【教学课件】第3讲牛顿运动定律与曲线运动.ppt
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1、真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范第第3讲牛顿运动定律与曲线运动讲牛顿运动定律与曲线运动真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范思考研讨思考研讨思考思考1合运动与分运动的关系如何?合运动与分运动的关系如何?研讨:研讨:等时性、独立性、等效性、矢量性等时性、独立性、等效性、矢量性思思考考2物物体体做做曲曲线线运运动动的的条条件件是是什什么么?合合力力与与轨轨迹迹有有怎怎样样的关系?的关系?研讨:研讨:条件:物体所受合外力条件:物体所受合外力(或加速度或加速度)与初速度不共与初速度不共线,运动轨迹一定夹在合外力方向与速度方向之间
2、,速线,运动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,合外力方向指向曲线的度方向与轨迹相切,合外力方向指向曲线的“凹侧凹侧”真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范思思考考3如如图图1 13 31 1所所示示,质质量量为为m m的的小小球球从从离离地地面面h h处处以以v v0 0水水平抛出平抛出图图131小小球球的的轨轨迹迹为为什什么么向向下下弯弯曲曲?为为什什么么受受竖竖直直向向下下的的重重力力却却有水平方向的位移?有水平方向的位移?小球小球经经多多长时间长时间落地?落地的落地?落地的时间时间由什么因素决定?由什么因素决定?小球落地的速度是多
3、少?方向如何?小球落地的速度是多少?方向如何?真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范思思考考4物物体体做做匀匀速速圆圆周周运运动动的的条条件件是是什什么么?其其线线速速度度和和向向心心加加速度的大小和方向有何特点?速度的大小和方向有何特点?研研讨讨:条条件件:合合外外力力大大小小不不变变,方方向向始始终终与与速速度度方方向向垂垂直直,且且指指向向圆圆心心线线速速度度大大小小不不变变,方方向向沿沿圆圆周周切切线线方方向向,加加速速度大小不变,方向总是沿半径指向圆心度大小不变,方向总是沿半径指
4、向圆心真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范思思考考6如如图图133所所示示,有有物物体体支支撑撑的的小小球球在在竖竖直直平平面面内内做做圆圆周周运运动动过过最最高高点点的的情情况况:(例例如如,硬硬杆杆、弯弯管管、汽汽车车过过拱拱桥等桥等)图图133试试分析小球能做完整分析小球能做完整圆圆周运周运动动的的临临界条件是什么?界条件是什么?研讨:研讨:在最高点的临界条件在最高点的临界条件vmin0,FNmg.真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范真题体验真题
5、体验1.(2013江江苏苏卷卷,7)(多多选选)如如图图134所所示示,从从地地面面上上同同一一位位置置抛抛出出两两小小球球A、B,分分别别落落在在地地面面上上的的M、N点点,两两球运球运动动的最大高度相同空气阻力不的最大高度相同空气阻力不计计,则则()图图134真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范AB的加速度比的加速度比A的大的大BB的的飞飞行行时间时间比比A的的长长CB在最高点的速度比在最高点的速度比A在最高点的大在最高点的大DB在落地在落地时时的速度比的速度比A在落地在落地时时的大的大真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分
6、防范解解析析两两物物体体都都只只受受重重力力,因因此此它它们们加加速速度度相相同同,A项项错错;由由题题意意和和抛抛体体运运动动规规律律知知,竖竖直直方方向向分分运运动动完完全全相相同同,因因此此飞飞行行时时间间一一样样,则则B项项错错,再再根根据据水水平平方方向向,同同样样的的时时间间内内B物物体体水水平平位位移移大大,则则B物物体体在在最最高高点点的的速速度度较较大大,由由机机械械能能守恒定律知守恒定律知B落地速度比落地速度比A的也大,则的也大,则C、D项正确项正确答案答案CD真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范2(2013安安徽徽卷卷,18)(单单选选
