抛体运动、圆周运动、曲线运动综合应用、万有引力定律及应用

抛体运动

要点分析

1、命题趋势：

课程标准要求会用运动的合成与分解的方法分析抛体运动。抛体运动是高中阶段学习的重要的运动形式，是历年高考重点考查的内容之一。平抛运动的规律及物体做曲线运动的条件是考查的重点和难点。从历年的高考情况来看，单纯考查这部分知识的题目不是很多，较多的是结合万有引力、电场磁场、机械能

守恒等问题来考查。

2、题型归纳：

复习时要在扎实掌握本部分内容的基础上注重与其他部分的渗透以及与实际生活相结合，与电场和磁场相联系的综合问题（如电场中带电粒子的类平抛运动）更要引起重视。本部分还可以与匀变速直线运动、牛顿定律相结合构成多过程分析题，甚至涉及到公路、铁路、航海、航空等交通方面的知识。

3、方法总结：

①利用运动的合成与分解研究曲线运动的思维流程

（欲知）曲线运动规律→（只需）研究两直线运动规律→（得知）曲线运动规律

②在处理实际问题中应注意

只有深刻挖掘曲线运动的实际效果，才能明确曲线运动应分解为哪两个方向上的直线运动，这是处理曲线运动的出发点

进行等效合成时，需要寻找两分运动的时间联系——等时性，这是处理曲线运动问题的切入点

例题精析

例1、关于互成角度的两个初速度不为零的匀变速直线运动的合运动，下列说法正确的是（）A．合运动的轨迹一定是抛物线B．合运动的性质一定是匀变速运动

C．合运动的轨迹可能是直线，也可能是曲线D．合运动的性质无法确定

例2、如图所示，一足够长的固定光滑斜面与水平面的夹角为53°，物体A

以初速度v1从斜面顶端水平抛出，物体B在斜面上距顶端L=20m处同时以速

度v2沿斜面向下匀加速运动，经历时间t物体A和物体B在斜面上相遇，则

下列各组速度和时间中满足条件的是（cos53°=0.6，sin53°=0.8，g=10 m/s2）

A．v1=15m/s，v2=4 m/s，t=4s B．v1=15 m/s，v2=6 m/s，t=3s

C．v1=18 m/s，v2=4 m/s，t=4s D．v1=18m/s，v2=6 m/s，t=3s

例3、如图所示，水平屋顶高H=5m，墙高h=3.2m，墙到房子的距离L=3 m，墙外马路宽s=10m，小球从房顶水平飞出落在墙外的马路上，求小球离开屋顶时的速度。(取g=10m/s2)

例4、如图甲所示，水平传送带的长度L=5m，皮带轮的半径R=0.1m，皮带轮以角速度ω顺时针匀速转动。

现有一小物体（视为质点）以水平速度v0从A点滑上传送带，越过B点后做平抛运动，其水平位移为s。保持物体的初速度v0不变，多次改变皮带轮的角速度ω，依次测量水平位移s，得到如图乙所示的s—ω

图像。回答下列问题：

（1）当010ω<

针对训练：

（ ）1、关于平抛运动，下列说法正确的是：

A 、平抛运动是匀变速运动

B 、平抛运动的物体在任何相等时间内速度变化量相等

C 、平抛运动是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合成

D 、落地时间与落地速度只与抛出点高度有关

（ ）2、物体做平抛运动时，它的速度的方向和水平方向间的夹角α的正切tg α随时间t 变化的图像是图中的

（ ）3、如图所示，为一物体平抛运动的x-y 图象，物体从O 点抛出，x 、y 分别为其水平和竖直位移.在物体运动过程中的任一点P （x 、y ），其速度的反向延长线交于x 轴的A 点（A 点未画出），则OA 的长为

A.x

B.0.5x

C.0.3x

D.不能确定

（ ）4、如图所示，倾角为θ的斜面上A 点，以水平速度v 0抛出一个小球，不计空气阻力，它落到斜面上B 点所用的时间为

A.

g

v θ

sin 20 B.

g

v θ

tan 20 C.

g

v θsin 0 D.

g

v θtan 0

（ ）5、甲从高H 处以速度v 1水平抛出小球A ，乙同时从地面以初速度v 2竖直上抛小球B ，在B 尚未到达最高点之前，两球在空中相遇，则 (A )两球相遇时间1

v H t =

(B )抛出前两球的水平距离2

1

v Hv s =

(C )相遇时A 球速率2

v gH v =

(D )若gH v 2=

,则两球相遇在

2

H 处

图乙

ω/rad/

图甲

（ ）6．一航天探测器完成对火星的探测任务后，在离开火星的过程中，由静止开始沿着与火星表面成一倾斜角的直线飞行，先加速运动，再匀速运动。探测器通过喷气而获得推动力。以下关于喷气方向的描述中正确的是

A ．探测器加速运动时，沿直线向后喷气

B ．探测器加速运动时，竖直向下喷气

C ．探测器匀速运动时，竖直向下喷气

D ．探测器匀速运动时，不需要喷气 （ ）7．如下图所示的塔吊臂上有一可沿水平方向运动的小车A ，小车下通过钢丝绳装有吊着物体B 的吊钩．在小车A 与物体B 以相同的水平速度沿吊臂方向匀速运动的同时，吊钩将物体B 向上吊起，A 、B 之间的距离以2

2t H d -= （SI ）（SI 表示国际单位制，式中H 为吊臂离地面的高度）规律变化，则物体做

A ．速度大小不变的曲线运动

B ．速度大小增加的曲线运动

C ．加速度大小和方向均不变的曲线运动

D ．加速度大小和方向均变化的曲线运动

（ ）8．如图所示, 光滑平台上有一个质量为m 的物块，用绳子跨过定滑轮由地面上的人向右拉动，人以速度v 从平台的边缘处向右匀速前进了s ，不计绳和滑轮的质量及滑轮轴的摩擦，且平台离人手作用点竖直高度始终为h ，则

A ．在该过程中，物块的运动也是匀速的

B ．在该过程中，人对物块做的功为

2

2

mv

C ．在该过程中，人对物块做的功为

)

(22

2

22

s h s

mv +

D ．在该过程中，物块的运动速率为

2

2

s

h vh +

9、如图所示，在《研究平抛物体的运动》的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，每个小方格的边长L=1.25 cm.若小球在平

抛运动途中的几个位置为图中的a 、b 、c 、d 几点，则小球平抛的初速度的计算式为v 0= (用L 和g 表示)，其值是 ，小球在b 点的速率是 .(取g=9.8 m/s 2)

10、A 、B 两点在地面O 点的正上方，A 点离地高度为20m ，B 点离地高度为10m ，现在分别在A 、B 两点水平抛出两个小球，要使两球同时落地，试分析说明：（1）那一个小球应先抛出。（2）物体抛出的初速度对落地的时间是否有影响。（3）两球抛出的时间间隔是多少。

11、如图所示，AB 为斜面，倾角为30°，小球从A 点以初速度v 0水平抛出，恰好落到B 点，求：（1）

AB 间的距离； （2）物体在空中飞行的时间；

（3）从抛出开始经多少时间小球的速度与斜面平行此时与斜面间的距离为多？

12．如图所示，一小球自平台上水平抛出，恰好落在临近平台的一倾角

为α =53°的光滑斜面顶端，并刚好沿光滑斜面下滑，已知斜面顶端与平台的高度差h=0.8m ，重力加速度g=10m/s 2，sin53° = 0.8，cos53° = 0.6，求 ⑴小球水平抛出的初速度v 0是多少？ ⑵斜面顶端与平台边缘的水平距离s 是多少？

⑶若斜面顶端高H = 20.8m ，则小球离开平台后经多长时间t 到达斜面底端？

13．在冬天，高为h =1.25m 的平台上，覆盖了一层冰，一乘雪橇的滑雪爱好者，从距平台边缘s =24m 处以一定的初速度向平台边缘滑去，如图所示，当他滑离平台即将着地时的瞬间，其速度方向与水平地面的夹角为θ=45°，取重力加速度g =10m/s 2。求：

（1）滑雪者着地点到平台边缘的水平距离是多大；

（2）若平台上的冰面与雪橇间的动摩擦因数为μ=0.05，则滑雪者的初速度是多大？

14．如图所示，将质量为m 的小球从倾角为α的光滑斜面上的A 点以初速0υ水平抛出（即0υ∥CD ），小球沿斜面运动到B 点.已知A 点的竖直高度为h ，则小球到达B 点时的速度大小为多少？小球在斜面上的运动时间为多少？

参考答案：

【例1】解析：合力是恒定的，合运动的性质一定是匀变速运动；当合速度与合力在一条直线上时，合运动是直线运动，当合速度与合力不在一条直线上时，合运动是曲线运动。所以，BC 正确。 答案：BC

题后反思：本题考查物体作曲线运动的条件。物体该做怎样的运动是由它的受力和初始条件决定的。

【例2】解析：由平抛运动知识得t

v gt

12

253tan =

?，得4v 1＝15t ，把各选项中的时间t 和速度v 1代入

上式，只有A 项能使关系式有解。故正确答案为A 。

答案：A 。

题后反思：本题考查考点“平抛运动”，涉及到运动的合成与分解、匀变速直线运动等知识。本题重在考查考生对“物体A 和物体B 在斜面上相遇”这一条件的理解应用能力。本题不仅考查对平抛运动规律的应用，同时考查考生应用多种方法解决问题的能力。如果不采用代入法而自接推导会复杂得多。平抛运动还可结合牛顿运动定律、天体运行、电场等知识进行综合命题。

