高考物理复习专题三第1课时平抛运动和圆周运动课件

乒乓球的旋转和空气阻力则根据以上信息不可以求出设重力加速度为图解析由题意知，小球从抛出点到第次落点和从升到最高点，可看作两个相同的平抛运动，故发球时的高度等于网高，项可求由，得知项可求由，求得抛出速度，所以项可求球的初速度大小发球时的高度球从发出到第次落在球台上的时间球从发出到被对方运动员接往的时间答案题型竖直面内的圆周运动例根长为不可伸长的绝缘轻绳端连接质量为带电量为的小球，另端与悬点相连悬点处固定有电荷量为的点电荷，小球本来静止在最低点已知静电力常量为现在最低点给小球个水平方向的初速度，如图所示，求小球在最低点时对轻绳的拉力大小要使小球能在竖直平面内做完整的圆周运动，小球在最低点的水平速度至少为多大图解题关键小球在最低点的受力情况和向心力的来源小球能完成圆周运动的临界条件在最高点绳的拉力解析最低点小球的受力情况如右图所示根据牛顿第二定律，有根据库仑定律，有由可得摆球运动到最高点时，有其中当时，最低点速度最小摆在运动过程中只有重力做功，故机械能守恒所以，有解得答案要注意对小球受力分析，不要漏掉库仑力在处理竖直面内的圆周运动问题时，般用动能定理建立最高最低点的速度关系要注意库仑力方向始终与运动方向垂直，不做功预测演练如图所示，质量为电荷量为的带电小球拴在不可伸长的绝缘细线端，绳的另端固定于点，绳长为，点有电荷量为的点电荷，现加个水平向右的匀强电场，小球静止于与竖直方向成角的点求小球静止在点处绳子受到的拉力外加电场大小图将小球拉起至点等高的点后无初速释放，则小球经过最低点时，绳受到的拉力若使小球能在竖直面内完成圆周运动，小球静止时与竖直方向夹角为，在点沿切线方向至少应给小球多大的初速度解析带电粒子处于平衡，其受力如下图所示，其中为两点电荷间的库仑力，为绳子拉力，为外加电场，则联立式解得小球从运动到的过程中，与间的库仑力不做功，由动能定理得在点时联立解得点为小球圆周运动的等效最低点，点为等效最高点，两位置处重力静电力相同，小球通过点时绳子拉力恰好为零由圆周运动，由动能定理库仑力不做功题型多运动过程问题分析例如图所示，光滑圆弧轨道与光滑斜面在点平滑连接，圆弧半径为，半径很小质量为的小球从光滑斜面上点由静止释放，恰好能通过圆弧轨道最高点，取求图答案小球最初离最低点的高度小球运动到点时对轨道的压力大小若斜面倾斜角与图中相等，均为，小球离开点至落到斜面上运动了多长时间解析在点，速度为由运动到点，机械能守恒由运动到点，机械能守恒在点，由向心力公式，得设撞到斜面上点离点的距离为，飞行时间为，由位移公式，得由上面两式得答案对于多过程组合的问题，要注意分析各运动过程的特点两轨道右侧的正上方分别将金属小球和由静止释放，小球距离地面的高度分别用和表示，则下列说法正确的是若，则两小球都能沿轨道运动到最高点若，由于机械能守恒，两个小球沿轨道上升的最大高度均小于适当调整和，均可使两小球从轨道最高点飞出后，恰好落在轨道右端口处若使小球沿轨道运动并且从最高点飞出，小球的最小高度为，小球在的任何高度均可解析小球到达轨道最高点的最小速度轨道，轨道，由机械能守恒，得，分析错，正确小球上升到最大高度速度不为零，由机械能守恒，知上升高度小于，故项正确从最高点平抛到右端，速度，而轨道在最高点最小速度为，故项错答案如图所示为游乐场内水上娱乐设施的模型为与水平方向成夹角的倾斜滑道，滑道斜面与滑水者间的动摩擦因数，滑道底端处与小段末端水平的光滑圆弧长度可忽略连接，为水面，端与水面高度差，水池宽度，为使人能安全落入水中，求倾斜滑道的高度不能超过多少图解析设滑水者质量为，间的最大高度差为，从运动到的加速度为，到点的速度为滑水者从运动到的过程中，根据牛顿第二定律得据运动学公式得据几何关系得滑水者从滑道末端到水池边缘的过程中做平抛运动联立以上各式得答案为了清理堵塞河道的冰凌，空军实施投弹爆破，飞机在河道上空高处以速度水平匀速飞行，投掷下炸弹并击中目标，求炸弹脱离飞机到击中目标所飞行的水平距离及击中目标时的速度大小不计空气阻力如图所示，个竖直放置的圆锥筒可绕其中心轴转动，筒内壁粗糙，筒口半径和筒高分别为和，筒内壁点的高度为筒高的半，内壁上有质量为的小物块，求当筒不转动时，物块静止在筒壁点受到的摩擦力和支持力的大小当物块在点随筒做匀速转动，且其所受到的摩擦力为零时，筒转动的角速度图解析炸弹做平抛运动，设炸弹脱离飞机到击中目标所飞行的水平距离为联立以上各式解得设击中目标时的竖直速度大小为，击中目标时的速度大小为联立以上各式解得当筒不转动时，物块静止在筒壁点时受到的重力摩擦力和支持力三力作用而平衡，由平衡条件得摩擦力的大小支持力的大小当物块在点随筒做匀速转动，且其所受到的摩擦力为零时，物块在筒壁点时受到重力和支持力作用，它们的合力提供向心力，设筒转动的角速度为，有由几何关系得联立以上各式解得答案如图所示，在直角坐标系的第二象限内有垂直于纸面的匀强磁场，第三象限有沿轴负方向的匀强电场，第四象限内无电场和磁场质量为带电量为的粒子从点以速度沿轴负方向进入电场，不计粒子的重力，粒子经轴上的和点最后又回到点已知求图带电粒子的电性，电场强度的大小匀强磁场的磁感应强