7、)由由消消防防水水龙龙带带的的喷喷嘴嘴喷喷出出水水的的流流量量是是0.28 m3/min,水水离离开开喷喷口口时时的的速速度度大大小小为为16 m/s,方方向向与与水水平平面面夹夹角角为为60,在在最最高高处处正正好好到到达达着着火火位位置置,忽忽略略空空气气阻阻力力,则则空空中中水水柱柱的的高高度度和和水水量量分分别别是是(重重力力加加速速度度g取取10 m/s2)()A28.8 m1.12102 m3 B28.8 m0.672 m3C38.4 m1.29102 m3 D38.4 m0.776 m3真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范真题思考体验真题思考体
8、验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范3(2013新课标全国新课标全国,21)(多选多选)公路急公路急转转弯弯处处通常是交通常是交通事故多通事故多发发地地带带如如图图135,某公路急,某公路急转转弯弯处处是一是一圆圆弧,当汽弧,当汽车车行行驶驶的速率的速率为为vc时时,汽,汽车车恰好没有向公路内外恰好没有向公路内外两两侧侧滑滑动动的的趋势趋势,则则在在该该弯道弯道处处,()图图135真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范A路面外路面外侧侧高内高内侧侧低低B车车速只要低于速只要低于vc,车辆车辆便会向内便会向内侧侧滑滑动动C车车速速虽虽然然高高于于v
9、c,但但只只要要不不超超出出某某一一最最高高限限度度,车车辆辆便便不会向外不会向外侧侧滑滑动动D当路面当路面结结冰冰时时,与未,与未结结冰冰时时相比,相比,vc的的值变值变小小真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范解解析析当当汽汽车车行行驶驶的的速速度度为为vc时时,路路面面对对汽汽车车没没有有摩摩擦擦力力,路路面面对对汽汽车车的的支支持持力力与与汽汽车车重重力力的的合合力力提提供供向向心心力力,此此时时要要求求路路面面外外侧侧高高内内侧侧低低,选选项项A正正确确当当速速度度稍稍大大于于vc时时,汽汽车车有有向向外外侧侧滑滑动动的的趋趋势势,因因而而受受到到向
10、向内内侧侧的的摩摩擦擦力力,当当摩摩擦擦力力小小于于最最大大静静摩摩擦擦力力时时,车车辆辆不不会会向向外外侧侧滑滑动动,选选项项C正正确确同同样样,速速度度稍稍小小于于vc时时,车车辆辆不不会会向向内内侧侧滑滑动动,选选项项B错错误误vc的的大大小小只只与与路路面面的的倾倾斜斜程程度度和和转转弯弯半半径径有有关关,与与地地面面的的粗粗糙糙程程度度无无关关,D错误错误答案答案AC真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范4(2013新课标全国新课标全国,20)(多选多选)2012年年6月月18日,神州九日,神州九号号飞飞船与天船与天宫宫一号目一号目标飞标飞行器在离地
11、面行器在离地面343 km的近的近圆轨圆轨道道上成功上成功进进行了我国首次行了我国首次载载人空人空间间交会交会对对接接对对接接轨轨道所道所处处的的空空间间存在极其稀薄的大气,下面存在极其稀薄的大气,下面说说法正确的是法正确的是 ()A为为实实现现对对接接,两两者者运运行行速速度度的的大大小小都都应应介介于于第第一一宇宇宙宙速速度和第二宇宙速度之度和第二宇宙速度之间间B如如不不加加干干预预,在在运运行行一一段段时时间间后后,天天宫宫一一号号的的动动能能可可能能会增加会增加C如不加干如不加干预预,天,天宫宫一号的一号的轨轨道高度将道高度将缓缓慢降低慢降低D航航天天员员在在天天宫宫一一号号中中处处于
12、于失失重重状状态态,说说明明航航天天员员不不受受地地球引力作用球引力作用真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范解解析析地地球球所所有有卫卫星星的的运运行行速速度度都都小小于于第第一一宇宇宙宙速速度度,故故A错错误误轨轨道道处处的的稀稀薄薄大大气气会会对对天天宫宫一一号号产产生生阻阻力力,不不加加干干预预其其轨轨道道会会缓缓慢慢降降低低,同同时时由由于于降降低低轨轨道道,天天宫宫一一号号的的重重力力势势能能一一部部分分转转化化为为动动能能,故故天天宫宫一一号号的的动动能能可可能能会会增增加加,B、C正正确确;航航天天员员受受到到地地球球引引力力作作用用,此此时时