【例3】【解析】设球刚好越过墙时，此时球水平初速度为v 1，则H-h=gt 12/2. ∴t 1= g h H /)(2-

L=v 1t 1 得v 1=5m/s

设球越过墙刚好落在马路右边，此时球水平速度为v 2，则H=gt 22/2. ∴t 2=g H /2

L+s=v 2t 2得v 2=13m/s

∴小球离开屋顶时的速度5m/s ≤v ≤13m/s

【例4】解：（1）物体的水平位移相同，说明物体离开B 点的速度相同，物体的速度大于皮带的速度，一直做匀减速运动。

（2）当ω=10rad/s 时，物体经过B 点的速度为1==ωR v B m/s ① 平抛运动：2

2

1gt h =

②

t v s B = ③

解得：t =1s ，h =5m ④

（3）当ω>30rad/s 时，水平位移不变，说明物体在AB 之间一直加速，其末速度

3=='t

s v B

m/s ⑤

根据2

2

02t v v as -= ⑥

当0≤ω≤10rad/s 时，2

2

02B gL v v μ=- ⑦

当ω≥30rad/s 时，2022v v gL B

-'=μ22

02B gL v v μ=-， ⑧

解得：0/v s =

⑨

题后反思：本题以传送带上物体的运动为背景，涉及到直线运动、牛顿定律、圆周运动、平抛运动等较多知识点，过程多，情景复杂，对考生综合应用能力要求较高。

针对训练答案:

1．ABC 2.B 3.B 4.B 5. BD 6.C 7.BC 8.C 9.【解析】根据运动学知识可知： v 0=2L/t ①

△s=gT 2 ②

其中△s=3L-2L=L ，所以g

L g

S T =

?=

，

代入①式得s

m gL v /70.02

==

b 点的竖直分速度gl

T

l v y 2

323=

=

(利用中间时刻的瞬时速度等于整段时间的平均速度规律)

b 点的速率s

m gL v v v y b

/875.02

52

2

0==

+=

10．(1)A 球 （2）没有影响 （3）2－√2 11．(1)4v 02/3g (2)2√3 v 02/3g (3) √3 v 02/12g

12．解：（1）由题意可知：小球落到斜面上并沿斜面下滑，说明此时小球速度方向与斜面平行，否则小球会弹起，所以v y = v 0tan53°

v y 2 = 2gh

代入数据，得v y = 4m/s ，v 0 = 3m/s （2）由v y = gt 1得t 1 = 0.4s s =v 0t 1 = 3×0.4m = 1.2m

（3）小球沿斜面做匀加速直线运动的加速度a = mg sin53°

m

= 8m/s 2

初速度 υ = υ02 + υy 2 = 5m/s

H

sin53° =vt 2 + 1 2

a t 22

代入数据，整理得 4t 22

+ 5t 2 - 26 = 0 解得 t 2 = 2s 或t 2 = 134

-s （不合题意舍去）

所以t = t 1 + t 2 = 2.4s

13．解析： （1）把滑雪爱好者着地时的速度v t 分解为如图所示的v 0、v y 两个分量

由 2

2

1gt h =

解得t =0.5s 则 v y =gt=5m/s 又v y =v 0tan45° 解得 v 0=5m/s

着地点到平台边缘的水平距离：x = v 0t =2.5m

（2）滑雪者在平台上滑动时，受到滑动摩擦力作用而减速运动，由动能定理得

2

2

02

12

1mv

mv mgs -

=

-μ

解得：v =7m/s

即滑雪者的初速度为7m/s 。 14．（1）由机械能守恒定律：

2

2

02

12

1mv mgh mv =

+得

υ=

（2）小球做类平抛运动 由牛顿第二定律：mgsin α=ma

vt x = 2

2

1sin at h =

α

解以上各式得 t =

圆周运动

命题趋势：匀速圆周运动上承牛顿运动定律，下接万有引力，因此在高中物理中占据极其重要的地位。

l ．在提倡素质教育的今天，高考也会把考查学生的能力放在首位，圆周运动的角速度、

线速度和向心加速度是近几年高考的热点。

2．与实际应用和与生产、生活、科技联系命题已经成为一种命题的趋向，特别是神舟系列飞船发射成功、嫦娥探月计划的实施，更会结合万有引力进行命题。

题型归纳：

本节内容包括圆周运动的动力学部分和物体做圆周运动的能量问题，其核心内容是牛顿第二定律、机械能守恒定律等知识在圆周运动中的具体应用。 方法总结：

本节所涉及到的基本方法与牛顿运动定律的方法基本相同，只是在具体应用知识的过程中要注意结合圆周运动的特点：物体所受外力在沿半径指向圆心的合力才是物体做圆周运动的向心力，因此利用矢量合成的方法分析物体的受力情况同样也是本单元的基本方法；只有物体所受的合外力的方向沿半径指向圆心，物体才做匀速圆周运动。根据牛顿第二定律合外力与加速度的瞬时关系可知，当物体在圆周上运动的某一瞬间的合外力指向圆心，我们仍可以用牛顿第二定律对这一时刻列出相应的牛顿定律的方程，如竖直圆周运动的最高点和最低点的问题。另外，由于在具体的圆周运动中，物体所受除重力以外的合外力总指向圆心，与物体的运动方向垂直，因此向心力对物体不做功，所以物体的机械能守恒。

易错点分析：

典型例题：

1. 皮带传动问题

例1：的半径为2r ，b d A. a 点与b C. a 点与c 2. 例2：距离为r （1）当转盘的角速度ω（2）当转盘的角速度ω

A

3. 竖直面内的圆周运动

例3、一内壁光滑的环形细圆管，固定于竖直平面内，环的半径为R （比细管的半径大得多）．在圆管中有两个直径略小于细管内径相同的小球（可视为质点）．A 球的质量为m 1，B 球的质量为m 2．它们沿环形圆管顺时针运动，经过最低点时的速度都为v 0．设A 球运动

到最低点时，B 球恰好运动到最高点，重力加速度用g 表示．

（1）若此时B 球恰好对轨道无压力，题中相关物理量满足何种关系？ （2）若此时两球作用于圆管的合力为零，题中各物理量满足何种关系？ （3）若m 1=m 2=m ，试证明此时A 、B 两小球作用于圆管的合力大小为6mg ，方向竖直向下．

4. 极值问题

例4：

离为0.2 m 。若A 静止，求转盘绕中心O

5. 数理问题

例5：一端拴在A 侧，把细线拉直，给小球以2m/s B 的存在，使细线逐步缠在A 、B 断裂的时间为多少？

针对训练：

（ ）1、 在某转弯处规定行驶速度为v ，则下列说法中正确的是

A ．当以v 的速度通过此弯路时，火车重力与轨道面支持力的合力提供向心力

B ．当以v 的速度通过此弯路时，火车重力、轨道面支持力和外轨对轮缘弹力的合力提供向心力

C ． 当速度大于v 时，轮缘挤压外轨

D ．当速度小于v 时，轮缘挤压外轨

（ ）2、如图，长为L 的轻杆，一端固定一个小球，使小球P 在竖直平面内做圆周运动，关于小球在最高点时的速度v ，下列说法正确的是

A ．v 的最小值为Rg

B ．v 有零逐渐增大，向心力也逐渐增大

C ．v 由Rg 逐渐增大，杆对小球的弹力也逐渐增大

D ．v 由Rg 逐渐减少，杆对小球的弹力也逐渐减少

（ ）3、如图所示，水平转盘上的A 、B 、C 三处有三块可视为质点的由同一种材料做成的正立方体物块；B 、C 处物块的质量相等且为m ，A 处物块的质量为2m ；点A 、B 与轴O 的距离相等且为r ，点C 到轴O 的距离为2r ，转盘以某一角速度匀速转动时，A 、B 、C 处的物块都没有发生滑动现象，下列说法中正确的是

A ．C 处物块的向心加速度最大

B ．A 处物块受到的静摩擦力最小

C ．当转速增大时，最先滑动起来的是C 处的物块

D ．当转速继续增大时，最后滑动起来的是A 处的物块

（ ）4、如图所示，两个用相同材料制成的靠摩擦转动的轮A 和B 水平放置，两轮半径R^=2RB ．当主动轮A 匀速转动时，在A 轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在A 轮边缘上．若将小木块放在B 轮上，欲使木块相对B 轮也静止，则木块距B 轮转轴的最大距离为

A ．R

B /4 B ．R B /3 c ．R B /2 D ．R B

（ ）5、如图所示，两个3/4圆弧轨道固定在水平地面上，半径R 相同，A 轨道由金属凹槽制成，B 轨道由金属圆管制成，均可视为光滑轨道．在两轨道右侧的正上方分别将金属小球A 和B 由静止释放，小球距离地面的高度分别用h A 和h B 表示，对于下述说法，正确的是

A ．若h A =h

B ≥2R ，则两小球都能沿轨道运动到最高点

B ．若h A =h B =3R ／2，由于机械能守恒，两小球在轨道上上升的最大高度均为3R ／2

C ．适当调整h A 和h B ，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

D ．若使小球沿轨道运动并且从最高点飞出，A 小球在h A ≥5R ／2，B 小球在h B >2R 的任何高度均可

6、小球在半径为R 的光滑半球内做水平面内的匀速圆周运动，试分析图中的θ（小球与半球球心连线跟竖直方向的夹角）与线速度v 、周期T 的关系。（小球的半径远小于R ）。

7、如图所示，杆长为l ，球的质量为m ，杆连球在竖直平面内绕轴O 自由转动，已知在最高点处，杆对球的弹力大小为F=2

1mg ，求这时小球的瞬时速度大小。

8、如图所示，一根轻质细杆的两端分别固定着A 、B 两个质量均为m 的小球，O 点是一光滑水平轴，已知AO=l ，BO=2l ，使细杆从水平位置由静止开始转动，当B 球转到O 点正下方时，它对细杆的拉力大小是多少？

9

行驶，然后滑上一固定的半径为

R 大于一节车厢的长度和高度，速度至少要多大，道（车厢间的距离不计）？

10B ，一质量为m 的小球从入口A 球进入入口A 处的速度v 0应满足什么条件?在运动过程，球对筒的压力多大?

