高考物理二轮复习 专题三 力与曲线运动 第一讲 平抛运动与圆周运动课件.ppt

专题三力与曲线运动 第一讲平抛运动与圆周运动 真题模拟体验 名师诠释高考 1 2 3 4 5 1 2015浙江理综 17 如图所示的足球球门 球门宽为L 一个球员在球门中心正前方距离球门s处高高跃起 将足球顶入球门的左下方死角 图中P点 球员顶球点的高度为h 足球做平抛运动 足球可看成质点 忽略空气阻力 则 真题模拟体验 名师诠释高考 1 2 3 4 5 解析 真题模拟体验 名师诠释高考 1 2 3 4 5 2 多选 2013上海单科 19 如图 轰炸机沿水平方向匀速飞行 到达山坡底端正上方时释放一颗炸弹 并垂直击中山坡上的目标A 已知A点高度为h 山坡倾角为 由此可算出 A 轰炸机的飞行高度B 轰炸机的飞行速度C 炸弹的飞行时间D 炸弹投出时的动能解析 由于炸弹垂直击中山坡上的目标A tan 水平方向hcot v0t 由两式可解得t和v0 由t可求解轰炸机的飞行高度 由于不知炸弹的质量 无法求出炸弹的动能 A B C三项正确 D项错误 答案 ABC 真题模拟体验 名师诠释高考 1 2 3 4 5 3 2013广东理综 15 喷墨打印机的简化模型如图所示 重力可忽略的墨汁微滴 经带电室带负电后 以速度v垂直匀强电场飞入极板间 最终打在纸上 则微滴在极板间电场中 A 向负极板偏转B 电势能逐渐增大C 运动轨迹是抛物线D 运动轨迹与电荷量无关解析 由于墨汁微滴带负电 应向正极板偏转 电场力做正功 电势能应减小 选项A B均错 由于所受电场力恒定且与初速度方向垂直 所以微滴做匀变速曲线运动 轨迹为抛物线 轨迹与电荷量有关 电荷量越大 微滴受力越大 打在纸上的位置越偏上 选项C对 D错 答案 C 真题模拟体验 名师诠释高考 1 2 3 4 5 4 多选 2013课标全国 21 公路急转弯处通常是交通事故多发地带 如图 某公路急转弯处是一圆弧 当汽车行驶的速率为vc时 汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势 则在该弯道处 A 路面外侧高内侧低B 车速只要低于vc 车辆便会向内侧滑动C 车速虽然高于vc 但只要不超出某一最高限度 车辆便不会向外侧滑动D 当路面结冰时 与未结冰时相比 vc的值变小 真题模拟体验 名师诠释高考 1 2 3 4 5 解析 根据题意可知 汽车在拐弯处恰好不受摩擦力作用 受力情况如图所示 重力和支持力的合力刚好可以提供向心力 即mgtan 路面外侧高于内侧 A项正确 当车速低于vc时 汽车有向内侧滑动的趋势 此时汽车可以受到向外的摩擦力 只有摩擦力等于滑动摩擦力时 汽车才会向内侧滑动 B项错误 当车速高于vc时 汽车有向外侧滑动的趋势 此时汽车受到向里的摩擦力 只有摩擦力等于滑动摩擦力时 汽车才会向外侧滑动 C项正确 由mgtan 可知 当路面结冰时 vc的值不变 D项错误 答案 AC 真题模拟体验 名师诠释高考 1 2 3 4 5 5 2013福建理综 20 如图 一不可伸长的轻绳上端悬挂于O点 下端系一质量m 1 0kg的小球 现将小球拉到A点 保持绳绷直 由静止释放 当它经过B点时绳恰好被拉断 小球平抛后落在水平地面上的C点 地面上的D点与OB在同一竖直线上 已知绳长L 1 0m B点离地高度H 1 0m A B两点的高度差h 0 5m 重力加速度g取10m s2 不计空气影响 求 1 地面上DC两点间的距离s 2 轻绳所受的最大拉力大小 真题模拟体验 名师诠释高考 1 2 3 4 5 真题模拟体验 名师诠释高考 1 2 3 4 5 真题模拟体验 名师诠释高考 在本讲中 高考命题主要有以下特点 1 平抛运动规律的应用 以在生产 生活中的应用为热点题型 如滑雪 排球 标枪 射击等的运动 多结合功能关系命题 2 平抛运动与其他运动的综合 以与圆周运动的综合为主 3 在电场力或其他恒力作用下的类平抛运动 考查主要以前者为主 多以计算题形式出现 难度中等偏上 考点一 考点二 考点三 考点四 运动的合成和分解是解决较复杂直线运动和曲线运动的基本方法之一 1 合运动和分运动的关系等效性 等时性 独立性 2 遵循的法则合位移 速度 加速度 与分位移 速度 加速度 之间遵循平行四边形定则 3 判断合运动 或分运动 的性质和轨迹利用运动的合成和分解的思想解决问题时 弄清合运动 或分运动 