2024屆高考物理二輪專題復(fù)習(xí)與測(cè)試第一部分專題一力與運(yùn)動(dòng)第3講力與曲線運(yùn)動(dòng)課件

專題一力與運(yùn)動(dòng)第3講力與曲線運(yùn)動(dòng)知識(shí)歸納素養(yǎng)奠基第3講力與曲線運(yùn)動(dòng)知識(shí)歸納素養(yǎng)奠基1．物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件：當(dāng)物體所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一條直線上時(shí)，物體做曲線運(yùn)動(dòng)．2．運(yùn)動(dòng)的合成與分解的運(yùn)算法則：平行四邊形定則．3．做平拋運(yùn)動(dòng)的物體，平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間完全由下落高度決定．4．平拋(或類平拋)運(yùn)動(dòng)的推論．(1)任意時(shí)刻速度的反向延長(zhǎng)線一定通過(guò)此時(shí)水平位移的中點(diǎn)．(2)設(shè)在任意時(shí)刻瞬時(shí)速度與水平方向的夾角為θ，位移與水平方向的夾角為φ，則有tanθ＝2tanφ.第3講力與曲線運(yùn)動(dòng)知識(shí)歸納素養(yǎng)奠基5．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，其向心力等于合力，并且向心力只改變速度的方向，不改變速度的大小，因此物體的動(dòng)能保持不變，向心力不做功，但動(dòng)量不斷改變．6．水平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)臨界問(wèn)題．(1)水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的物體其向心力可能由彈力、摩擦力等力提供，常涉及繩的張緊與松弛、接觸面分離等臨界狀態(tài)．(2)常見(jiàn)臨界條件：繩子松弛的臨界條件是繩的張力FT＝0；接觸面滑動(dòng)的臨界條件是拉力F＝Ffmax；接觸面分離的臨界條件是接觸面間的彈力FN＝0.第3講力與曲線運(yùn)動(dòng)知識(shí)歸納素養(yǎng)奠基第3講力與曲線運(yùn)動(dòng)命題點(diǎn)一運(yùn)動(dòng)的合成與分解一、運(yùn)動(dòng)的合成與分解的運(yùn)算法則運(yùn)動(dòng)的合成與分解是指描述運(yùn)動(dòng)的各物理量，即位移、速度、加速度的合成與分解，由于它們均是矢量，故合成與分解都遵守平行四邊形定則．運(yùn)用力與速度的關(guān)系或矢量的運(yùn)算法則進(jìn)行分析求解．二、關(guān)聯(lián)速度分解問(wèn)題對(duì)于用繩、桿相牽連的物體，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，兩物體的速度通常不同，但兩物體沿繩或桿方向的速度分量大小相等．1．常用的解答思路：先確定合運(yùn)動(dòng)的方向，然后分析合運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的實(shí)際效果，以確定兩個(gè)分速度的方向(作出分速度與合速度的矢量關(guān)系的平行四邊形)．細(xì)研命題點(diǎn)提升素養(yǎng)第3講力與曲線運(yùn)動(dòng)2．常見(jiàn)的模型．細(xì)研命題點(diǎn)提升素養(yǎng)第3講力與曲線運(yùn)動(dòng)(2023·全國(guó)乙卷)小車在水平地面上沿軌道從左向右運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能一直增加．如果用帶箭頭的線段表示小車在軌道上相應(yīng)位置處所受合力，下列四幅圖可能正確的是(