参考答案：

例1、解析：皮带不打滑，右轮和大轮通过皮带传动，故a 、c 两点线速度相等，c a v v =，故选项（C ）正确；又小轮和大轮在同一转动物体上，c 点、b 点在同一轮轴上角速度相等d c b ωωω==，半径不同，由r v ω=，r a =2

r b ，所以b c v v 2=。因此b a v v 2=，即选项（A ）

错；又r

v =

ω，故c a ωω2=，所以b a ωω2=，即选项（B ）错；由r

v

a 2

=

，故c a a a 2=。由

r a 2

ω=，故c d a a 2=，因此d a a a =故选项（D ）正确。本题正确答案C 、D 。

点评：处理皮带传动问题的要点为,要抓住不等量和相等量的关系：皮带（链条）上各点以及两轮边缘上各点的线速度大小相等，而角速度ω＝v/r 与半径r 成反比。同一轮轴上各点的角速度ω和n 相同，而线速度v ＝ωr 与半径r 成正比。

例2：解析：设转动过程中物体与盘间恰好达到最大静摩擦力时转动的角速度为0ω，则

r

m mg 2

0ωμ=， 解得r g μω=

（1）因为

12ωμω<=

r

g ，所以物体所需向心力小于物与盘间的最大摩擦力，则物

与盘产生的摩擦力还未达到最大静摩擦力，细绳的拉力仍为0，即01=T F 。

（2）因为

223ωμω>=

r

g ，所以物体所需向心力大于物与盘间的最大静摩擦力，则

细绳将对物体施加拉力2T F ，由牛顿第二定律得r m mg F T 22

2ωμ=+，解得2

2mg

F T μ=

。

点评：转盘：物体在转盘上随转盘一起做匀速圆周运动，物体与转盘间分无绳和有绳

两种情况。无绳时由静摩擦力提供向心力；有绳要考虑临界条件。

当转盘转动角速度0

ωω

<时，物体有绳相连和无绳连接是一样的，此时物体做圆周运动

的向心力是由物体与圆台间的静摩擦力提供的，求出r

g

μω=

0。可见，0ω是物体相对圆台运

动的临界值，这个最大角速度0

ω与物体的质量无关，仅取决于μ和r 。这一结论同样适用

于汽车在平路上转弯。

例3、设B 球经过最高点时速度为v （1）B 球的重力提供向心力m 2g =m 2

R

v

2

根据机械能守恒R g m v m v m 22

12

1

22

22

02+=

得gR v 42

0=

（2）因为A 球对管的压力向下，所以B 球对管的压力向上

设A 球受管的支持力为F A ，A 球受管的压力为F B ，根据牛顿第三定律，依题意F A =F B

根据牛顿第二定律

g m F A 1- R

v

m g m F B 2

2

2=+ 又

v m v m 2

1212

22

02+=

联立各式得 )

(20

21-R

v

m m （3）A 球受管的支持力为F 的正方向，根据牛顿第二定律R

v m

mg F A 2

0=- R

v

m

F mg B 2

=-

又

R mg mv

mv 22

1212

2

0+=

两球受圆管的合力F 合=F A +B B ，方向竖直向上 联立以上各式得F 合=6mg ，方向竖直向上

根据牛顿第三定律，A 、B 两小球对轨道作用力的合力大小为6mg ，方向竖直向下．

点评： 比较复杂的物理过程，如能依照题意画出草图，确定好研究对象，逐一分析找出其中的联系就会变为简单问题,就能很好地解决问题。圆周运动与能量问题常联系在一起，在解这类问题时，除要对物体受力分析，运用圆周运动知识外，还要正确运用能量关系（动能定理、机械能守恒定律）。 例4：解析：要使B 静止，A 必须相对于转盘静止——具有与转盘相同的角速度。A 需要的向心力由绳拉力和静摩擦力合成。角速度取最大值时，A 有离心趋势，静摩擦力指向圆心O ；角速度取最小值时，A 有向心运动的趋势，静摩擦力背离圆心O 。

对于B ：mg F T = 对于A ：

2

1

ωMr F F f T =+，

2

2

ωMr F F f T =-

联立解得s rad /5.61=ω， s rad /9.22=ω 所以s rad s rad /5.6/9.2≤≤ω

点评：在水平面上做圆周运动的物体，当角速度ω变化时，物体有远离或向着圆心运动的（半径有变化）趋势。这时要根据物体的受力情况，判断物体受的某个力是否存在以及这个力存在时方向朝哪（特别是一些接触力，如静摩擦力、绳的拉力等）。 例5：解析：小球转动时，由于细线逐步绕在A 、B 两钉上，小球的转动半径逐渐变小，但小球转动的线速度大小不变。

小球交替地绕A 、B 做匀速圆周运动，线速度不变，随着转动半径的减小，线中拉力T

F 不断增大，每转半圈的时间t 不断减小。

在第一个半圆内l

mv F T 2

1=

，

v l

t π=

1

在第二个半圆内

02

2l l mv

F T -=

，v

l l t )

(02-=

π

在第三个半圆内

2

32l l mv

F T -=

，

v

l l t )

2(03-=

π

在第n 个半圆内0

2

)1(l n l mv

F Tn --=

，

v

l n l t n ]

)1([0--=

π

令

N

F F Tm Tn 7=≤，得1.8≤n ，即在第8个半圆内线还未断，n 取8，经历的时间为 {}s

l n n nl v

l n nl

v

t t t t n 2.8]2

)

1([)]1(321[0021≈--

=

-++++-=

+++=π

π

针对训练：

1、AC

2、BC

3、 AC

4、C

5、D

6、由此可得θθsin tan gR v =，

g

R T θπ

cos 2=

可见，θ越大（即轨迹所在平面越高），v 越大，T 越小。 7、小球所需向心力向下，本题中本题中

mg

mg F <=

2

1，所以弹力的方向可能向上也可能向下。

（1）若F 向上，则

l mv F mg 2

=

-，2gl v =

； （2）若F 向下，则

l

mv F mg 2=

+，

23gl v =

8、mg F T 8.1=，方向竖直向下。

9、

l

gR gR v 2

04π+

=

10、v 0=n πR h

g 2（1，2…），F N =2mn 2π2

Rg/h

曲线运动综合应用

要点分析：

纵观近几年高考题，本专题为每年高考的必考内容，对本专题知识考查有以下特点： 1.平抛运动的规律及其研究方法，圆周运动的角速度、线速度和向心加速度是近几年高考的热点．

2．与实际应用和与生产、生活、科技联系命题已经成为一种命题的趋向，特别是神舟

系列飞船发射成功、探月计划的实施，更会结合万有引力进行命题．

3．在今后的高考中由于题目数量的限制，本专题单独命题的可能性不大，但与其他知识结合的综合题出现的可能性大大增加.

4.综合近五年的高考题，出题的形式主要是选择和计算题，而计算题由于考查的知识点可能更多一些，因而要格外引起重视．

典型例题：

例一．如图为一空间探测器的示意图，P 1、P 2、P 3、P 4四个喷气发动机，P1、P3的连钱与空间一固定坐标系的x 轴平行，P 2、P 4的连线与y 轴平行，每台发动机开动时，都能

向探测器提供推力，但不会使探测器转动．开始时，探测器以恒定的速率v 0向正x 方向平动．要使探测器改为向正x 偏负y60o的方向以原来的速率v 0平动，则可

A ．先开动P 1适当时间，再开动P 4适当时间

B ．先开动P 3适当时间，再开动P 2适当时间

C ．开动P 4适当时间

D ．先开动P 3适当时间，再开动P 4适当时间

例二．如图所示，在圆柱形房屋天花板中心O 点悬挂一根长为L 的细绳，绳的下端挂一个质量为m 的小球，已知绳能承受的最大拉力为2mg ，小球在水平面内做圆周运动，

当速度逐渐增大到绳断裂后，小球恰好以速度v 2=gI 7落到墙脚边．求（1）绳断裂瞬间的速度v 1；（2）圆柱形房屋的高度H 和半径．

例三．在勇气号火星探测器着陆的最后阶段，着陆器降落到火星表面上，再经过多次弹跳才停下来．假设着陆器第一次落到火星表面弹起后，到达最高点时高度为h ，速度方向是水平的，速度大小为v0，求它第二次落到火星表面时速度的大小，计算时不计火星大气阻力．已知火星的—个卫星的圆轨道的半径为r ，周期为T ．火星可视为半径为r0的均匀球体．

例四．将一测力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力。图甲表示小滑块(可视为质点)沿固定的光滑半球形容器内壁在竖直平面内A A '、点之间来回滑动。A A '、点与O 点连线与竖直方向之间夹角相等且都为θ，均小于100，图乙表示滑块对器壁的压力F 随时间t 变化的曲线，且图中t ＝0为滑块从A 点开始运动的时刻。试根据力学规律和题中(包括图中)所给的信息，求小滑块的质量、容器的半径及滑块运动过程中的守恒量。(g 取10m ／s 2)

（选讲）例五．如图为宇宙中有一个恒星系的示意图，A 为该星系的一颗行星，它绕中央恒星O 运行轨道近似为圆，天文学家观测得到A 行星运动的轨道半径为R 0，周期为T 0。（1）中央恒星O 的质量是多大？（2）长期观测发现，A 行星实际运动的轨道与圆轨道总存在一些偏离，且周期性地每隔t 0时间发生一次最大的偏离，天文学家认为形成这种现象的原因可能是A 行星外侧还存在着一颗未知的行星B (假设其运行轨道与A 在同一平面内，且与A 的绕行方向相同，并且不考虑除A 、B 、恒星O 之外的星球影响，它对A 行星的万有引力引起A 轨道的偏离)。根据上述现象及假设，你能对未知行星B 的运动得到哪些定量的预测。

