2021届高考物理二轮专题复习讲义：专题一第3讲 力与物体的曲线运动.doc

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1、第3讲　力与物体的曲线运动专题复习目标学科核心素养高考命题方向1.运用运动的合成与分解思想、动力学和能量观点分析曲线运动问题。2．通过生活中的抛体和圆周运动实例分析，建立平抛运动、水平面和竖直面内的圆周运动模型进行分析。1.物理观念：运用运动和相互作用观念分析曲线运动的性质。2．科学思维：运用合成与分解思想、动力学观点和能量观点进行科学推理。高考以生活中实际物体的曲线运动情景为依托，进行平抛和圆周运动建模。主要题型：平抛运动模型、水平面内的匀速圆周运动模型、竖直面内的圆周运动模型。一、曲线运动1．物体做曲线运动的条件当物体所受合外力的方向跟它的速度方向不共线时，物体做曲线运动。合运动与分运动

2、具有等时性和等效性，各分运动具有独立性。2．合外力方向与轨迹的关系物体做曲线运动的轨迹一定夹在合外力方向与速度方向之间，速度方向与轨迹相切，合外力方向指向轨迹的凹侧。3．运动性质的判断(1)当加速度(或合外力)恒定时，物体做匀变速运动，当加速度(或合外力)变化时物体做变加速运动。(2)当加速度(或合外力)与速度共线时做直线运动，当加速度(或合外力)与速度不共线时，做曲线运动。二、平抛运动1．规律：vx＝v0，vy＝gt，x＝v0t，y＝gt2。2．处理思路：分解的思想和方法的运用。(1)若已知平抛运动的末速度，一般分解末速度；(2)若已知平抛运动的位移，一般分解位移。对于平抛或类平抛运动与圆

3、周运动组合的问题，应用“合成与分解的思想”，分析这两种运动转折点的速度是解题的关键。3．两个推论：做平抛(或类平抛)运动的物体(1)任意时刻速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点；(2)设在任意时刻瞬时速度与水平方向的夹角为θ，位移与水平方向的夹角为φ，则有tanθ＝2tanφ。三、圆周运动1．分析圆周运动问题的关键一是要准确进行受力分析，确定向心力的来源；二是求合力，运用牛顿第二定律列式分析。2．竖直面内圆周运动的两种临界问题(1)绳模型：物体能通过最高点的条件是v≥。(2)杆模型：物体能通过最高点的条件是v≥0。3．技巧方法竖直面内圆周运动的最高点和最低点的速度关系通常利用动能定理来

4、建立联系，然后结合牛顿第二定律进行动力学分析。热点一　运动的合成与分解1．对曲线运动的理解(1)曲线运动是变速运动，速度方向沿切线方向；(2)合力方向与轨迹的关系：物体做曲线运动的轨迹一定夹在速度方向与合力方向之间，且向着合力的方向弯曲。2．曲线运动的分析(1)物体的实际运动是合运动，明确是在哪两个方向上的分运动的合成。(2)根据合外力与合初速度的方向关系判断合运动的性质。(3)运动的合成与分解就是速度、位移、加速度等的合成与分解，遵循平行四边形定则。(2020·珠海期末)如图所示，某河流中水流速度大小恒为v1，A处的下游C处是个旋涡，A点和旋涡的连线与河岸的最大夹角为θ。为使小船从A点出发

5、以恒定的速度安全到达对岸，小船航行时在静水中速度的最小值为　(　　)A．v1sinθ　　　　　　　B．v1cosθC．v1tanθD．[解析]　如图所示，设小船航行时在静水中速度为v2，当v2垂直于A点和旋涡的连线时速度最小，由三角函数关系可知v2＝v1sinθ，故A正确，B、C、D错误。[答案]　A【拓展训练1】　(2020·佛山模拟)如图所示，一轻绳通过光滑的轻质定滑轮与套在光滑水平杆上的小物块A连接，另一端与小球B连接。物块A经过图示位置时向右运动的速度大小为vA，小球B的速度大小为vB，轻绳与杆的夹角为α(0°<α<90°)。则此时(　　)A．vA＝vBcosαB．vA＝C．小球B一

6、定处于失重状态D．轻绳对物块A和小球B的拉力做功的功率大小相等解析：选D。将A速度分解为沿绳和垂直于绳方向可知，vB＝vAcosα，故A、B错误；轻绳与杆的夹角为α(0°<α<90°)时，小球B速度可能变大，也可能变小，由牛顿第二定律可知，小球B可能处于失重状态，也可能处于超重状态，故C错误；轻绳对物块A做功的功率为PA＝TvAcosα，轻绳对小球B做功的功率为PB＝TvB，由于vB＝vAcosα，所以轻绳对物块A和小球B的拉力做功的功率大小相等，故D正确。【拓展训练2】　(2020·郑州质量检测)许多快递公司推出了无人机配送快递的配送模式。某次配送快递无人机在飞行过程中，水平方向速度vx及

7、竖直方向vy与飞行时间t的关系图象如图甲、图乙所示。下列关于无人机运动的说法正确的是(　　)A．0～t1时间内，无人机做曲线运动B．t2时刻，无人机运动到最高点C．t3～t4时间内，无人机做匀变速直线运动D．t2时刻，无人机的速度为解析：选D。0～t1时间内，无人机在水平方向做初速度为0的匀加速运动，在竖直方向也做初速度为0的匀加速运动，则合运动为初速度为0的匀加速直线运动，A错误；0～t4时间内，无人机速度