)細(xì)研命題點(diǎn)提升素養(yǎng)第3講力與曲線運(yùn)動(dòng)解析：小車做曲線運(yùn)動(dòng)，所受合外力指向曲線的凹側(cè)，故A、B兩項(xiàng)錯(cuò)誤；小車沿軌道從左向右運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能一直增加，故合外力與運(yùn)動(dòng)方向的夾角為銳角，C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確．故選D.細(xì)研命題點(diǎn)提升素養(yǎng)答案：D第3講力與曲線運(yùn)動(dòng)(2023·江蘇卷)如圖所示，滑雪道AB由坡道和水平道組成，且平滑連接，坡道傾角均為45°.平臺(tái)BC與緩沖坡CD相連．若滑雪者從P點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，恰好到達(dá)B點(diǎn)．滑雪者現(xiàn)從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，從B點(diǎn)飛出．已知A、P間的距離為d，滑雪者與滑道間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力．(1)求滑雪者運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的時(shí)間t；(2)求滑雪者從B點(diǎn)飛出的速度大小v；(3)若滑雪者能著陸在緩沖坡CD上，求平臺(tái)BC的最大長(zhǎng)度L.細(xì)研命題點(diǎn)提升素養(yǎng)第3講力與曲線運(yùn)動(dòng)細(xì)研命題點(diǎn)提升素養(yǎng)第3講力與曲線運(yùn)動(dòng)細(xì)研命題點(diǎn)提升素養(yǎng)第3講力與曲線運(yùn)動(dòng)1．(2023·江蘇卷)達(dá)·芬奇的手稿中描述了這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)：一個(gè)罐子在空中沿水平直線向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，沿途連續(xù)漏出沙子．若不計(jì)空氣阻力，則下列圖中能反映空中沙子排列的幾何圖形是(

)細(xì)研命題點(diǎn)提升素養(yǎng)第3講力與曲線運(yùn)動(dòng)解析：罐子在空中沿水平直線向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，在時(shí)間Δt內(nèi)水平方向增加量aΔt2，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，在時(shí)間Δt增加gΔt2；說(shuō)明水平方向位移增加量與豎直方向位移增加量比值一定，則連線的傾角就是一定的．故選D.細(xì)研命題點(diǎn)提升素養(yǎng)答案：D第3講力與曲線運(yùn)動(dòng)2．隨著科技的進(jìn)步，2020年，農(nóng)村和偏遠(yuǎn)山區(qū)也已經(jīng)開(kāi)始用無(wú)人機(jī)配送快遞，如圖甲所示．無(wú)人機(jī)在0～5s內(nèi)的飛行過(guò)程中，其水平、豎直方向速度vx、vy，與時(shí)間t的關(guān)系圖像分別如圖乙、圖丙所示，規(guī)定豎直方向向上為正方向．下列說(shuō)法正確的是(

)A．0～2s內(nèi)，無(wú)人機(jī)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B．2～4s內(nèi)，無(wú)人機(jī)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)C．t＝4s時(shí)，無(wú)人機(jī)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)D．0～5s內(nèi)，無(wú)人機(jī)的位移大小為9m細(xì)研命題點(diǎn)提升素養(yǎng)第3講力與曲線運(yùn)動(dòng)細(xì)研命題點(diǎn)提升素養(yǎng)第3講力與曲線運(yùn)動(dòng)命題點(diǎn)二平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律細(xì)研命題點(diǎn)提升素養(yǎng)第3講力與曲線運(yùn)動(dòng)4．速度改變量．做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在任意相等時(shí)間間隔Δt內(nèi)的速度改變量Δv＝gΔt相同，方向恒為豎直向下，如圖所示．細(xì)研命題點(diǎn)提升素養(yǎng)第3講力與曲線運(yùn)動(dòng)5．兩個(gè)重要推論．(1)做平拋(或類平拋)運(yùn)動(dòng)的物體任一時(shí)刻的瞬時(shí)速度的反向延長(zhǎng)線一定通過(guò)此時(shí)水平位移的中點(diǎn)，如圖甲所示，B是OC的中點(diǎn)．細(xì)研命題點(diǎn)提升素養(yǎng)(2)做平拋(或類平拋)運(yùn)動(dòng)的物體在任一時(shí)刻任一位置處，設(shè)其速度方向與水平方向的夾角為θ，位移與水平方向的夾角為α，則tanθ＝2tanα.第3講力與曲線運(yùn)動(dòng)(2023·湛江二模)如圖所示，某同學(xué)在籃筐前某位置跳起投籃．籃球出手點(diǎn)離水平地面的高度h＝1.8m．籃球離開(kāi)手的瞬間到籃筐的水平距離為5m，水平分速度大小v＝10m/s，要使籃球到達(dá)籃筐時(shí)，豎直方向的分速度剛好為零．將籃球看成質(zhì)點(diǎn)，籃筐大小忽略不計(jì)，忽略空氣阻力，取重力加速度大小g＝10m/s2.籃筐離地面的高度為(