针对训练：

（ ）1．一小球用轻绳悬挂在某固定点，现将轻绳水平拉直，然后由静止开始释放小球．考虑小球由静止开始运动到最低位置的过程

A ．小球在水平方向的速度逐渐增大

B ．小球在竖直方向的速度逐渐增大

C ．到达最低位置时小球线速度最大 D

（ ） 2．如图所示，在斜面上O 点先后以υ0和 A ．1 ：2 B ．1 ：3 C ．1 ：4 D （ ）3做匀速圆周运动，圆半径为R ，速率v ＜Rg ,ab 为竖直直径.则下列判断中错误的是

A ．物块始终受四个力作用

B ．只有在a 、b 、c 、d

C ．从a 运动到b ，物块处于超重状态

D ．从b 运动到a ，物块处于超重状态

（ ）4．万有引力定律首次揭示了自然界中物体间一种基本相互作用的规律。以下说法正确的是

A ．物体的重力不是地球对物体的万有引力引起的

B ．人造地球卫星离地球越远，受到地球的万有引力越大

C ．人造地球卫星绕地球运动的向心力由地球对它的万有引力提供

D ．宇宙飞船内的宇航员处于失重状态是由于没有受到万有引力的作用

（ ）5．我国探月的“嫦娥工程”已启动，在不久的将来，我国宇航员将登上月球。假如宇航员在月球上测得摆长为l 的单摆做小振幅振动的周期为T ，将月球视为密度均匀、半径为r 的球体，则月球的密度为

A ．

2

GrT

3l π B ．

2

GrT

l 3π C ．

2

GrT

3l 16π D ．

2

GrT

16l 3π

（ ）6．在圆轨道上运动的质量为m 的人造地球卫星，它到地面的距离等于地球半径R ，地面上的重力加速度为g ，则

A ．卫星运动的速度为

Rg 2 B ．卫星运动的周期为4π

g R /2

C ．卫星运动的加速度为g /2

D ．卫星的动能为mgR /4

（ ）7．地球赤道上有一物体随地球的自转而做圆周运动，所受的向心力为F 1，向心加速度为a 1，线速度为v 1，角速度为ω1，绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星（高度忽略）所受的向心力为F 2，向心加速度为a 2,线速度为v 2，角速度为ω2；地球同步卫星所受的向心力为F 3，向心加速度为a 3,线速度为v 3，角速度为ω3；地球表面重力加速度为g ，第一宇宙速度为v ，假设三者质量相等，则

A ．F 1=F 2＞F 3

B ．a 1=a 2=g ＞a 3

C ．v 1=v 2=v ＞v 3

D ．ω1=ω3＜ω2 （ ）8．据报到，“嫦娥一号”预计在2007年初发射，“嫦娥一号”将在距离月球高为h 处绕月球做匀速圆周运动．已知月球半径为R ，月球表面重力加速度为g ，“嫦娥一号”环绕月球运行的周期为

A ．

g

2

4π B ．

g

h R R

h R ++)

(2π C ．

g

h R )

(42

+π D ．

g

h R

h π2

（ ）9．据报道，最近在太阳系外发现了首颗“宜居”行星，其质量约为地球质量的6.4倍，一个在地球表面重量为600N 的人在这个行星表面的重量将变为960N 。由此可推知，该行星的半径与地球半径之比约为

A ．0.5

B ．2

C ．3.2

D ．4

（ ）10．如图所示，质量为m 的小球在竖直面内的光滑圆形轨道内侧

做圆周运动，通过最高点且刚好不脱离轨道时的速度为v ，则当小球通过与圆心等高的A 点时，对轨道内侧的压力大小为

A ．mg

B ．2mg

C ．3mg

D ．5mg （ ）11．已知下面的哪组数据，可以计算出地球的质量M 地（已知万有引力常量为G ）

A ．地球“同步卫星”离地面的高度h

B ．地球绕太阳运动的周期T 1及地球到太阳中心的距离R 1

C ．地球表面的重力加速g 和地球绕太阳运动的周期T

D ．月球绕地球运动的周期T 2及月球中心到地球中心的距离R 2

12．宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球，经过时间t 小球落回原处；若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过时间5t 小球落回原处。（取地球表面重力加速度g ＝10m/s 2

，空气阻力不计） （1）求该星球表面附近的重力加速度g ’；

（2）已知该星球的半径与地球半径之比为R 星:R 地＝1:4，求该星球的质量与地球质量之比M 星:M 地。

13．已知万有引力常量G ，地球半径R ，月球和地球之间的距离r ，同步卫星距地面的高度h ，月球绕地球的运转周期T 1，地球的自转周期T 2，地球表面的重力加速度g 。某同学根据以上条件，提出一种估算地球质量M 的方法： 同步卫星绕地球作圆周运动，由h T m h

Mm G

2

2

2??

? ??=π得23

24GT h M π= ⑴请判断上面的结果是否正确，并说明理由。如不正确，请给出正确的解法和结果。 ⑵请根据已知条件再提出两种估算地球质量的方法并解得结果。

(选做)14．如图所示，轻杆长为3L ，在杆的A 、B 两端分别固定质量均为m 的球A 和球B ，杆上距球A 为L 处的点O 装在光滑的水平转动轴上，杆和球在竖直面内转动，已知球B 运动到最高点时，球B 对杆恰好无作用力．求： (1)球B 在最高点时，杆对水平轴的作用力大小．

(2）球B 转到最低点时，球A 和球B 对杆的作用力分别是多大？方向如何？

参考答案：

例一解析：选A ．在运动的合成、分解中，真实运动为合运动，即“向正x 偏y60o的方向以原来的速率v 0平动”为合运动，x 轴、y 轴方向上的运动为分运动．据平行四边形定则，由右图可得，u x

圆周运动与平抛运动相结合的专题练习题(无答案)

1、质量为m的滑块从半径为R的半球形碗的边缘滑向碗底，过碗底时速度为v,若滑块与碗间的动摩擦因数为口，则在过碗底时滑块受到摩擦力的大小为( ) v2v2V2 A.(! mg B.(i m— C .口m(g+ ) D .口m(——g) R R R 2、质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道的内侧运动，经过最高点而不脱离轨道的 临界速度为v ,当小球以2v的速度经过最高点时，对轨道的压力大小是() A. 0 B . mg C . 3mg D . 5mg 3、质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道内侧运动，经过最高点时恰好不脱离轨道的临界速度为v o,则： (1)当小球以2v o的速度经过轨道最高点时，对轨道的压力为多少？ (2)当小球以后吩的速度经过轨道最低点时.轨道对小球的弾力为事少？ 4、如图所示，长度为L=1.0m的绳，系一小球在竖直面内做圆周运 动, 小球半径不计，小球在通过最低点的速度大小为v=20m/s,试求: (1)小球在最低点所受绳的拉力(2)小球在最低的向心加速度 小球的质量为M=5kg 1 5、如图所示，位于竖直平面上的丄圆弧轨道光滑，半径为R, OB沿竖直 4 方向，上端A距地面高度为H,质量为m的小球从A点由静止释放，到达 B点时的速度为，2gR，最后落在地面上C点处，不计空气阻力，求： (1) 小球刚运动到B点时的加速度为多大，对轨道的压力多大； (2) 小球落地点C与B点水平距离为多少。 6、质量为m的小球被一根细线系于O点，线长为L,悬点O距地面的高度为2L, 当小球被拉到与O点在同一水平面上的A点时由静止释放，球做圆周运动至最低 点B时，线恰好断裂，球落在地面上的C点，C点距悬点0的水平距离为S (不计 空气阻力).求： (1)小球从A点运动到B点时的速度大小； (2)悬线能承受的最大拉力； 7、如图，AB为竖直半圆轨道的竖直直径，轨道半径R=10m ,轨道A端与水平面 相切.光滑木块从水平面上以一定初速度滑上轨道，若木块经B点时，对轨道的 压力恰好为零，g取10m/s 2,求： (1)小球经B点时的速度大小；(2)小球落地点到A点的距离. 时，对管壁上部的压力为3mg , b通过最高点A时，对管壁下部的压力为 0.75mg ,求： (1) a球在最高点速度. (2) b球在最高点速度. (3) a、b两球落地点间的距离

抛体运动与圆周运动 专题卷(全国通用)

物理二轮抛体运动与圆周运动专题卷（全国通用） 一、单项选择题 1．由于卫星的发射场不在赤道上，同步卫星发射后需要从转移轨道经过调整再进入地球同步轨道．当卫星在转移轨道上飞经赤道上空时，发动机点火，给卫星一附加速度，使卫星沿同步轨道运行．已知同步卫星的环绕速度约为3.1×103 m/s，某次发射卫星飞经赤道上空时的速度为1.55×103m/s，此时卫星的高度与同步轨道的高度相同，转移轨道和同步轨道的夹角为30°，如图所示，发动机给卫星的附加速度的方向和大小约为(B) A．西偏北方向，1.9×103 m/s B．东偏南方向，1.9×103 m/s C．西偏北方向，2.7×103 m/s D．东偏南方向，2.7×103 m/s 解析：设当卫星在转移轨道上飞经赤道上空与同步轨道高度相同的某点时，速度为v1，发动机给卫星的附加速度为v2，该点在同步轨道上运行时的速度为v.三者关系如图，由图知附加速度方向为东偏南，由余弦定理知v22＝v21＋v2－2v1v cos30°，代入数据解得v2≈1.9×103 m/s.选项B正确． 2．(2017·新课标全国卷Ⅰ)发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个速度不同的乒乓球(忽略空气的影响)．速度较大的球越过球

