2022屆新高考物理沖刺精準(zhǔn)復(fù)習(xí) 曲線運(yùn)動

2022屆新高考物理沖刺精準(zhǔn)復(fù)習(xí)

曲線運(yùn)動

1.曲線運(yùn)動

1）曲線：運(yùn)動軌跡是曲線。

條件：合力方向和速度方向不在一條直線上。（一定有合力，一

定有加速度）

2）運(yùn)動：還是一種運(yùn)動，也就涉及到了時間，速度，加速度和位移。

3）時間：標(biāo)量。

4）速度：大?。荷婕暗狡骄俣群退矔r速度。

方向：曲線上該點(diǎn)的切線方向。（方向時刻在改變，所以

一定是變速運(yùn)動，也就是一定具有加速度）

5）加速度：大?。?=%

方向：合力方向

曲線運(yùn)動中，速度方向時刻改變，速度大小不一定改變；加速

度的大小和方向不一定改變。

6）位移：大?。撼跄┪恢玫闹本€距離（一定和路程大小不一樣）

方向：初末位置有關(guān)

例題：一物體在xOy直角坐標(biāo)平面內(nèi)運(yùn)動的軌跡如圖所示，下列判斷

正確的是（BC）

A.若物體在x方向一直做勻速運(yùn)動，則在y方向

上可能先做勻速運(yùn)動再做加速運(yùn)動

B.若物體在x方向一直做加速運(yùn)動，則在y方向

上可能先做加速運(yùn)動再做勻速運(yùn)動

C.若物體在y方向一直做勻速運(yùn)動，則在x方向

上可能先做勻速運(yùn)動再做加速運(yùn)動

D.若物體在y方向一直做加速運(yùn)動，則在x方向上可能先做加速運(yùn)

動再做勻速運(yùn)動

2.運(yùn)動的合成和分解

作用：解決曲線運(yùn)動中的問題。

1)合運(yùn)動和分運(yùn)動：等時性：同時開始，同時進(jìn)行，同時結(jié)束。

獨(dú)立性：分運(yùn)動獨(dú)立。

等效性：分運(yùn)動疊加等同于和運(yùn)動。

同體性：同一個物體對應(yīng)他們的合分運(yùn)動。

理解：合運(yùn)動是實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動，分運(yùn)動是為了研究合運(yùn)動將合

運(yùn)動沿著某一方向分解便于分析合運(yùn)動。

2)運(yùn)算：矢量，符合矢量運(yùn)算法則。(三角形和平行四邊形定則)。

3)互成角度的兩個分運(yùn)動的合運(yùn)動的判斷：

(1)兩個勻速直線運(yùn)動的合運(yùn)動仍然是勻速直線運(yùn)動。

(2)速度方向不在同一直線上的兩個分運(yùn)動，一個是勻速直線運(yùn)動，

一個是勻變速直線運(yùn)動，其合運(yùn)動是勻變速曲線運(yùn)動，a合為分運(yùn)動

的加速度。

(3)兩初速度為0的勻加速直線運(yùn)動的合運(yùn)動仍然是勻加速直線運(yùn)

動。

(4)兩個初速度不為0的勻加速直線運(yùn)動的合運(yùn)動可能是直線運(yùn)動

也可能是曲線運(yùn)動。

例題：關(guān)于運(yùn)動的合成和分解，下列說法正確的是(C)

A.合運(yùn)動的速度一定大于兩個分運(yùn)動的速度

B.合運(yùn)動的速度一定大于其中一個分運(yùn)動的速度

C.合運(yùn)動的速度方向就是物體實(shí)際運(yùn)動的方向

D.知道兩個分速度的大小就可以確定合速度的大小

例題：小船過河，河寬300m,水流速度為5m/s,船在靜水中的速度

為4m/s,以下結(jié)論正確的是(BD)