13、引引力力充充当当向向心心力力,产产生向心加速度,航天员处于失重状态,生向心加速度,航天员处于失重状态,D错误错误答案答案BC真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范5(2013新新课课标标全全国国,20)(多多选选)目目前前,在在地地球球周周围围有有许许多多人人造造地地球球卫卫星星绕绕着着它它转转,其其中中一一些些卫卫星星的的轨轨道道可可近近似似为为圆圆,且且轨轨道道半半径径逐逐渐渐变变小小若若卫卫星星在在轨轨道道半半径径逐逐渐渐变变小小的的过过程程中中,只只受受到地球引力和稀薄气体阻力的作用,到地球引力和稀薄气体阻力的作用,则则下列判断正确的是下列判断正确的是
14、()A卫卫星的星的动动能逐能逐渐渐减小减小B由于地球引力做正功,引力由于地球引力做正功,引力势势能一定减小能一定减小C由于气体阻力做由于气体阻力做负负功,地球引力做正功,机械能保持不功,地球引力做正功,机械能保持不变变D卫卫星克服气体阻力做的功小于引力星克服气体阻力做的功小于引力势势能的减小能的减小真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范视角一曲线运
15、动的特点及平抛运动规律的应用视角一曲线运动的特点及平抛运动规律的应用命题角度命题角度真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范【典例【典例1】(2013福建卷,福建卷,20)如如图图136,一不可伸,一不可伸长长的的轻轻绳绳上端上端悬悬挂于挂于O点,下端系一点,下端系一质质量量m1.0 kg 的小球的小球现现将将小球拉到小球拉到A点点(保持保持绳绷绳绷直直)由静止由静止释释放,当它放,当它经过经过B点点时绳时绳恰恰好被拉断,小球平抛后落在水平地面上的好被拉断,小球平抛后落在水平地面上的C点地面上的点地面上的D点与点与OB在同一在同一竖竖直直线线上,已知上,已知绳长
16、绳长L1.0 m,B点离地高度点离地高度H1.0 m,A、B两点的高度差两点的高度差h0.5 m,重力加速度,重力加速度g取取10 m/s2,不,不计计空气影响,求:空气影响,求:真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范(1)地面上地面上DC两点两点间间的距离的距离s;(2)轻绳轻绳所受的最大拉力大小所受的最大拉力大小图图136真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范应考策略应考策略(1)
17、解决运动合成和分解的一般思路解决运动合成和分解的一般思路明确合运动或分运动的运动性质明确合运动或分运动的运动性质明确是在哪两个方向上的合成或分解明确是在哪两个方向上的合成或分解找出各个方向上已知的物理量找出各个方向上已知的物理量(速度、位移、加速度速度、位移、加速度)运用力与速度的关系或矢量的运算法则进行分析求解运用力与速度的关系或矢量的运算法则进行分析求解(2)求解平抛运动的基本思路和方法求解平抛运动的基本思路和方法运动的分解运动的分解将将平平抛抛运运动动分分解解为为水水平平方方向向的的匀匀速速运运动动和和竖竖直直方方向向的的自自由由落落体体运运动动“化化曲曲为为直直”,是是处处理理平平抛抛
18、运运动动的的基基本本思思路路和和方方法法真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范应考组训应考组训1(多多选选)如如图图137甲甲所所示示,在在长长约约1 m的的一一端端封封闭闭的的玻玻璃璃管管中中注注满满清清水水,水水中中放放一一个个圆圆柱柱形形的的红红蜡蜡块块R,将将玻玻璃璃管管的的开开口口端端用用胶胶塞塞塞塞紧紧将将此此玻玻璃璃管管迅迅速速竖竖直直倒倒置置(如如图图乙乙所所示示),红红蜡蜡块块R就就沿沿玻玻璃璃管管由由管管口口A上上升升到到管管底底B.若若在在将将玻玻璃璃管管竖竖直直倒倒置置、红红蜡蜡块块从从A端端上上升升的的同同时时,将将玻玻璃璃管管向向右