网，速度较小的球没有越过球网．其原因是(C) A．速度较小的球下降相同距离所用的时间较多 B．速度较小的球在下降相同距离时在竖直方向上的速度较大C．速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较少 D．速度较大的球在相同时间间隔内下降的距离较大 解析：发球机从同一高度水平射出两个速度不同的乒乓球，根据 平抛运动规律，竖直方向上，h＝1 2gt 2，可知两球下降相同距离h所 用的时间是相同的，选项A错误；由v2y＝2gh可知，两球下降相同距离h时在竖直方向上的速度v y相同，选项B错误；由平抛运动规律，水平方向上，x＝v t，可知速度较大的球通过同一水平距离所用的时间t较少，选项C正确；由于做平抛运动的球在竖直方向的运动为自由落体运动，两球在相同时间间隔内下降的距离相同，选项D 错误． 3．(2018·山东潍坊统一考试)如图所示，河水由西向东流，河宽为800 m，河中各点的水流速度大小为v水，各点到较近河岸的距离 为x，v水与x的关系为v水＝3 400x(m/s)(x的单位为m)，让小船船头垂直河岸由南向北渡河，小船划水速度大小恒为v船＝4 m/s，则下列说法中正确的是(B) A．小船渡河的轨迹为直线 B．小船在河水中的最大速度是5 m/s C．小船在距南岸200 m处的速度小于其在距北岸200 m处的速

抛体运动的规律教案

6.4 抛体运动的规律 ★新课标要求 （一）知识与技能 1、理解平抛运动是匀变速运动，其加速度为g。 2、掌握抛体运动的位置与速度的关系。 （二）过程与方法 1、掌握平抛运动的特点，能够运用平抛规律解决有关问题。 2、通过例题分析再次体会平抛运动的规律。 （三）情感、态度与价值观 1、有参与实验总结规律的热情，从而能更方便的解决实际问题。 2、通过实践，巩固自己所学知识。 ★教学重点 分析归纳抛体运动的规律 ★教学难点 应用数学知识分析归纳抛体运动的规律 ★教学方法 教师启发、引导，学生归纳分析，讨论、交流学习成果。 ★教学工具 投影仪等多媒体教学设备 ★教学过程 （一）引入新课 上节课已经实验探究了平抛运动的特点，本节我们将从理论上对抛体运动的规律进行研究。 （二）进行新课 1、抛体的位置 教师活动：引导学生阅读教材，独立推导抛体运动的位置坐标。为了便于研究，推导时考虑以下问题： 1、应该沿什么方向建立坐标系？ 2、应以哪个位置作为坐标原点？ 学生活动：在练习本上建立平面直角坐标系，推导t时刻小球在水平方向和竖直方向上的位置坐标x、y. 为了研究问题的方便，应该沿水平向右和竖直向下建立坐标系，并取小球刚 被水平抛出的瞬间作为坐标原点。 教师活动：巡回指导，掌握学生的推导过程。 投影学生的推导过程，引导学生分析、点评。 点评：通过学生推导分析，提高学生分析解决问题的能力。通过推导，体会成功的喜悦。 为进一步研究轨迹方程做好准备。 教师活动：投影例1，讨论以速度v水平抛出的物体的运动轨迹。 引导学生独立思考，独立寻找求解轨迹的方法。 学生活动：在练习本上建立平面直角坐标系，利用上面推导出的位置坐标x、y的表达式，消去时间t，得到轨迹方程，即x与y的关系式。 点评：培养学生运用数学知识分析解决物理问题的能力。

备考2019年高考物理一轮复习：第四章第2讲平抛运动的规律及应用练习含解析

板块三限时规范特训 时间：45分钟满分：100分 一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分。其中1～6为单选，7～10为多选) 1．一个物体以初速度v0被水平抛出，落地时速度为v，那么物体运动的时间是() A.v－v0 g B. v＋v0 g C.v2－v20 g D. v2＋v20 g 答案 C 解析由v2＝v2x＋v2y＝v20＋(gt)2，得出t＝v2－v20 g，故C正确。 2．[2017·江西联考]在空间某一点以大小相等的速度分别竖直向上、竖直向下、水平抛出质量相等的小球，不计空气阻力，经过相等的时间(设小球均未落地)() A．做竖直下抛运动的小球加速度最大 B．三个小球的速度变化相同 C．做平抛运动的小球速度变化最小 D．做竖直下抛的小球速度变化最小 答案 B 解析由于不计空气阻力，抛出的小球只受重力作用，因此它们的加速度相同，均为重力加速度g，A错误；加速度相同，相等时间内三个小球的速度变化相同，B正确，C、D错误。 3．物体做平抛运动时，它的速度方向与水平方向的夹角α的正切tanα随时间t变化的图象是图中的()

答案 B 解析 根据几何关系：tan α＝v y v 0＝gt v 0 ，则tan α与t 成正比例函数关系，B 正确。 4．[2018·山西太原模拟]将篮球从同一位置斜向上抛出，其中有两次篮球垂直撞在竖直墙面上，如图所示。不计空气阻力，则下列说法正确的是 ( ) A ．从抛出到撞墙，第二次球在空中运动的时间较短 B ．篮球两次抛出时速度的竖直分量第一次小于第二次 C ．篮球两次撞墙的速度可能相等 D ．抛出时的速度大小，第一次一定比第二次小 答案 A 解析 由于两次篮球垂直撞在竖直墙面上，篮球被抛出后的运动可以看 作是平抛运动的反向运动。加速度都为g 。在竖直方向上，h ＝12gt 2，因

圆周运动与平抛运动相结合的专题练习题(无答案)

1、质量为m 的滑块从半径为R 的半球形碗的边缘滑向碗底，过碗底时速度为v ，若滑块与碗间的动摩擦因数为μ，则在过碗底时滑块受到摩擦力的大小为（ ） A ．μmg B ．μm R v 2 C ．μm(g ＋R v 2) D ．μm(R v 2 －g) 2、质量为m 的小球在竖直平面内的圆形轨道的内侧运动，经过最高点而不脱离轨道的临界速度为v ，当小球以2v 的速度经过最高点时，对轨道的压力大小是( ) A ．0 B ．mg C ．3mg D ．5mg 3、质量为m 的小球在竖直平面内的圆形轨道内侧运动，经过最高点时恰好不脱离轨道的临界速度为v 0，则： （1）当小球以2v 0的速度经过轨道最高点时，对轨道的压力为多少 4、如图所示，长度为L=的绳，系一小球在竖直面内做圆周运动，小球的质量为M=5kg ，小球半径不计，小球在通过最低点的速度大小为v =20m/s,试求： （1)小球在最低点所受绳的拉力 (2)小球在最低的向心加速度 5、如图所示，位于竖直平面上的4 1圆弧轨道光滑，半径为R ，OB 沿竖直方向，上端A 距地面高度为H ，质量为m 的小球从A 点由静止释放，到 达B 点时的速度为gR 2，最后落在地面上C 点处，不计空气阻力，求： (1)小球刚运动到B 点时的加速度为多大，对轨道的压力多大； (2)小球落地点C 与B 点水平距离为多少。 6、质量为m 的小球被一根细线系于O 点，线长为L ，悬点O 距地 面的高度为2L ，当小球被拉到与O 点在同一水平面上的A 点时由 静止释放，球做圆周运动至最低点B 时，线恰好断裂，球落在地 面上的C 点，C 点距悬点O 的水平距离为S （不计空气阻力）．求：

主题三抛体运动和圆周运动

主题三 抛体运动与圆周运动 （第1课时 运动的合成与分解） Ⅰ.考点解读 [考纲要求] 1．认识认识曲线运动的性质和物体做曲线运动的条件。 2．理解和掌握运动的合成和分解的规律和方法。 ［要点精析］ 一、曲线运动 1.物体做曲线运动的条件： ⑴物体具有初速度； ⑵一定受到合外力的作用； ⑶合外力的方向必需与速度的方向不在同一直线上. 2.曲线运动的速度方向： ⑴在某时刻（或某位置）的速度方向沿着运动轨迹的切线方向； ⑵曲线运动的速度方向时刻改变. 3.曲线运动的运动性质： ⑴曲线运动所受合力不为零，故曲线运动是 变速 运动； ⑵曲线运动物体受的合力(或加速度)的方向总是指向运动轨迹曲线的内侧.当合力与速 度方向夹角小于900时,速度增加；当合力与速度方向夹角大于900时,物体运动的速度减小。 二、运动的合成与分解 1.合运动与分运动：在物理学上，如果一个物体实际发生的运动产生的效果跟另外两个运动共同产生的效果相同，我们就把这一物体实际发生的运动叫做这两个运动的合运动；这两个运动叫做这一实际运动的分运动. 2.合运动与分运动的特性： ⑴分运动具有独立性：一个物体同时参与几个分运动．任一个分运动的存在，对其它分运动的规律没有干扰和影响； ⑵分运动与合运动具有等时性：合运动与分运动是在同一时间内进行的，即经历时间相等； ⑶分运动与合运动具有等效性：合运动跟几个分运动共同叠加的效果相同。 3.运动的合成与分解： ⑴求几个已知分运动的合运动的过程叫运动的合成 ；已知合运动求分运动的过程叫运动的分解； ⑵运动的合成与分解包括位移、速度、加速度的合成与分解； ⑶位移、速度、加速度的合成与分解，都遵循平行四边形定则． 三、方法与思路 1.结合曲线运动的条件正确理解力和运动的关系： ⑴若0＝合F （即0=a ），则物体静止或做匀速直线运动； ⑵若0≠合F （即0≠a ），且与0v 同一直线，则物体做变速直线运动：