A.船要以最短路程過河，船頭必須指向正對岸

B.船不可能到達(dá)正對岸

C.船以最短路程過河所需時間為75s

D.船渡過河的最短時間為75s

例題：如下圖所示，a和b兩個小物塊通過細(xì)線跨過不計質(zhì)量的定滑

輪連接在一起，動滑輪通過細(xì)線懸掛于豎直墻壁上?，F(xiàn)將物塊b勻速

向右移動到c點(diǎn)后靜止，不計滑輪摩擦。下列說法中正確的是（D）

A.b勻速向右運(yùn)動過程，物塊a勻速上升

B.b勻速向右運(yùn)動過程，物塊a所受細(xì)線拉

力小于a自身重力

C.靜止于c點(diǎn)后，相對于初始靜止?fàn)顟B(tài)，懸

于墻上的細(xì)線所受拉力增大

D.無論在什么位置靜止，都有a=B=。

3.平拋運(yùn)動和實(shí)驗(yàn)

1）性質(zhì)：加速度為重力加速度的勻變速曲線運(yùn)動。

2）模型：理想化模型，物體當(dāng)質(zhì)點(diǎn)，忽略空氣阻力。

3）軌跡：拋物線。

4）實(shí)質(zhì)（研究方法）：分解「水平方向是勻速運(yùn)動。

_豎直方向是勻加速直線運(yùn)動。

5）加速度:g

6）速度：水平方向：匕.=%

豎直方向：%=gt

合速度：V=&+d方向：tana=&

''gt

速度與水平方向的夾角隨時間t的增大而增大，但一定不會

達(dá)到90。。

7）位移：水平方向：x=vot

豎直方向：

合位移：S=yjx2+y2

方向：tan6>=—=—

x2%

結(jié)論：（1）2tan6=tana

（2）做平拋運(yùn)動的物體在任意時刻的瞬時速度的反向延長線

一定通過此時水平位移的中點(diǎn)。

8）時間："杼平拋運(yùn)動的時間取決于下落高度

9）拓展：斜拋運(yùn)動「水平方向是勻速運(yùn)動

一豎直方向是豎直上拋運(yùn)動。

10）實(shí)驗(yàn)：研究平拋運(yùn)動

目的：就是判斷軌跡是否是拋物線

例題：關(guān)于拋體運(yùn)動，下列說法不正確的是（A）

A.做平拋運(yùn)動的物體運(yùn)動方向逐漸靠近豎直方向，且速率不斷變大,

所以是變加速曲線運(yùn)動

B.平拋運(yùn)動中物體速度隨時間變化是均勻的

C.類平拋運(yùn)動可分解為初速度方向的勻速直線運(yùn)

動和與之垂直方向上的初速度為零的勻加速直線

運(yùn)動

D.斜拋運(yùn)動是勻變速曲線運(yùn)動

例題：如圖所示，一小球以v0=10m/s的速度水平拋出，在落地之前

經(jīng)過空中A、B兩點(diǎn)，在A點(diǎn)小球速度方向與水平方向的夾角為45。，

在B點(diǎn)小球速度方向與水平方向的夾角為60。（空氣阻力忽略不計,

g<10m/s2）,以下判斷中正確的是（AC）

A.小球經(jīng)過A、B兩點(diǎn)間的時間，=（.T）s

B.小球經(jīng)過A、B兩點(diǎn)間的時間

C.A、B兩點(diǎn)間的高度差h=10m

D.A、B兩點(diǎn)間的高度差h=15m

4.圓周運(yùn)動

軌跡是圓周的曲線運(yùn)動。

1）線速度：質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動時，質(zhì)點(diǎn)通過的弧長1跟通過的這段弧

長所用的時間t的比值。即丫=,。是矢量。

t

單位：m/s方向：該點(diǎn)的切線方向

2）角速度：質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動時，質(zhì)點(diǎn)所在半徑轉(zhuǎn)過的角度6和所用

時間t的比值。即叫反。是矢量。

t

單位：弧度（rad/s）方向：一般不涉及

勻速圓周運(yùn)動是角速度不變的圓周運(yùn)動。

3）周期：質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動時，轉(zhuǎn)過一周所用的時間。用符號T

表示，單位是s。

4）頻率：周期的倒數(shù)。用符號f表示，單位是赫茲（Hz）。

5）轉(zhuǎn)速：質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動時一，在單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)。用符

號n表示，單位是17s或者r/min。

線速度和角速度都是描述物體做勻速圓周運(yùn)動的物理量。但是二

者都有局限性，無法全面準(zhǔn)確地反映物體的運(yùn)動狀態(tài)。

6）各物理量關(guān)系：

v=a）R=——2nR=2TbiR

T

例題：一小球質(zhì)量為m,用長為L的懸繩（不可伸長，質(zhì)量不計）固

定于0點(diǎn)，在0點(diǎn)正下方L/2處釘有一顆釘子，如圖所示，將懸線沿

水平方向拉直無初速度釋放后，當(dāng)懸線碰到釘子后的瞬間，貝I（ABC）

A.小球線速度沒有變化..