的性质和轨迹至关重要 通常根据物体所受合力 或加速度 和初速度的关系判断 考点一 考点二 考点三 考点四 考点一 考点二 考点三 考点四 2014四川理综 4 有一条两岸平直 河水均匀流动 流速恒为v的大河 小明驾着小船渡河 去程时船头指向始终与河岸垂直 回程时行驶路线与河岸垂直 去程与回程所用时间的比值为k 船在静水中的速度大小相同 则小船在静水中的速度大小为 思路点拨 小船的运动是小船随水运动和相对水运动的合运动 船头指向 船在静水中的速度是指船相对水的速度方向 大小 考点一 考点二 考点三 考点四 考点一 考点二 考点三 考点四 考点一 考点二 考点三 考点四 对点训练11 2015广东理综 14 如图所示 帆板在海面上以速度v朝正西方向运动 帆船以速度v朝正北方向航行 以帆板为参照物 考点一 考点二 考点三 考点四 2 多选 2015湖南怀化模拟 如图所示 A B两球分别套在两光滑无限长的水平直杆上 两球通过一轻绳绕过一定滑轮 轴心固定不动 相连 某时刻连接两球的轻绳与水平方向的夹角分别为 A球向左的速度为v 下列说法正确的是 考点一 考点二 考点三 考点四 解析 将A B的速度分解成沿着绳子和垂直绳子的两个方向 两个小球在沿着绳子的方向上速度相等 即vcos vBcos vB v 选项A正确 B错误 越大 则 越小 vB越大 当 90 时 vB最大 但其沿绳方向的速度为零 则A球的速度为0 选项C正确 B球速度达到最大后 绳的拉力对其做负功 选项D错误 答案 AC 考点一 考点二 考点三 考点四 3 小船横渡一条河 从A岸到B岸 船本身提供的速度方向始终垂直于河岸 大小不变 已知小船的运动轨迹如图所示 则河水的流速 A 越接近B岸水速越小B 越远离A岸水速越大C 由A到B水速先增大后减小D 水流速度恒定解析 从轨迹的弯曲形状上可知 小船先具有向下游的加速度 后具有向上游的加速度 故水流速度是先加速后减速 即越接近河岸水流速度越小 由A到B水流速度先增大后减小 选项C正确 答案 C 考点一 考点二 考点三 考点四 考点一 考点二 考点三 考点四 考点一 考点二 考点三 考点四 考点一 考点二 考点三 考点四 如图所示 跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出 经过3 0s落到斜坡上的A点 已知O点是斜坡的起点 斜坡与水平面的夹角 37 运动员的质量m 50kg 不计空气阻力 sin37 0 60 cos37 0 80 g取10m s2 求 1 A点与O点的距离大小 2 运动员离开O点时的速度大小 3 运动员落到与斜坡距离最远时的时间 思路点拨 1 斜坡与水平面的夹角 37 等于合位移与水平方向的夹角 建立所求与时间的关系 2 运动员的速度方向与斜坡平行时离斜坡距离最远 考点一 考点二 考点三 考点四 考点一 考点二 考点三 考点四 考点一 考点二 考点三 考点四 对点训练21 多选 某运动员从弧形雪坡上沿水平方向飞出后 又落回到斜面雪坡上 如图所示 若斜面雪坡的倾角为 运动员飞出时的速度大小为v0 不计空气阻力 运动员飞出后在空中的姿势保持不变 重力加速度为g 则 A 如果v0不同 则该运动员落到雪坡时的位置不同 速度方向也不同B 如果v0不同 则该运动员落到雪坡时的位置不同 但速度方向相同 考点一 考点二 考点三 考点四 考点一 考点二 考点三 考点四 考点一 考点二 考点三 考点四 考点一 考点二 考点三 考点四 3 多选 2015山东泰安高三上学期期末 如图所示 AB为竖直面内半圆的水平直径 从A点水平抛出两个小球 小球1的抛出速度为v1 小球2的抛出速度为v2 小球1落在C点 小球2落在D点 C D两点距水平直径分别为圆半径的和1倍 小球1的飞行时间为t1 小球2的飞行时间为t2 则 A t1 t2B t1 t2 考点一 考点二 考点三 考点四 考点一 考点二 考点三 考点四 2015全国理综 18 一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示 水平台面的长和宽分别为L1和L2 中间球网高度为h 发射机安装于台面左侧边缘的中点 能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球 发射点距台面高度为3h 不计空气的作用 重力加速度大小为g 