抛体运动的规律及其应用

抛体运动的规律及其应用 基础知识回顾 1．平抛运动 （1）定义：将一物体水平抛出，物体只在重力作用下的运动。 （2）性质：加速度为g 的匀变速曲线运动，运动过程中水平速度不变，只是竖直速度不断增大，合速度大小、方向时刻改变。 （3）研究方法：将平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，分别研究两个分运动的规律，必要时再用运动合成方法进行合成。 （4）规律： 设平抛运动的初速度为0v ，建立坐标系如图 ○ 1速度、位移： 水平方向： 0v v x =，t v x 0=， 竖直方向： gt v y =，221gt y = 合速度（t 秒末的速度）： 22y x t v v v +=， 方向：0 0tan v gt v v g y ==? 合位移（t 秒末的位移）：22y x s += 方向：0 0222/1tan v gt t v gt x y g ===θ ∴ θ?g g tan 2tan = ○2运动时间：由221gt y =得：2y t g = （t 由下落高度y 决定） ○3轨迹方程：2202g y x v = （在未知时间情况下应用方便） ○ 4可独立研究竖直分运动： a ．连续相等时间内竖直位移之比为： 1∶3∶5∶…∶(2n-1)（n=1，2，3，…） 图4-2-1

b ．连续相等时间内竖直位移之差为：2 y gt ?= ○5一个有用的推论： 平抛物体任意时刻瞬时时速度方向的反向延长线与初速度延长线的交点到抛出点的距离都等于水平位移的一半。 证明：设时间t 内物体的水平位移为s ，竖直位移为h ，则末速度的水平分量0x s v v t ==，而竖直分量2y h v t =， s h v v 2tan x y ==α， 所以有2tan s h s == 'α 2．斜抛运动： （1）将物体斜向射出，在重力作用下，物体作曲线运动，它的运动轨迹是抛物线，这种运动叫做“斜抛运动”。 （2）性质：加速度为g 的匀变速曲线运动。根据运动独立性原理，可以把斜抛运动看成是作水平方向的匀速直线运动和竖直上抛运动的合运动来处理。取水平方向和竖直向上的方向为x 轴和y 轴，则这两个方向的初速度分别是：v 0x =v 0cosθ，v 0y =v 0sinθ 重点难点例析 一、平抛物体运动中的速度变化 水平方向分速度保持v x =v 0，竖直方向，加速度恒为g ，速度 v y =gt ，从抛出点看，每隔?t 时间的速度的矢量关系如图4-2-3所示．这 一矢量关系有两个特点： 1．任意时刻v 的速度水平分量均等于初速度v 0； 2．任意相等时间间隔?t 内的速度改变量均竖直向下，且 y v v g t ?=?=?． 【例1】物体在平抛运动的过程中，在相等的时间内，下列物理量相 等的是 ( ) A ．速度的增量 B ．加速度 C ．位移 D ．平均速度 【解析】平抛运动是匀变速曲线运动，加速度为重力加速度g,由加速度定义v a t ?=?，可知速度θ v t v 0 v y A O B D C 图4-2-2 图4-2-3

物理一轮复习 4.2 平抛运动的规律及应用学案 新人教版必修2

物理一轮复习 4.2 平抛运动的规律及应用学案 新人教版必 修2 【考纲知识梳理】 一、平抛运动的定义和性质 1、定义：平抛运动是指物体只在重力作用下，从水平初速度开始的运动。 2、运动性质： ①水平方向:以初速度v 0做匀速直线运动. ②竖直方向:以加速度a=g 做初速度为零的匀变速直线运动,即自由落体运动. ③平抛运动是加速度为重力加速度(a=g)的匀变速曲线运动,轨迹是抛物线. 二、研究平抛运动的方法 1、通常，可以把平抛运动看作为两个分运动的合动动：一个是水平方向（垂直于恒力方向）的匀速直线运动，一个是竖直方向（沿着恒力方向）的匀加速直线运动。水平方向和竖直方向的两个分运动既具有独立性，又具有等时性． 2、 平抛运动规律：（从抛出点开始计时） （1）.速度规律： V X =V 0 V Y =gt （2）.位移规律： X=v 0t Y= 2 2 1gt （3）.平抛运动时间t 与水平射程X 平抛运动时间t 由高度Y 决定，与初速度无关；水平射程X 由初速度和高度共同决定 三、斜拋运动及其研究方法 1．定义：将物体以v 沿斜向上方或斜向下方抛出，物体只在重力作用下的运动。 2．斜抛运动的处理方法：斜抛运动可以看作水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直

抛体运动的合运动 【要点名师透析】 一、对平抛运动规律的进一步理解 1、飞行的时间和水平射程 （1）落地时间由竖直方向分运动决定： 由 2 2 1 gt h= 得： g h t 2 = （2）水平飞行射程由高度和水平初速度共同决定： g h v t v x 2 = = 2、速度的变化规律 （1）平抛物体任意时刻瞬时速度v与平抛初速度v0夹角θa的正切值为位移s与水平位移x 夹角θ正切值的两倍。 （2）平抛物体任意时刻瞬时速度方向的反向延长线与初速度延长线的交点到抛出点的距离都等于水平位移的一半。 证明： 2 2 1 tan 2 x s s gt v gt = ? = = α （3）平抛运动中，任意一段时间内速度的变化量Δv＝gΔt，方向恒为竖直向下（与g同向）。任意相同时间内的Δv都相同（包括大小、方向），如右图。 3、平抛运动的两个重要结论 （1）以不同的初速度，从倾角为θ的斜面上沿水平方向抛出的物体，再次落到斜面上时速度与斜面的夹角a相同，与初速度无关。（飞行的时间与速度有关，速度越大时间越长。）

高三物理 抛体运动和圆周运动二轮专题复习：1.运动的合成与分解Word版含解析

1．运动的合成与分解 一、基础知识 1．物体做曲线运动的条件：F合与v不共线． 2．研究曲线运动的方法：运动的合成与分解． 3．运动的合成与分解的运算法则：平行四边形定则或三角形定则． 4．合运动与分运动的三个特性：等时性、独立性、等效性． 5．特别注意：合运动就是物体的实际运动． 二、解决运动的合成与分解的一般思路 1．明确合运动或分运动的运动性质． 2．确定合运动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、加速度等)． 4．运用力与速度的关系或矢量的运算法则进行分析求解． 三、典型例题 考点1 运动的合成与分解的理解 [例1] 如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，用钉子靠着线的左侧，沿与水平方向成θ角的斜面向右上以速度v匀速运动，运动中始终保持悬线竖直，橡皮的速度方向与水平方向的夹角为α，则( ) A．若θ＝0，则α随钉尖的速度v的增大而增大 B．若θ＝0，则α随钉尖的速度v的增大而减小 C．若θ＝45°，钉尖的速度为v，则橡皮速度为22v D．若θ＝45°，钉尖的速度为v，则橡皮速度为2＋2v 解析若θ＝0，则橡皮的运动可视为水平方向随钉尖一起匀速，竖直方向细线的缩短长度等于水平方向细线增加的长度，即竖直方向也做与钉尖运动速率相同的匀速运动，所以橡皮的速度方向与水平方向的夹角α＝45°，与钉尖的速度v无关，选项A、B错；若θ＝45°， 钉尖的速度为v，则橡皮在水平方向的分速度为 2 2 v，而在t时间内沿竖直方向向上运动的距 离为y＝vt＋ 2 2 vt，即竖直方向的分速度为 ? ? ? ? ? 1＋ 2 2 v，所以橡皮速度为2＋2v，C错、D

2021届高考物理一轮复习方略关键能力·题型突破+4.2 平抛运动的规律及应用

关键能力·题型突破 考点一平抛运动的规律 单个物体的平抛运动 【典例1】(多选)一位同学玩投掷飞镖游戏时，将飞镖水平抛出后击中目标。当飞镖在飞行过程中速度的方向平行于抛出点与目标间的连线时，其大小为v。不考虑空气阻力，已知连线与水平面间的夹角为θ，则飞镖( ) A.初速度v0=vcos θ B.飞行时间t= C.飞行的水平距离x= D.飞行的竖直距离y= 【一题多解】选A、C。 方法一：将运动分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，飞镖的初速度v0=vcos θ，选项A正确；根据平抛运动的规律有x=v0t，y=gt2，tan θ=，解得t=，x=，y=，选项C正确，B、D错误。 方法二：求飞行时间还可以沿抛出点与目标间的连线和垂直连线方向

建立平面直角坐标系，则沿连线方向上，飞镖做初速度为v0cos θ，加速度为gsin θ的匀加速直线运动；垂直连线方向上做初速度为v0sin θ，加速度为-gcos θ的类竖直上抛运动，故由题意可知飞镖飞到速度为v时，垂直连线方向的速度减为0，所用时间为，再次回到连线所用的时间也为(竖直上抛运动的对称性)，故飞行时间为。 多个物体的平抛运动 【典例2】(2019·潮州模拟)甲、乙两位同学在不同位置沿水平各射出一枝箭，箭落地时，插入泥土中的形状如图所示，已知两支箭的质量、水平射程均相等，若不计空气阻力及箭长对问题的影响，则甲、乙两支箭 ( ) A.空中运动时间之比为1∶ B.射出的初速度大小之比为1∶ C.下降高度之比为1∶3 D.落地时动能之比为3∶1 【通型通法】

