抛体运动与圆周运动考点小结

抛体运动与圆周运动 (解读命题角度)例1(2012汕头模拟)如图131所示，吊车以v1速度沿水平直线匀速行驶，同时以v2速度收拢绳索提升物体时，下列表述正确的是()图131A物体的实际运动速度为v1v2B物体的实际运动速度为C物体相对地面做曲线运动D绳索保持竖直状态思路点拨解答本题时应注意以下两点：(1)明确物体被提升过程中同时参与了哪两个方向的运动。(2)物体做曲线运动的条件。解析物体在水平方向随吊车以速度v1匀速运动的同时，在竖直方向上以速度v2匀速上升，故物体的实际速度v，大小、方向均恒定，故物体相对地面做直线运动，因物体的加速度为零，绳的拉力与物体的重力等大反向，绳索保持竖直状态，综上所述，可知A、C错误，B、D正确。答案BD (掌握类题通法)一、基础知识要记牢1合运动与分运动的关系等时性各分运动经历的时间与合运动经历的时间相等独立性一个物体同时参与几个分运动，各个运动独立进行不受其他分运动的影响等效性各个分运动的规律叠加起来与合运动的规律有完全相同的效果说明合运动是物体的实际运动2物体做曲线运动的特点F合与v不在同一直线上。(1)F合恒定：做匀变速曲线运动。(2)F合不恒定：做非匀变速曲线运动。(3)做曲线运动的物体受的合力总是指向曲线的凹侧。二、方法技巧要用好1解决运动合成和分解的一般思路(1)明确合运动或分运动的运动性质。(2)明确是在哪两个方向上的合成或分解。(3)找出各个方向上已知的物理量(速度、位移、加速度)。(4)运用力与速度的关系或矢量的运算法则进行分析求解。2小船过河的两类问题的分析方法(1)要求最短时间过河，则船头必须垂直指向对岸，不论船速与水流速度的关系如何。 (2)要求过河的位移最短，则要区分两种情况：当船在静水中的速度v1大于水流速度v2时，最短过河位移为河宽d，如图132所示，船头指向上游与河岸的夹角arccos 。图132当船在静水中的速度v1小于水流速度v2时，过河的最短位移为x，如图133所示，船头指向上游与河岸的夹角为arccos ，最短位移xd。 图133三、易错易混要明了(1)两互成角度的直线运动的合运动不一定是曲线运动。(2)小船渡河的最短位移不一定是河宽，小船以最短时间渡河时，位移不是最小。 (解读命题角度)例2(2012新课标全国卷)如图134所示，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的。不计空气阻力，则() 图134Aa的飞行时间比b的长Bb和c的飞行时间相同Ca的水平速度比b的小Db的初速度比c的大思路点拨(1)由运动轨迹图象明确三球平抛起点高度大小关系和水平位移大小关系。(2)小球平抛运动时间的决定因素。(3)小球的初速度与哪些因素有关。解析平抛运动在竖直方向上的分运动为自由落体运动，由hgt2可知，飞行时间由高度决定，hbhcha，故b与c的飞行时间相同，均大于a的飞行时间，A错，B对；由题图可知a、b的水平位移满足xaxb，由于飞行时间tbta，根据xv0t得v0av0b，C错；同理可得v0bv0c，D对。答案BD (掌握类题通法)一、基础知识要记牢1平抛运动以一定的初速度将物体水平抛出，在只受重力的情况下，物体所做的运动。(1)位移关系(2)速度关系2类平抛运动以一定的初速度将物体水平抛出，如果物体受的合力恒定且与初速度方向垂直，则物体做类平抛运动。类平抛运动的加速度方向不一定竖直向下，大小也不一定等于g。3两个重要结论(1)设做平抛运动的物体在任意时刻、任意位置处的瞬时速度与水平方向的夹角为，位移与水平方向的夹角为，则有tan 2tan 。如图135甲所示。图135(2)做平抛运动的物体任意时刻的瞬时速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点。如图135乙所示。二、方法技巧要用好(1)处理平抛运动(或类平抛运动)时，一般将运动沿初速度方向和垂直于初速度方向进行分解，先按分运动规律列式，再用运动的合成求合运动。(2)对于在斜面上平抛又落到斜面上的问题，其竖直位移与水平位移之比等于斜面倾角的正切值。(3)若平抛的物体垂直打在斜面上，则物体打在斜面上瞬间，其水平速度与竖直速度之比等于斜面倾角的正切值。三、易错易混要明了做平抛运动的物体，其位移方向与速度方向一定不同。 (解读命题角度)例3如图136所示，竖直平面内有一圆弧形光滑轨道，圆弧半径为R。AD为水平面，A端与圆心O等高，B点在圆心的正上方，一个质量为m的小球，自A点以竖直向下的初速度进入圆弧轨道，经过圆弧上的B点飞出后落到C点。已知ACR，重力加速度为g。求： 图136(1)小球通过B点时对轨道的压力大小；(2)小球在A点的初速度大小；(3)若圆弧轨道不光滑，小球在A点仍以相同的初速度进入圆弧轨道，恰能通过B点，则小球在运动过程中克服摩擦力做了多少功？解析(1)由B到C小球做平抛运动Rgt2svBt在B点由牛顿第二定律得Fmgm解得Fmg由牛顿第三定律，小球对轨道的压力为mg (2)小球由A点到B点，机械能守恒mvmvmgR由以上解得vA2(3)小球恰能通过最高点B时有mgm从A点到B点，由动能定理得mgRWmv2mv由以上式子解得WtmgR答案(1)mg(2)2(3)mgR (掌握类题通法)一、基础知识要记牢1描述匀速圆周运动快慢的物理量线速度v、角速度、周期T、频率f、转速n它们间的关系为：v，vr，nf2注意两个问题(1)凡是直接用皮带传动(包括链条传动、摩擦传动)的两个轮子，两轮边缘上各点的线速度大小相等；(2)凡是同一个轮轴上(或各个轮都绕同一根轴同步转动)各点角速度相等。3圆周运动的向心力来源在匀速圆周运动中合力提供向心力，在非匀速圆周运动中，沿半径方向的合外力提供向心力。二、方法技巧要用好1解决圆周运动动力学问题的一般步骤(1)首先要明确研究对象；(2)对其受力分析明确向心力的来源；(3)确定其运动轨道所在的平面、圆心的位置以及半径；(4)将牛顿第二定律应用于圆周运动，得到圆周运动中的动力学方程，有以下各种情况，Fmmr2mvmr42mrf2。解题时应根据已知条件进行选择。2竖直面内圆周运动的两种临界问题的比较最高点无支撑最高点有支撑实例球与绳连接、水流星、翻滚过山车球与杆连接、球过竖直的圆形管道，套在圆环上的物体等图示在最高点受力重力，弹力F弹向下或等于零mgF弹m重力，弹力F弹向下、向上或等于零mgF弹m恰好过最高点F弹0，mgm，v，即在最高点速度不能为零v0，mgF弹在最高点速度可为零三、易错易混要明了(1)做圆周运动的物体，其向心力一定由沿半径指向圆心的合外力提供，与切向合力无关。(2)对于竖直平面内的圆周运动，要注意区别“绳模型”和“杆模型”，两种模型在最高点的临界条件不同。