)A．2.85m

B．3.05m C．3.25m D．3.5m細(xì)研命題點(diǎn)提升素養(yǎng)第3講力與曲線運(yùn)動(dòng)細(xì)研命題點(diǎn)提升素養(yǎng)第3講力與曲線運(yùn)動(dòng)(2023·廣東深圳一模)(多選)足球運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練罰點(diǎn)球，足球放置在球門(mén)中央的正前方O點(diǎn)，兩次射門(mén)，足球分別斜向上直接打在水平橫梁上的a、b兩點(diǎn)，a為橫梁中點(diǎn)，如圖所示，已知足球被踢出時(shí)的速度大小相等，不考慮足球的旋轉(zhuǎn)，不計(jì)空氣的作用效果，則足球(

)A．從射出到打到a、b兩點(diǎn)的時(shí)間一定是ta<tbB．從射出到打到a、b兩點(diǎn)的時(shí)間可能是ta>tbC．到達(dá)a、b兩點(diǎn)瞬間速度大小va>vbD．到達(dá)a、b兩點(diǎn)瞬間速度大小va＝vb細(xì)研命題點(diǎn)提升素養(yǎng)第3講力與曲線運(yùn)動(dòng)細(xì)研命題點(diǎn)提升素養(yǎng)第3講力與曲線運(yùn)動(dòng)2．如圖甲所示，拋球游戲是小朋友們最喜歡的項(xiàng)目之一，小朋友站立在水平地面上雙手將皮球水平拋出，皮球進(jìn)入水平籃筐且不擦到籃筐就能獲得小紅旗一枚．如圖乙所示，籃筐的半徑為R，皮球的半徑為r，籃筐中心和出手處皮球的中心高度為h1和h2，兩中心在水平地面上的投影點(diǎn)O1、O2之間的距離為d.忽略空氣的阻力，已知重力加速度為g.設(shè)水平投籃出手速度為v，要使皮球能入筐，則下列說(shuō)法中正確的是(

)細(xì)研命題點(diǎn)提升素養(yǎng)第3講力與曲線運(yùn)動(dòng)細(xì)研命題點(diǎn)提升素養(yǎng)第3講力與曲線運(yùn)動(dòng)細(xì)研命題點(diǎn)提升素養(yǎng)第3講力與曲線運(yùn)動(dòng)命題點(diǎn)三圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題圓周運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的分析思路細(xì)研命題點(diǎn)提升素養(yǎng)第3講力與曲線運(yùn)動(dòng)(2023·佛山一模)偏心振動(dòng)輪廣泛應(yīng)用于生活中的各個(gè)領(lǐng)域，如手機(jī)振動(dòng)器、按摩儀、混凝土平板振動(dòng)機(jī)等．如圖甲，某工人正操作平板振動(dòng)機(jī)進(jìn)行水泥路面的壓實(shí)作業(yè)．平板振動(dòng)機(jī)中偏心振動(dòng)輪的簡(jiǎn)化圖如圖乙所示，輪上有一質(zhì)量較大的偏心塊．若偏心輪繞轉(zhuǎn)軸O在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)則當(dāng)偏心塊的中心運(yùn)動(dòng)到圖中哪一位置時(shí)，振動(dòng)機(jī)對(duì)路面壓力最大(

)A．P

B．Q C．M D．N細(xì)研命題點(diǎn)提升素養(yǎng)第3講力與曲線運(yùn)動(dòng)解析：對(duì)偏心輪邊緣的一點(diǎn)，轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)P時(shí)滿足F－mg＝mω2r，可得地面對(duì)振動(dòng)機(jī)的支持力F＝mg＋mω2r，此時(shí)路面對(duì)振動(dòng)機(jī)的支持力最大，根據(jù)牛頓第三定律可知振動(dòng)機(jī)對(duì)路面壓力最大．故選A.細(xì)研命題點(diǎn)提升素養(yǎng)答案：A第3講力與曲線運(yùn)動(dòng)(2022·全國(guó)甲卷)北京2022年冬奧會(huì)首鋼滑雪大跳臺(tái)局部示意圖如圖所示．運(yùn)動(dòng)員從a處由靜止自由滑下，到b處起跳，c點(diǎn)為a、b之間的最低點(diǎn)，a、c兩處的高度差為h.要求運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過(guò)一點(diǎn)時(shí)對(duì)滑雪板的壓力不大于自身所受重力的k倍，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中將運(yùn)動(dòng)員視為質(zhì)點(diǎn)并忽略所有阻力，則c點(diǎn)處這一段圓弧雪道的半徑不應(yīng)小于(