1.题型特征：两个物体水平抛出。 2.思维导引： 【解析】选B。根据竖直方向的自由落体运动可得 h=gt2 水平射程：x=v0t 可得：x=v0 由于水平射程相等，则：v甲=v乙① 末速度的方向与水平方向之间的夹角的正切值： tan θ== 可得：2gh 甲=3，6gh乙=② 联立①②可得：h甲=3h乙，即下落的高度之比为3∶1； 根据竖直方向的自由落体运动可得h=gt2，可知运动时间之比为∶1，故A、C错误；射出的初速度大小之比为1∶，故B正确；它们下落的高度之比为3∶1；但射出的初速度大小之比为1∶，

曲线运动、平抛运动、圆周运动练习题

《曲线运动》练习题 一选择题 １. 关于运动的合成的说法中，正确的是（） A．合运动的位移等于分运动位移的矢量和 B．合运动的时间等于分运动的时间之和 C．合运动的速度一定大于其中一个分运动的速度 D．合运动的速度方向与合运动的位移方向相同 ２. 物体在几个力的作用下处于平衡状态，若撤去其中某一个力而其余力的性质（大小、方向、作用点）不变，物体的运动情况可能是（） A．静止 B．匀加速直线运动 C．匀速直线运动 D．匀速圆周运动 ３.某质点做曲线运动时（） A.在某一点的速度方向是该点曲线的切线方向 B.在任意时间，位移的大小总是大于路程 C.在某段时间里质点受到的合外力可能为零 D.速度的方向与合外力的方向必不在同一直线上 5.一个质点在恒力F作用下，在xOy平面从O点运动到A点的轨迹如图所示，且在A点的速度方向与x轴平行，则恒力F的方向不可能（） A.沿x轴正方向 B.沿x轴负方向 C.沿y轴正方向 D.沿y轴负方向 6在光滑水平面上有一质量为2kg的物体，受几个共点力作用做匀速直线运动。现突然将与速度反方向的2N力水平旋转90o，则关于物体运动情况的叙述正确的是（） A. 物体做速度大小不变的曲线运动 B. 物体做加速度为在2m/s2的匀变速曲线运动 C. 物体做速度越来越大的曲线运动 D. 物体做非匀变速曲线运动，其速度越来越大 7. 做曲线运动的物体，在运动过程中一定变化的物理量是（） A.速度 B.加速度 C.速率 D.合外力 9 关于曲线运动，下面说确的是（） A. 物体运动状态改变着，它一定做曲线运动 B. 物体做曲线运动，它的运动状态一定在改变 C. 物体做曲线运动时，它的加速度的方向始终和速度的方向一致 D. 物体做曲线运动时，它的加速度的方向始终和所受到的合外力方向一致 10 物体受到几个力的作用而处于平衡状态，若再对物体施加一个恒力，则物体可能做（） A. 静止或匀速直线运动 B. 匀变速直线运动 C. 曲线运动 D. 匀变速曲线运动 14.关于物体的运动，下列说法中正确的是（） A. 物体做曲线运动时，它所受的合力一定不为零 B. 做曲线运动的物体，有可能处于平衡状态 C. 做曲线运动的物体，速度方向一定时刻改变 D. 做曲线运动的物体，所受的合外力的方向有可能与速度方向在一条直线上 17．加速度不变的运动( ) A．可能是直线运动B．可能是曲线运动C．可能是匀速圆周运动D．一定是匀变速运动 18.如图所示，蜡块可以在竖直玻璃管的水中匀速上升，若在蜡块从A点开始匀速上升的同时，玻璃管从AB位置水 A．直线P B．曲线Q C．曲线R D．三条轨迹都有可能

第三章 《抛体运动》全章测试题

第三章 《抛体运动》全章测试题 一、选择题：（共10小题，每小题4分，共40分） 1．一质点在某段时间内做曲线运动，则在这段时间内 （ ） A ．速度一定在不断地改变，加速度也一定在不断地改变 B ．速度一定在不断地改变，加速度可以不变 C ．速度可以不变，加速度一定在不断改变 D ．速度和加速度都可以不变 2．如图3－3所示，质点通过位置P 时的速度、加速度及P 附近的一段轨迹都在图上标出，其中可能正确的是 （ ） A ．①② B ．③④ C ．①③ D ．②④ 3．下列说法中错误的是 （ ） A ．两个分运动是直线运动，则它们的合运动也一定是直线运动 B ．两个分运动是匀速直线运动，则它们的合运动也一定是匀速直线运动 C ．两个分运动是初速度为零的匀加速直线运动，则它们的合运动也一定是初速度为零的 匀加速直线运动 D ．两个分运动是初速度不为零的匀加速直线运动，则它们的合运动可能是匀加速曲线运 动 4．在抗洪抢险中，战士驾驶摩托艇救人，假设江岸是平直的，洪水沿江向下游流去的速度为v 1，摩托艇在静水中的速度为v 2，如图3－4所示．战士救人地点A 离岸边最近处的距离为d ．如战士想在最短时间内将人送上岸，则摩托艇登陆的地点离O 点的距离为 （ ） 图3－3 ③ ④ ① ② A O 图3－4

A ． 21 22 2v v dv B ．0 C ．21/v dv D ．12/v dv 5．一个小孩在蹦床上做游戏，他从高处落到蹦床上后，又被弹起到原高度．小孩从高处开始下落到弹回的整个过程中，他的运动速度随时间变化的图象如图3－5所示．图中oa 和cd 段为直线．则根据此图象可知，小孩和蹦床相接触的时间为（ ） A ．t 2～t 4 B ．t 1～t 4 C ．t 1～t 5 D ．t 2～t 5 6．从距地面高为h 处水平抛出质量为M 的小球，小球落地点与抛出点的水平距离刚好等于h ．不计空气阻力，抛出小球的速度大小为（ ） A ．2/gh B ．gh C ．gh 2 D ．gh 3 7．甲、乙两球在同一时刻从同一高度，甲球水平抛出，乙球自由下落．则下列说法中正确的是（ ） A ．甲球先落到地面 B ．落到地面时两球的速率一样大 C ．落到地面时两球的速度方向相同 D ．两球的加速度相同，且同时落到地面上 8．在距水平地面不同高度以相同的水平初速度分别抛出甲、乙两物体，若两物体由抛出点到落地点的水平距离之比为1:3，则甲、乙两物体抛出点到地面的高度之比为（ ） A ．1：1 B ．2：1 C ．3：1 D ．4：1 9．消防队员手持水枪灭火，水枪跟水平面有一仰角．关于水枪射出水流的射高和射程下列说法中正确的是（ ） A ．初速度大小相同时，仰角越大，射程也越大 图3－5

抛体运动的规律教案

抛体运动的规律教案-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

抛体运动的规律 ★新课标要求 （一）知识与技能 1、理解平抛运动是匀变速运动，其加速度为g。 2、掌握抛体运动的位置与速度的关系。 （二）过程与方法 1、掌握平抛运动的特点，能够运用平抛规律解决有关问题。 2、通过例题分析再次体会平抛运动的规律。 （三）情感、态度与价值观 1、有参与实验总结规律的热情，从而能更方便的解决实际问题。 2、通过实践，巩固自己所学知识。 ★教学重点 分析归纳抛体运动的规律 ★教学难点 应用数学知识分析归纳抛体运动的规律 ★教学方法 教师启发、引导，学生归纳分析，讨论、交流学习成果。 ★教学工具 投影仪等多媒体教学设备 ★教学过程 （一）引入新课 上节课已经实验探究了平抛运动的特点，本节我们将从理论上对抛体运动的规律进行研究。 （二）进行新课 1、抛体的位置

教师活动：引导学生阅读教材，独立推导抛体运动的位置坐标。为了便于研究，推导时考虑以下问题： 1、应该沿什么方向建立坐标系 2、应以哪个位置作为坐标原点 学生活动：在练习本上建立平面直角坐标系，推导t时刻小球在水平方向和竖直方向上的位置坐标x、y. 为了研究问题的方便，应该沿水平向右和竖直向下建立坐标 系，并取小球刚被水平抛出的瞬间作为坐标原点。 教师活动：巡回指导，掌握学生的推导过程。 投影学生的推导过程，引导学生分析、点评。 点评：通过学生推导分析，提高学生分析解决问题的能力。通过推导，体会成功的喜悦。为进一步研究轨迹方程做好准备。 教师活动：投影例1，讨论以速度v水平抛出的物体的运动轨迹。 引导学生独立思考，独立寻找求解轨迹的方法。 学生活动：在练习本上建立平面直角坐标系，利用上面推导出的位置坐标x、y的表达式，消去时间t，得到轨迹方程，即x与y的关系 式。 点评：培养学生运用数学知识分析解决物理问题的能力。 教师活动：巡回指导，掌握学生的推导过程。 投影学生的推导过程，引导学生分析、点评。 从轨迹方程可以看出，其轨迹为抛物线。 提出问题：如果将物体斜向上或斜向下抛出，物体的运动轨迹 是怎样的呢 引导学生阅读教材有关内容，就“说一说”栏目中的问题进行 讨论。 学生活动：在练习本上建立平面直角坐标系，利用上面推导平抛运动轨迹的方法，推导斜抛物体的轨迹方程