度的大小和方向粒子从点进入电场，经点最后又回到点所用的时间解析负电粒子在第三象限内做匀变速曲线运动，由运动学知识沿方向有沿方向有解得在电场中粒子的竖直分速度离开电场的合速度速度方向与轴的夹角为由几何关系可得粒子运动半径为由解得粒子从，说明的方向垂直纸面向里粒子在磁场中运动的时间答案负电，方向垂直纸面向里粒子在第四象限中运动的时间所以，粒子运动的总时间为专题三力与物体的曲线运动第课时平抛运动和圆周运动基础回扣物体做曲线运动的条件当物体所受合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物体或带电粒子做平抛运动或类平抛运动的条件是有初速度初速度与加速度的方向不共线等时性立性等效性垂直独物体做匀速圆周运动的条件是合外力的方向与物体运动的方向绳固定物体通过最高点的条件是杆固定物体通过最高点的条件是物体做匀速圆周运动的向心力，即为物体所受描述圆周运动的几个物理量为角速度线速度和周期和频率其关系为平抛类平抛运动是运动，物体所受合力为力而圆周运动是变速运动，物体所受合力为变力垂直为绳长合力向心加速度匀变速曲线恒思路方法处理曲线运动的基本思路是“化曲为直”平抛运动可以分解为水平的匀速和竖直方向的运动定则仍是运动的合成与分解的基本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定理来建立联系，然后结合牛顿第二定律进行动力学分析对于平抛或类平抛运动与圆周运动组合的问题，应用合成与分解思想分析两种运动转折点的是解题的关键自由落体平行四边形动能速度例年月日时分，四川省汶川县发生级大地震地震震惊了世界，灾区人民的命运也同样牵动着亿中国人的心，地震发生后，中国地震局立即启动级预案，中国空军派出二十二架军用运输机和部分直升机来抢救伤员图题型运动的合成与分解如图所示，架直升机用长的悬索重力可忽略不计系住质量的受伤学生，直升机和受伤学生以的速度起沿水平方向做匀速飞行，时刻开始收悬索将学生上拉，在的时间内，之间的距离关系为说明该学生在这时间内的运动性质求在这的时间内悬索对人的拉力大小求在末时学生的速度大小及该内学生的位移大小解析该学生在这时间内的运动性质为匀变速曲线运动学生水平方向做匀速运动，在竖直方向上学生位移学生在竖直方向上做初速度为零加速度的匀加速直线运动由牛顿第二定律可得解得悬索的拉力被困人员末在竖直方向上的速度为合速度竖直方向的位移水平方向的位移合位移由之间的距离关系可知竖直方向运动的位移，竖直方向做，加速度的匀加速直线运动，同时水平方向做匀速运动，合运动为匀变速曲线运动运动的合成与分解的依据仍然是平行四边形定则通常采用“划曲为直”的思路来研究曲线运动，通过分析分运动的特点来研究合运动的性质答案匀变速曲线运动预测演练物体静止在光滑水平面上，在时刻至的时间内受到水平向东的恒力作用，在时刻至的时间内受到水平向南的恒力作用，则物体在第至第内所做的运动定是匀变速直线运动匀加速直线运动匀变速曲线运动变加速曲线运动解析物体在内，所受恒力与运动速度方向不在条直线上，故做匀变速曲线运动，项正确题型平抛类平抛运动问题例分高山滑雪是项很多人喜爱的户外活动如图所示，滑雪道由段曲面斜坡和段水平台面组成，台面离水平地面高为，与台面末端点的水平距离为的处有个高为的竖直障碍物质量为的运动员，从斜坡上的点由静止开始沿滑雪道自由下滑，经点飞出后恰好能从障碍物上端点越过图若以地面为零重力势能面，运动员在滑雪道滑行过程中损失的机械能为其在处重力势能的倍，重力加速度为，不计空气阻力，求运动员从障碍物上端点越过时速度的大小点离地面的高度的大小解析设运动员飞出点时的速度为，越过点时沿竖直方向的分速度为，设运动员从点到点做平抛运动的时间为思路导引从到的过程运动员做平抛运动求点的水平和竖直分速度平行四边形定则求从到过程各力做功情况能量转化列功能关系水平方向分竖直方向分又分解得分分运动员越过点时速度的大小分运动员由点运动到点的过程中减少的重力势能分损失的机械能分由功能关系得分解得分答案平抛或类平抛运动处理的基本方法就是把运动分解为水平方向的匀速运动和竖直方向的匀加速运动通过研究分运动达到研究合运动的目的要注意“恰好”这样的词语找准临界条件，如本题中竖直位移，就是据此确定的预测演练乒乓球在我国有广泛的群众基础，并有“国球”的美誉，在北京奥运会上中国选手包揽了四个项目的全部冠军现讨论乒乓球发球问题，已知球台长网高，若球在球台边缘点正上方高度处，以定的速度水平发出，如图所示，球恰好在最高点时越过球网假设乒乓球反弹前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变方向相反，且不考虑乒乓球的旋转和空气阻力则根据以上信息不可以求出设重力加速度为图解析由题意知，小球从抛出点到第次落点和从升到最高点，可看作两个相同的平抛运动，故发球时的高度等于网高，项可求由，得知项可求由，求得抛出速度，所以项可求球的初速度大小发球时的高度球从发出到第次落在球台上的时间球从发出到被对方运动员接往的时间答案题型竖直面内的圆周运动例根长为不可伸长的绝缘轻绳端连接质量为带电量