)細(xì)研命題點(diǎn)提升素養(yǎng)第3講力與曲線運(yùn)動(dòng)細(xì)研命題點(diǎn)提升素養(yǎng)第3講力與曲線運(yùn)動(dòng)細(xì)研命題點(diǎn)提升素養(yǎng)第3講力與曲線運(yùn)動(dòng)A．P位置的小水珠速度方向沿a方向B．P、Q兩位置，杯子的向心加速度相同C．杯子在旋轉(zhuǎn)時(shí)的線速度大小約為6πm/sD．杯子在旋轉(zhuǎn)時(shí)的向心加速度大小約為9π2m/s2細(xì)研命題點(diǎn)提升素養(yǎng)第3講力與曲線運(yùn)動(dòng)2．飛球調(diào)速器是英國(guó)工程師詹姆斯·瓦特于1788年為蒸汽機(jī)速度控制而設(shè)計(jì)，如圖(a)所示，這是人造的第一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)．如圖(b)所示是飛球調(diào)速器模型，它由兩個(gè)質(zhì)量為m的球通過(guò)4根長(zhǎng)為l的輕桿與豎直軸的上、下兩個(gè)套筒用鉸鏈連接．上面套筒固定，下面套筒質(zhì)量為M，可沿軸上下滑動(dòng)．不計(jì)一切摩擦，重力加速度為g，當(dāng)整個(gè)裝置繞豎直軸以恒定的角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，輕桿與豎直軸之間的夾角θ的余弦值為(

)細(xì)研命題點(diǎn)提升素養(yǎng)第3講力與曲線運(yùn)動(dòng)細(xì)研命題點(diǎn)提升素養(yǎng)第3講力與曲線運(yùn)動(dòng)3．(2023·汕頭金山中學(xué)?？家荒?如圖甲所示，被稱為“魔力陀螺”玩具的陀螺能在圓軌道外側(cè)旋轉(zhuǎn)不脫落，其原理可等效為如圖乙所示的模型：半徑為R的磁性圓軌道豎直固定，質(zhì)量為m的鐵球(視為質(zhì)點(diǎn))沿軌道外側(cè)運(yùn)動(dòng)，A、B分別為軌道的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)，軌道對(duì)鐵球的磁性引力始終指向圓心且大小不變，不計(jì)摩擦和空氣阻力，重力加速度為g，則(

)細(xì)研命題點(diǎn)提升素養(yǎng)第3講力與曲線運(yùn)動(dòng)細(xì)研命題點(diǎn)提升素養(yǎng)第3講力與曲線運(yùn)動(dòng)細(xì)研命題點(diǎn)提升素養(yǎng)第3講力與曲線運(yùn)動(dòng)4．如圖所示，一粗糙矩形水平板ABCD與一光滑半圓柱面CDEF相切于CD邊，C、D、E、F位于同一豎直面內(nèi)．沿圓柱面EF邊固定一豎直擋板，物塊垂直撞擊擋板前后，速度方向相反、大小不變．可從A點(diǎn)沿水平面朝各個(gè)方向發(fā)射質(zhì)量m＝0.2kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))．已知兩軌道面沿CD方向足夠長(zhǎng)，水平板AC邊長(zhǎng)L＝1m，半圓柱面的圓弧半徑R＝0.1m，物塊與水平板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.1.(1)若小物塊從A點(diǎn)以初速度v0＝3m/s沿AC方向發(fā)射，求物塊運(yùn)動(dòng)至半圓柱軌道最高點(diǎn)E時(shí)(撞擊擋板前)，對(duì)