2022屆新高考物理沖刺精準復(fù)習 曲線運動

2022屆新高考物理沖刺精準復(fù)習

曲線運動

1.曲線運動

1）曲線：運動軌跡是曲線。

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）運動：還是一種運動，也就涉及到了時間，速度，加速度和位移。

3）時間：標量。

4）速度：大?。荷婕暗狡骄俣群退矔r速度。

方向：曲線上該點的切線方向。（方向時刻在改變，所以

一定是變速運動，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直角坐標平面內(nèi)運動的軌跡如圖所示，下列判斷

正確的是（BC）

A.若物體在x方向一直做勻速運動，則在y方向

上可能先做勻速運動再做加速運動

B.若物體在x方向一直做加速運動，則在y方向

上可能先做加速運動再做勻速運動

C.若物體在y方向一直做勻速運動，則在x方向

上可能先做勻速運動再做加速運動

D.若物體在y方向一直做加速運動，則在x方向上可能先做加速運

動再做勻速運動

2.運動的合成和分解

作用：解決曲線運動中的問題。

1)合運動和分運動：等時性：同時開始，同時進行，同時結(jié)束。

獨立性：分運動獨立。

等效性：分運動疊加等同于和運動。

同體性：同一個物體對應(yīng)他們的合分運動。

理解：合運動是實際發(fā)生的運動，分運動是為了研究合運動將合

運動沿著某一方向分解便于分析合運動。

2)運算：矢量，符合矢量運算法則。(三角形和平行四邊形定則)。

3)互成角度的兩個分運動的合運動的判斷：

(1)兩個勻速直線運動的合運動仍然是勻速直線運動。

(2)速度方向不在同一直線上的兩個分運動，一個是勻速直線運動，

一個是勻變速直線運動，其合運動是勻變速曲線運動，a合為分運動

的加速度。

(3)兩初速度為0的勻加速直線運動的合運動仍然是勻加速直線運

動。

(4)兩個初速度不為0的勻加速直線運動的合運動可能是直線運動

也可能是曲線運動。

例題：關(guān)于運動的合成和分解，下列說法正確的是(C)

A.合運動的速度一定大于兩個分運動的速度

B.合運動的速度一定大于其中一個分運動的速度

C.合運動的速度方向就是物體實際運動的方向

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兩個小物塊通過細線跨過不計質(zhì)量的定滑

輪連接在一起，動滑輪通過細線懸掛于豎直墻壁上?，F(xiàn)將物塊b勻速

向右移動到c點后靜止，不計滑輪摩擦。下列說法中正確的是（D）

A.b勻速向右運動過程，物塊a勻速上升

B.b勻速向右運動過程，物塊a所受細線拉

力小于a自身重力

C.靜止于c點后，相對于初始靜止狀態(tài)，懸

于墻上的細線所受拉力增大

D.無論在什么位置靜止，都有a=B=。

3.平拋運動和實驗

1）性質(zhì)：加速度為重力加速度的勻變速曲線運動。

2）模型：理想化模型，物體當質(zhì)點，忽略空氣阻力。

3）軌跡：拋物線。

4）實質(zhì)（研究方法）：分解「水平方向是勻速運動。

_豎直方向是勻加速直線運動。

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。

8）時間："杼平拋運動的時間取決于下落高度

9）拓展：斜拋運動「水平方向是勻速運動

一豎直方向是豎直上拋運動。

10）實驗：研究平拋運動

目的：就是判斷軌跡是否是拋物線

例題：關(guān)于拋體運動，下列說法不正確的是（A）

A.做平拋運動的物體運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動

B.平拋運動中物體速度隨時間變化是均勻的

C.類平拋運動可分解為初速度方向的勻速直線運

動和與之垂直方向上的初速度為零的勻加速直線

運動

D.斜拋運動是勻變速曲線運動

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，在A點小球速度方向與水平方向的夾角為45。，

在B點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兩點間的時間，=（.T）s

B.小球經(jīng)過A、B兩點間的時間

C.A、B兩點間的高度差h=10m

D.A、B兩點間的高度差h=15m

4.圓周運動

軌跡是圓周的曲線運動。

1）線速度：質(zhì)點做圓周運動時，質(zhì)點通過的弧長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：該點的切線方向

2）角速度：質(zhì)點做圓周運動時，質(zhì)點所在半徑轉(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

勻速圓周運動是角速度不變的圓周運動。

3）周期：質(zhì)點做勻速圓周運動時，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)點做勻速圓周運動時一，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動的物理量。但是二

者都有局限性，無法全面準確地反映物體的運動狀態(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，在0點正下方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.勻速圓周運動

1）條件：質(zhì)點受到大小不變，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，這些力的合力充當或提供向心力。

例題：關(guān)于勻速圓周運動，下列說法正確的是（D）

A.勻速圓周運動是勻速運動

B.勻速圓周運動是勻變速運動

C.勻速圓周運動是線速度不變的運動

D.勻速圓周運動是線速度大小不變的運動

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兩點的角速度大小相等

B.P、Q兩點的向心加速度大小相等

C.P點的向心加速度小于Q點的向心加速度

D.P點的向心加速度大于Q點的向心加速度

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

B.沿球面下滑至某一點N,便離開球面

做斜下拋運動

C.按半徑大于R的新的圓弧軌道做圓

周運動

D.立即離開半圓球做平拋運動

6.離心運動

1）定義：做圓周運動的物體，在所受合外力突然消失或不足以提供

物體做圓周運動所需要的向心力的情況下，物體就會做逐

漸遠離圓心的運動。

2）本質(zhì)：做圓周運動的物體，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）運動軌跡：1.當合外力突然消失，物體就以這一時刻的線速度沿

切線方向飛出，做勻速直線運動，軌跡為一條直線。

2.當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

離圓心的曲線運動，軌跡是曲線。

5)向心運動：當提供向心力的合外力大于物體做圓周運動所需的向

心力，即F