別求得某時刻物體合速度方向與物體所受合力方向，若二者方向共線，則物體做直線運動；若二者方向不共線，則物體做曲線運動。物體做曲線運動時，軌跡的凹側(cè)為物體所受合力方向。2.端速問題:（1）解題思路：把物體的實際速度分解為垂直于繩（桿）和平行于繩（桿）方向的兩個分量，根據(jù)沿繩方向速度相等列等式求解未知量。（2）注意：①在進行速度分解時，要注意角度關系。②等式具有瞬時性，當存在角度時，物體的運動會引起下一時刻的角度變化。必要時，可能需要對兩個時刻分別進行速度分解。3.過河問題（1）過河時間最短：船頭方向垂直于河岸,（2）過河路徑最短：①當水流速度小于船速時：水流與船的合速度垂直于河岸時，路徑為河寬d。②當水流速度大于船速時：合速度無法垂直于河岸。因為河的寬度d確定，所以只需要讓船的行駛方向v與垂直河岸方向的夾角越小，穿的路徑即為最短。如下圖：因為船的靜水速度v船和水流速度v水不變，所以當船的靜水速度v船垂直船的行駛速度v時，θ最小，路徑最短

,。（二）拋體運動歸納總結(jié)：1.處理平拋運動時，一般將運動沿平拋初速度方向和垂直初速度方向進行分解，先按分運動規(guī)律列式，再用運動的合成求合運動。2.斜面上的平拋運動如果落點也在斜面上，則豎直位移與水平位移之比等于斜面坡角的正切值；豎直速度與水平速度的比值等于斜面坡角正切值的二倍。（三）圓周運動歸納總結(jié)：1.圓周類問題解題思路：（1）確定圓周運動的類型以及受力，畫出受力分析圖。（2）根據(jù)運動狀態(tài)確定向心力大小。（3）計算合力大小，根據(jù)牛頓定律及向心力公式列等式。2.注意：高考中物體圓周運動的受力都比較復雜，我們在分析受力時，要根據(jù)重力的特性去逐步展開，尤其是對摩擦力進行分析時，要先確定摩擦力的類型，在確定摩擦力的方向，最后根據(jù)受力平衡和牛頓第二定律列等式。（四）計算天體質(zhì)量及密度歸納總結(jié)：（五）衛(wèi)星變軌問題歸納總結(jié)：1.圓軌道運行的天體中，軌道越低，速度越大，周期越小，可用“高軌低速大周期，低軌高速小周期”記憶。2.橢圓軌道運行的天體機械能守恒，遠離中心天體時，萬有引力做負功，速度減小，勢能增大，可用“高軌低速等周期，等機大勢小引力”記憶。3.同一衛(wèi)星在不同軌道上運行時，半徑越大機械能越大，可用“高軌大機，低軌小機”記憶。4.衛(wèi)星經(jīng)過不同軌道的焦點時，加速度相等。五、高考典例分析B解析：A．拋出的兩谷粒在空中均僅受重力作用，加速度均為重力加速度，故谷粒1的加速度等于谷粒2的加速度，A錯誤；C．谷粒2做斜向上拋運動，谷粒1做平拋運動，均從O點運動到P點，故位移相同。在豎直方向上谷粒2做豎直上拋運動，谷粒1做自由落體運動，豎直方向上位移相同故谷粒2運動時間較長，C錯誤；B．谷粒2做斜拋運動，水平方向上為勻速直線運動，故運動到最高點的速度即為水平方向上的分速度。與谷粒1比較水平位移相同，但運動時間較長，故谷粒2水平方向上的速度較小即最高點的速度小于，B正確；D．兩谷粒從O點運動到P點的位移相同，運動時間不同，故平均速度不相等，谷粒1的平均速度大于谷粒2的平均速度，D錯誤。故選B?！?023湖南卷】如圖，固定在豎直面內(nèi)的光滑軌道ABC由直線段AB和圓弧段BC組成，兩段相切于B點，AB段與水平面夾角為θ，BC段圓心為O，最高點為C、A與C的高度差等于圓弧軌道的直徑2R。小球從A點以初速度