若乒乓球的发射速率v在某范围内 通过选择合适的方向 就能使乒乓球落到球网右侧台面上 则v的最大取值范围是 考点一 考点二 考点三 考点四 思路点拨 当速度极小时 球不过网 当速度极大时 球过右侧台面的所有边界 因此球刚过网时速度最小 球刚好打到右侧台面某一角处时速度最大 此时水平射程为最大 考点一 考点二 考点三 考点四 考点一 考点二 考点三 考点四 对点训练31 2015安徽皖南八校模拟 如图所示 在倾角为37 的斜坡上有一人 前方有一动物沿斜坡匀速向下奔跑 速度v 15m s 在二者相距L 30m时 此人以速度v0水平抛出一石块 击打动物 人和动物都可看成质点 已知sin37 0 6 g取10m s2 1 若动物在斜坡上被石块击中 求v0的大小 2 若动物离斜坡末端较近 设其在水平面上匀速运动速度的大小与其在斜面上的相同 试分析该动物在水平面上被石块击中的情况下 人抛石块的速度v0的取值范围 考点一 考点二 考点三 考点四 解析 1 设题述过程中石块运动所需时间为t对于动物 运动的位移x vt对于石块 竖直方向 L x sin37 水平方向 L x cos37 v0t代入数据 由以上三式可得v0 20m s 2 假设动物开始时在斜面的底端 则对于动物 x1 vt对于石块 竖直方向Lsin37 水平方向Lcos x1 vt代入数据 由以上三式可得v 55m s所以此种情况下 石块的速度应为20m s v0 55m s 答案 1 20m s 2 20m s v0 55m s 考点一 考点二 考点三 考点四 2 滑雪者从A点由静止沿斜面滑下 经一平台后水平飞离B点 地面上紧靠平台有一个水平台阶 空间几何尺度如图所示 斜面 平台与滑雪板之间的动摩擦因数均为 假设滑雪者由斜面底端进入平台后立即沿水平方向运动 且速度大小不变 求 1 滑雪者离开B点时的速度大小 2 滑雪者从B点开始做平抛运动的水平距离x 考点一 考点二 考点三 考点四 考点一 考点二 考点三 考点四 考点一 考点二 考点三 考点四 考点一 考点二 考点三 考点四 考点一 考点二 考点三 考点四 考点一 考点二 考点三 考点四 2014福建理综 21 如图为某游乐场内水上滑梯轨道示意图 整个轨道在同一竖直平面内 表面粗糙的AB段轨道与四分之一光滑圆弧轨道BC在B点水平相切 点A距水面的高度为H 圆弧轨道BC的半径为R 圆心O恰在水面 一质量为m的游客 视为质点 可从轨道AB的任意位置滑下 不计空气阻力 考点一 考点二 考点三 考点四 1 若游客从A点由静止开始滑下 到B点时沿切线方向滑离轨道落在水面D点 OD 2R 求游客滑到B点时的速度vB大小及运动过程轨道摩擦力对其所做的功WFf 2 若游客从AB段某处滑下 恰好停在B点 又因受到微小扰动 继续沿圆弧轨道滑到P点后滑离轨道 求P点离水面的高度h 提示 在圆周运动过程中任一点 质点所受的向心力与其速率的关系为F向 思路点拨 1 在B D过程 利用平抛运动知识可求出vB A B过程应用动能定理即可求出摩擦力做功WFf 2 游客从B滑到P的过程做圆周运动 由P点滑离轨道时 轨道对其的支持力为0 因此在这个过程 应用动能定理及圆周运动的向心力公式即可求得h 考点一 考点二 考点三 考点四 考点一 考点二 考点三 考点四 考点一 考点二 考点三 考点四 考点一 考点二 考点三 考点四 对点训练41 如图所示 竖直平面内固定有一个半径为R的光滑圆弧轨道 其端点P在圆心O的正上方 另一个端点Q与圆心O在同一水平面上 一只小球 视为质点 从Q点正上方某一高度处自由下落 为使小球从Q点进入圆弧轨道后从P点飞出 且恰好又从Q点进入圆弧轨道 小球开始下落时的位置到P点的高度差h应该是 考点一 考点二 考点三 考点四 考点一 考点二 考点三 考点四 2 小明站在水平地面上 手握不可伸长的轻绳一端 绳的另一端系有质量为m的小球 甩动手腕 使球在竖直平面内做圆周运动 当球某次运动到最低点时 绳突然断掉 球飞行水平距离d后落地 如图所示 已知握绳的手离地面高度为d 手与球之间的绳长为d 重力加速度为g 忽略手的运动半径和空气阻力 1 求绳断时球的速度大小v1和球落地时的速度大小v2 2 轻绳能承受的最大拉力多大 3 改变绳长 使球重复上述运动 若绳仍在球运动到最低点时断掉 要使球抛出的水平距离最大 绳长应是多少 最大水平距离为多少 考点一 考点二 考点三 考点四 考点一 