力与物体的曲线运动1

专题.二力与物体的曲线运动 专题定位本专题解决的是物体或带电体在力的作用下的曲线运动的问题.高考对本专题的考查以运动组合 为线索，进而从力和能的角度进行命题，题目情景新，过程复杂，具有一定的综合性.考查的主要内容有①曲 线运动的条件和运动的合成与分解；②平抛运动规律；③圆周运动规律；④平抛运动与圆周运动的多过程组合问 题；⑤应用万有引力定律解决天休运动问题；⑥带电粒了在电场中的类平抛运动问题；⑦带电粒了在磁场内的匀 速圆周运动问题；⑧带电粒子在简单组合场内的运动问题等.用到的主要物理思想和方法有运动的合成与分解 思想、应用临界条件处理临界问题的方法、建立类平抛运动模型方法、等效的思想方法等. 。应考策略1熟练掌握平抛、圆周运动的规律，对平抛和圆周运动的组合问题，要善于由转折点的速度进行突破; 熟悉解决天体运动问题的两条思路；灵活应用运动的合成与分解的思想，解决带电粒子在电场中的类平抛运动问 题；对带电粒子在磁场内的匀速圆周运动问题掌握找圆心求半径的方法. 第1课时 抛体、圆周和天体运动 N知识回扣 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 时，物体做曲线运动.合运动与分运 动具有、和 2. 平抛运动 1 规律Vx, Vy, x, 2 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氏线一定通过此时水平位移的史点；②设在任意时刻瞬时速度与水平方向的夹角为幻 位移与水平方向的夹角为小，则有tan e 3. 竖直平面内圆周运动的两种临界问题 1绳固定，物体能通过最高点的条件是 ⑵杆固定，物体能通过最高点的条件是. 4. 在处理夭体的运动问题时，通常把夭体的运动看成是匀速圆周运动，其所需要的向心力由 提供.其基本 关系式为 理上,口】3、方片 2r八2 n 在天体表面，忽略自转的情况下有弟mg. 5. 卫星的绕行速度/、角速度小、周期T与轨道半径z,的关系 ⑴由玮上,得v 则尸越大，v越小. ⑵由 理m 3七,得3 \jf则尸越大，刃越小. ⑶由移〃牌一r,得7 \ 二/，则广越大，7越大. r 1\l 6. 卫星变轨 （1）由低轨变高轨，需增大速度，稳定在高轨道上时速度比在低轨道小 （2）由高轨变低轨，需减小速度，稳定在低轨道上时速度比在高轨道大. N规律方法I 1. 竖直平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建立联系，然后结合牛顿第二定律进 行动力学分析. 2. 对丁平抛或类平抛运动与圆周运动组合的问题，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. 分析天体运动类问题的一条主线就是仃万尸向，抓住黄金代换公式G片成. 4. 确定天体表面重力加速度的方法有（1）测重力法；（2）单摆法；（3）平抛（或竖直上抛）物体法；（4）近地卫星 环绕法. 做做有感悟 热点考向例析 考向1抛体运动问题的分析 D例II静止的城市绿化洒水车，由横截面枳为S的水龙头喷嘴水平喷出水流，水流从射出喷嘴到落地经历的时间 为左水流落地点与喷嘴连线与水平地面间的夹角为幻 忽略空气阻力，以下说法正确的是（） A. 水流射出喷嘴的速度为gttan 0 B.空中水柱的水量为「织〃 Ztan 〃 2 C.水流落地时位移大小为L 〃 D.水流落地时的速度为2gtcot 。 2cos ［以题说法1 1.处理平抛（或类平抛）运动的基本方法就是把运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀 加速直线运动，通过研究分运动达到研究合运动的目的. 2. 要善于建立平抛运动的两个分速度和分位移与题目呈现的角度之间的联系，这往往是解决问题的突破曰・ 宜如图1所示，水平地面上有一个坑，其竖直截面为半圆，。为圆心，刀占为沿水平方向的直径.若在 ，点以初速度所沿曲方向平抛一小球，小球将击中坑壁上的最低点〃点；若4点小球抛出的同时，在。点以初 速度丹沿必方向平抛另一相同质量的小球并也能击中〃点.己知匕物60 ,且不计空气阻力，贝U A. 两小球同时落到〃点 B.两小球在此过程中动能的增加量相等人s b r朽1 c.在击中〃点前瞬间，重力对两小球做功的功率相等\ 以 D.两小球初速度之比协改小3 考向2圆周运动问题的分析 ［例2】如图所示，在竖直平面内有双歹坐标系，其中尹轴竖直，长为/的不可伸长细绳，一端固定在】点，刃点 的坐标为0,另一端系一质量为〃的小球.现在x坐标轴上才＞0固定一个小钉，拉小球使细绳绷直并水平, 再将小球从静止释放，当细绳碰到钉子以后，小球可以绕钉子在竖直平面内做圆周运动.， A 1 当钉了在x乎/的尸点时，小球经过最低点细绳恰好不被拉断，求细绳能承受的最大拉 q 力； 2 在满足1的条件下，为使小球释放后能绕钉了在竖直平面内做圆用运动，而细绳又不被拉断，求钉了所在位 置的范围. 。审题突破I由几何知识求出小球做圆用运动的轨道半径后，怎么才能求出绳了的拉力小球能绕钉了在竖直平 面内做圆周运动的条件是什么 答案⑴⑵平IWxW平7 Q以题说法I解决圆周运动力学问题要注意以下几点 1要进行受力分析，明确向心力的来源，确定圆心以及半径. 护4兀 ⑵列出正确的动力学方食F厂nn、3、m 口 i 3 对于竖直面内的圆周运动要注意“杆模型”和“绳模型”的临界条件. 宜驱％ （2014・新课标II - 17）如图所示，一质量为物的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内；套在大 环上质量为勿的小环（可视为质点），从大环的最高处由静止滑下.重力加速度大小为g.当小环 滑到大环的最低点时，大环对轻杆拉力的大小为（）（） A. B. Mgmg C. Mg5mg D. 考向3天体运动问题的分析 。例31人类发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再 次点火，将卫星送入同步轨道3.轨道1、2相切丁。点，轨道2、3相切丁尸点，如图所示.关 A.卫星在三个轨道运动的周期关系是TDE B.卫星在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度 丁这颗卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（） C.卫星在轨道1上经过。点时的动能小于它在轨道2上经过。点时的动能 D.卫星在轨道2上运动时的机械能可能等于它在轨道3上运动时的机械能 ［审题突破1需要根据什么规律比较椭圆运动的周期关系在P点和。点两次点火是加速还是减速 ［以题说法】解决天体运动问题要善于构建两大模型 1.“天体公转”模型某天体绕中心天体做匀速圆周运动.这种模型一般应用动力学方程理* 朋（牛））两和黄金代换公式（GM gR）就能轻松解决. 2.“卫星变轨”模型一一卫星速度改变时，卫星将变轨运行.①当/增大时，卫星将做离心运动，周期变长，机 械能增加.②速度减小时，卫星将做向心运动，周期变短，机械能减少. 贫也性 2013年12月2日1时3