B.小球的角速度突然增大到原來的2倍0:L

*

C.小球的向心加速度突然增大到原來的2倍

D.懸線對小球的拉力突然增大到原來的2倍

5.勻速圓周運(yùn)動

1）條件：質(zhì)點(diǎn)受到大小不變，方向始終和速度方向垂直

2）向心加速度：

物理意義：描述線速度方向變化快慢的物理量。

大＜［、：a=-=a^r="r-4Il2/2r

rT

方向：總是指向圓心，與線速度方向垂直，時刻在變化。

3）向心力：

效果：產(chǎn)生向心加速度，只改變速度的方向，不改變速度的大小。

因此，向心力對圓周運(yùn)動的物體不做功。

22

IrV24n?2

天4、：F=ma=m一=ma）r-m——r=m4Tl^fr

rT2

方向：沿半徑指向圓心，時刻在改變。是變力。

4）性質(zhì)力和效果力：在受力分析時，只分析性質(zhì)力，不分析效果力。

向心力就是效果力，所以在受力分析時不要加上向心力。

還有就是我們在描述做勻速圓周的物體時，不能說物體受向心

力，而是說物體受到什么力，這些力的合力充當(dāng)或提供向心力。

例題：關(guān)于勻速圓周運(yùn)動，下列說法正確的是（D）

A.勻速圓周運(yùn)動是勻速運(yùn)動

B.勻速圓周運(yùn)動是勻變速運(yùn)動

C.勻速圓周運(yùn)動是線速度不變的運(yùn)動

D.勻速圓周運(yùn)動是線速度大小不變的運(yùn)動

例題：如圖所示是自行車的輪盤與車軸上的飛輪之間的鏈條傳動裝置,

P是輪盤上的一個齒，Q是飛輪上的一個齒。下列說法中正確的是（C）

A.P、Q兩點(diǎn)的角速度大小相等

B.P、Q兩點(diǎn)的向心加速度大小相等

C.P點(diǎn)的向心加速度小于Q點(diǎn)的向心加速度

D.P點(diǎn)的向心加速度大于Q點(diǎn)的向心加速度

例題：半徑為R的光滑半圓球固定在水平面上，如圖所示，頂部有一

小物體A,今給它一個水平初速度"。=/而，，則物體將（D）

A.沿球面下滑至M點(diǎn)

B.沿球面下滑至某一點(diǎn)N,便離開球面

做斜下拋運(yùn)動

C.按半徑大于R的新的圓弧軌道做圓

周運(yùn)動

D.立即離開半圓球做平拋運(yùn)動

6.離心運(yùn)動

1）定義：做圓周運(yùn)動的物體，在所受合外力突然消失或不足以提供

物體做圓周運(yùn)動所需要的向心力的情況下，物體就會做逐

漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動。

2）本質(zhì)：做圓周運(yùn)動的物體，由于慣性的原因，總有沿著圓周切線

方向飛出去的傾向。

3）離心力：根據(jù)效果命名的，并不存在！

4）運(yùn)動軌跡：1.當(dāng)合外力突然消失，物體就以這一時刻的線速度沿

切線方向飛出，做勻速直線運(yùn)動，軌跡為一條直線。

2.當(dāng)合外力不足以提供所需要的向心力的時候，物

體就沿著切線方向和圓周之間的某條曲線做逐漸遠(yuǎn)

離圓心的曲線運(yùn)動，軌跡是曲線。

5)向心運(yùn)動：當(dāng)提供向心力的合外力大于物體做圓周運(yùn)動所需的向

心力，即F