19、右水水平平移移动动(玻玻璃璃管管的的初初速速度度可可能能为为零零、也也可可能能不不为为零零)(如如图图丙丙丁丁所所示示),直直至至红红蜡蜡块块上上升升到到管管底底B的的位位置置(如如图图丁丁所所示示)描描出出红红蜡蜡块块的的运运动动轨轨迹迹如如图图戊戊所所示示,则则红红蜡蜡块块和和玻玻璃璃管管的的运运动动情情况况可能是可能是()真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范图图137真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范A红红蜡蜡块块沿玻璃管向上做匀速运沿玻璃管向上做匀速运动动,玻璃管向右做匀速运,玻璃管向右做匀速运动动B红红蜡蜡块块
20、沿玻璃管向上做匀加速运沿玻璃管向上做匀加速运动动,玻璃管向右做匀速运,玻璃管向右做匀速运动动C红红蜡蜡块块沿沿玻玻璃璃管管向向上上做做匀匀加加速速运运动动,玻玻璃璃管管向向右右做做匀匀加加速速运运动动D红红蜡蜡块块沿玻璃管向上做匀速运沿玻璃管向上做匀速运动动,玻璃管向右做匀加速运,玻璃管向右做匀加速运动动真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范解解析析由由运运动动轨轨迹迹可可知知,合合力力方方向向一一定定指指向向曲曲线线的的内内侧侧,那那么么对对于于水水平平方方向向和和竖竖直直方方向向的的运运动动即即有有两两种种情情况况:一一是是竖竖直直方方向向是是匀匀加加速速
21、,水水平平方方向向是是匀匀速速;二二是是竖竖直直方方向向和和水水平平方方向向都都是是匀匀加加速速,但但竖竖直直方方向向加加速速度度较较大大综综上上分分析析,应应该该选选B、C.答案答案BC真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范2.(单选单选)(2013合肥模拟合肥模拟)如如图图138所示是所示是倾倾角角为为45的的斜坡,在斜坡底端斜坡,在斜坡底端P点正上方某一位置点正上方某一位置Q处处以速度以速度v0水平水平向左抛出一个小球向左抛出一个小球A,小球恰好能垂直落在斜坡上,运,小球恰好能垂直落在斜坡上,运动动时间为时间为t1.小球小球B从同一点从同一点Q处处自由下
22、落,下落至自由下落,下落至P点的点的时间时间为为t2.不不计计空气阻力,空气阻力,则则t1 t2为为()图图138真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范3.(2013福州模拟福州模拟)如如图图139所示,斜面体所示,斜面体ABC固定在固定在地面上,小球地面上,小球p从从A点由静止下滑,当小球点由静止下滑,当小球p开始下滑开始下滑时时,另一小球另一小球q从从A点正上方的点正上方的D点水平抛出,两球同点水平抛出,两球同时时到达斜到达斜面底端的面底端的B处处已知斜面已知斜面AB光滑,光滑,长长度
23、度l2.5 m,斜面,斜面倾倾角角30,不,不计计空气阻力,空气阻力,g取取10 m/s2.求:求:图图139真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范(1)小球小球p从从A点滑到点滑到B点的点的时间时间;(2)小球小球q抛出抛出时时初速度的大小初速度的大小真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范视角二圆周运动及其相关的动力学问题视角二圆周运动及其相关的动力学问题命题角度命题角度真题思考体验真题思考体验高考命题视角高考命题视角考场失分防范考场失分防范【典例【典例
24、2】(2012福建卷福建卷)如如图图1310所示,置于所示,置于圆圆形水平形水平转转台台边缘边缘的小物的小物块块随随转转台加速台加速转动转动,当,当转转速达到某一数速达到某一数值时值时,物物块块恰好滑离恰好滑离转转台开始做平抛运台开始做平抛运动动现测现测得得转转台半径台半径R0.5 m,离水平地面的高度,离水平地面的高度H0.8 m,物,物块块平抛落地平抛落地过过程水平位程水平位移的大小移的大小 s0.4 m设设物物块块所受的最大静摩擦力等于滑所受的最大静摩擦力等于滑动动摩摩擦力,取重力加速度擦力,取重力加速度g10 m/s2.求:求:图图1310(1)物物块块做平抛运做平抛运动动的初速度大小
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