考点二 考点三 考点四 考点一 考点二 考点三 考点四 3 2015江苏宿迁模拟 如图所示 一不可伸长的轻质细绳 绳长为L 一端固定于O点 另一端系一质量为m的小球 小球绕O点在竖直平面内做圆周运动 不计空气阻力 1 若小球通过最高点A时的速度为v 求v的最小值和此时绳对小球拉力F的大小 2 若小球恰好通过最高点A且悬点距地面的高度h 2L 小球经过B点或D点时绳突然断开 求两种情况下小球从抛出到落地所用时间之差 t 3 若小球通过最高点A时的速度为v 小球运动到最低点C或最高点A时 绳突然断开 两种情况下小球从抛出到落地水平位移大小相等 试证明O点距离地面高度h与绳长L之间应满足 考点一 考点二 考点三 考点四 考点一 考点二 考点三 考点四 考点一 考点二 考点三 考点四 考点一 考点二 考点三 考点四 考点一 考点二 考点三 考点四 考点一 考点二 考点三 考点四 2014课标全国 25 如图 O A B为同一竖直平面内的三个点 OB沿竖直方向 BOA 60 OB OA 将一质量为m的小球以一定的初动能自O点水平向右抛出 小球在运动过程中恰好通过A点 使此小球带电 电荷量为q q 0 同时加一匀强电场 电场强度方向与 OAB所在平面平行 现从O点以同样的初动能沿某一方向抛出此带电小球 该小球通过了A点 到达A点时的动能是初动能的3倍 若该小球从O点以同样的初动能沿另一方向抛出 恰好通过B点 且到达B点时的动能为初动能的6倍 重力加速度大小为g 求 1 无电场时 小球到达A点时的动能与初动能的比值 2 电场强度的大小和方向 考点一 考点二 考点三 考点四 思路点拨 1 无电场时 小球做平抛运动 根据从O到A的水平位移x 竖直位移y可求出平抛初速度v0以及初动能Ek0 再根据机械能守恒可求出A点动能EkA 进而可求出A O两点动能之比 2 施加匀强电场后 带电小球在运动过程中动能 重力势能和电势能之和守恒 由此可求出由O A电势能的增加量 EpA和由O B电势能的增加量 EpB 由于匀强电场中沿任一直线电势及电势能是均匀变化的 这样我们就可以在OB上找到一点M 使M点的电势 或电势能 与A点相同 连接AM得到等势线 进而可以确定电场强度的方向或电场强度E与OA的夹角 然后再根据由O A电势能变化与电场力做功的关系 可以确定电场强度大小 考点一 考点二 考点三 考点四 考点一 考点二 考点三 考点四 考点一 考点二 考点三 考点四 考点一 考点二 考点三 考点四 考点一 考点二 考点三 考点四 对点训练51 2014山东理综 18 如图 电场强度大小为E 方向竖直向下的匀强电场中有一矩形区域abcd 水平边ab长为s 竖直边ad长为h 质量均为m 电荷量分别为 q和 q的两粒子 由a c两点先后沿ab和cd方向以速率v0进入矩形区 两粒子不同时出现在电场中 不计重力 若两粒子轨迹恰好相切 则v0等于 考点一 考点二 考点三 考点四 考点一 考点二 考点三 考点四 2 如图所示 在空间中水平面MN的下方存在竖直向下的匀强电场 质量为m的带电小球由MN上方的A点以一定初速度水平抛出 从B点进入电场 到达C点时速度方向恰好水平 A B C三点在同一直线上 且AB 2BC 由此可知 A 电场力为3mgB 小球带正电C 小球从A到B与从B到C的运动时间相等D 小球从A到B与从B到C的速度变化量相等 考点一 考点二 考点三 考点四 考点一 考点二 考点三 考点四 3 2015江苏泰州模拟 如图所示 在正方形ABCD区域内有平行于AB边的匀强电场 E F H是对应边的中点 P点是EH的中点 一个带正电的粒子 不计重力 从F点沿FH方向射入电场后恰好从C点射出 以下说法正确的是 A 粒子的运动轨迹经过P点B 粒子的运动轨迹经过PH之间某点C 若增大粒子的初速度可使粒子垂直穿过EHD 若将粒子的初速度变为原来的一半 粒子恰好由E点从BC边射出 考点一 考点二 考点三 考点四 解析 粒子从F点沿FH方向射入电场后恰好从C点射出 其轨迹是抛物线 则过C点作速度的反向延长线一定交于FH的中点 而延长线又经过P点 所以粒子轨迹一定经过PE之间某点 故选项A B错误 若增大粒子的初速度可使粒子垂直穿过EH 而又从C点射出 得到的轨迹不是一条完整的抛物线 故选项C错误 由平抛知识可知 当竖直位移一定时 水平速度变为原来的一半 则水平位移也变为原来的一半 故选项D正确 答案 D