高中物理 抛体运动的规律的教学案

抛体运动的规律 新课标要求 （一）知识与技能 1、理解平抛运动是匀变速运动，其加速度为g。 2、掌握抛体运动的位置与速度的关系。 （二）过程与方法 1、掌握平抛运动的特点，能够运用平抛规律解决有关问题。 2、通过例题分析再次体会平抛运动的规律。 （三）情感、态度与价值观 1、有参与实验总结规律的热情，从而能更方便的解决实际问题。 2、通过实践，巩固自己所学知识。 教学重点 分析归纳抛体运动的规律 教学难点 应用数学知识分析归纳抛体运动的规律 教学方法 教师启发、引导，学生归纳分析、讨论、交流学习成果。 教学工具 平抛运动演示仪、投影仪等多媒体教学设备 复习提问： 处理质点在平面内的曲线运动的一般方法是什么？ 可以选择平面直角坐标系，运用运动的合成与分解的方法求解。 教学过程 （一）引入新课 由几段视频引入新课，本节课我们来研究可以忽略阻力的抛体运动。 （二）进行新课 以一定的速度将物体抛出去，在空气阻力可以忽略的情况下，物体只受重力，它的运动即为抛体运动，日常生活中还有哪些抛体运动呢？（学生举例） 一、平抛运动的定义 在这些例子中，如果抛体运动的初速度是水平方向这种运动称为平抛运动。 下面我们来对水平抛出的粉笔头进行受力分析。（只受重力）（学生回答）（注意纠错）平抛运动的条件（1）只受重力（2）初速度方向水平 平抛运动加速度的特点：受力恒定加速度恒定为g 所以平抛运动又是一种特殊的匀变速曲线运动 二、研究平抛运动 猜想：平抛运动可以分解为什么样的运动？（理论分析） 1、抛体的位置 教师活动：引导学生阅读教材，独立推导抛体运动的位置坐标。为了便于研究，推导时考虑以下问题： 1、应该沿什么方向建立坐标系？ 2、应以哪个位置作为坐标原点？ 学生活动：在练习本上建立平面直角坐标系，推导t时刻小球在水平方向和竖直方向上

平抛与圆周运动综合

平抛与圆周运动综合 【方法归纳】所谓平抛与圆周运动综合是指物体先做圆周运动后做平抛运动或先做平抛运动后做竖直面内的圆周运动。解答此类题的策略是：根据物体的运动过程，分别利用平抛运动的规律和圆周运动的规律列方程解得。 例34.（2010重庆理综）晓明站在水平地面上，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。球飞离水平距离d 后 落地，如图9所示，已知握绳的手离地面高度为d ，手与球 之间的绳长为3d/4，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v 1，和球落地时的速度大小 v 2。 （2） 问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，绳长应为多少？最大水平距离为多少？ 【解析】（1）设绳断后球飞行时间为t ，由平抛运动规律，有 竖直方向 41d=2 1gt 2 水平方向d=v 1t ， 联立解得v 1=gd 2。 由机械能守恒定律，有 21mv 22=2 1mv 12+mg (d -3d /4) 解得v 2=gd 25。 （2） 设绳能承受的拉力大小为T ，这也是球受到绳的最大拉力。 球做圆周运动的半径为R =3d/4 对小球运动到最低点，由牛顿第二定律和向心力公式有T-mg=m v 12/R ， 联立解得T=3 11mg 。 （3） 设绳长为L ，绳断时球的速度大小为v 3，绳承受的最大拉力不变，有 T-mg=m v 32/L

解得v 3=L g 3 8。 绳断后球做平抛运动，竖直位移为d-L ，水平位移为x ，飞行时间为t 1，根据 平抛运动规律有d-L =2 1gt 12，x = v 3 t 1 联立解得x =4()3 L d L -. 当L=d /2时，x 有极大值，最大水平距离为x max = 332d . 【点评】此题将竖直面内的圆周运动和平抛运动有机结合，涉及的知识点由平抛运动规律、牛顿运动定律、机械能守恒定律、极值问题等，考查综合运用知识能力。 衍生题1.如图所示，一质量为M =5.0kg 的平板车静止在光滑水平地面上，平板车的上表面距离地面高h =0.8m ，其右侧足够远处有一固定障碍物A 。另一质量为m =2.0kg 可视为质点的滑块，以v 0=8m/s 的水平初速度从左端滑上平板车，同时对平板车施加一水平向右、大小为5N 的恒力F 。当滑块运动到平板车的最右端时，两者恰好相对静止。此时车去恒力F 。当平板车碰到障碍物A 时立即停止运动，滑块水平飞离平板车后，恰能无碰撞地沿圆弧切线从B 点切入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑。已知滑块与平板车间的动摩擦因数μ=0.5，圆弧半径为R =1.0m ，圆弧所对的圆心角∠BOD =θ=106°，取g =10m/s 2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，求： （1）平板车的长度。 （2）障碍物A 与圆弧左端B 的水平距离。 （3）滑块运动圆弧轨道最低点C 时对轨道压力的大小。

抛体运动 知识要点

抛体运动知识要点 一、匀变速直线运动的特征和规律： 匀变速直线运动：加速度是一个恒量、且与速度在同一直线上。 基本公式：、、 （只适用于匀变速直线运动）。 当v0=0、a=g（自由落体运动），有 v t=gt 、、、。 当V0竖直向上、a= -g（竖直上抛运动）。 注意：(1)上升过程是匀减速直线运动，下落过程是匀加速直线运动。 (2)全过程加速度大小是g，方向竖直向下，全过程是匀变速直线运动 (3)从抛出到落回抛出点的时间：t总= 2V0/g =2 t上=2 t下 (4)上升的最大高度（相对抛出点）：H=v02/2g (5)*上升、下落经过同一位置时的加速度相同，而速度等值反向 (6)*上升、下落经过同一段位移的时间相等。 (7)*用全程法分析求解时：取竖直向上方向为正方向，S>0表示此时刻质 点的位置在抛出点的上方；S<0表示质点位置在抛出点的下方。v t >0表示方向向上；v t <0表示方向向下。在最高点a=-g v=0。 二、运动的合成和分解： 1．两个匀速直线运动的物体的合运动是___________________运动。一般来说，两个直线运动的合运动并不一定是____________运动，也可能是_____________运动。合运动和分运动进行的时间是__________的。 2．由于位移、速度和加速度都是______量，它们的合成和分解都按照_________法则。 三、曲线运动： 曲线运动中质点的速度沿____________方向，曲线运动中，物体的速度方向随时间而变化，所以曲线运动是一种__________运动，所受的合力一定. 必具有_________。物体做曲线运动的条件是________ ________ 。 四、平抛运动（设初速度为v0）： 1．特征：初速度方向____________，加速度____________。是一种。。。2．性质和规律： 水平方向：做______________运动，v X=v0、x=v0t。 竖直方向：做______________运动，v y=gt＝、y=gt2/2＝。 合速度：V= ，合位移S= 。 3．平抛运动的飞行时间由决定，与无关。 五、斜抛运动（设初速度为v0，抛射角为θ）：

高考物理二轮复习专题抛体运动和圆周运动圆周运动问题学案

3.圆周运动问题 一、基础知识 1．解决圆周运动力学问题的关键 (1)正确进行受力分析，明确向心力的来源，确定圆心以及半径． (2)列出正确的动力学方程F ＝m v 2r ＝mr ω2 ＝m ωv ＝mr 4π2 T 2.结合v ＝ωr 、T ＝2πω＝2πr v 等 基本公式进行求解． 2．抓住“两类模型”是解决问题的突破点 (1)模型1——水平面内的圆周运动，一般由牛顿运动定律列方程求解． (2)模型2——竖直面内的圆周运动(绳球模型和杆球模型)，通过最高点和最低点的速度常利用动能定理(或机械能守恒)来建立联系，然后结合牛顿第二定律进行动力学分析求解． 3．竖直平面内圆周运动的两种临界问题 (1)绳球模型：小球能通过最高点的条件是v ≥gR . (2)杆球模型：小球能通过最高点的条件是v ≥0. 二、典型例题 考点1 水平面内的圆周运动问题 [例1] (多选)如图，两个质量均为m 的小木块a 和b (可视为质点)放在水平圆盘上， a 与转轴OO ′的距离为l ， b 与转轴的距离为2l ，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重 力的k 倍，重力加速度大小为g .若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是( ) A ．b 一定比a 先开始滑动 B ．a 、b 所受的摩擦力始终相等 C ．ω＝ kg 2l 是b 开始滑动的临界角速度 D ．当ω＝ 2kg 3l 时，a 所受摩擦力的大小为kmg 解析 本题从向心力来源入手，分析发生相对滑动的临界条件．小木块a 、b 做圆周运动时，由静摩擦力提供向心力，即f ＝m ω2 R .当角速度增加时，静摩擦力增大，当增大到最大静摩擦力时，发生相对滑动，对木块a ：f a ＝m ω2 a l ，当f a ＝kmg 时，即kmg ＝m ω2 a l ，ωa

第18讲 平抛运动的规律及应用

第18讲平抛运动的规律及应用 基础命题点平抛运动的基本规律 1．抛体运动 定义：以一定的初速度将物体抛出，如果物体只受01重力作用，这时的运动叫做抛体运动。 2．平抛运动 (1)定义：以一定的初速度沿水平方向抛出的物体只在02重力作用下的运动。 (2)性质：平抛运动是加速度为g的03匀变速曲线运动，其运动轨迹是04抛物线。 (3)平抛运动的条件：v0≠0，沿05水平方向；只受06重力作用。 (4)研究方法：平抛运动可以分解为水平方向的07匀速直线运动和竖直方向的08自由落体运动。 3．平抛运动的规律：如图所示，以抛出点为原点，以水平方向(初速度v0方向)为x轴，以竖直向下的方向为y轴，建立平面直角坐标系，则： (1)09匀速直线运动，速度v x10v0，位移x11v0t。 (2)12自由落体运动，速度v y13gt，位移y141 2gt 2。 (3)合运动

①合速度v ＝v 2x ＋v 2 y ，方向与水平方向夹角为α，则tan α＝v y v 0＝15gt v 0。 ②合位移x 合＝x 2＋y 2，方向与水平方向夹角为θ，则tan θ＝y x ＝16gt 2v 0。 4．平抛运动的规律应用 (1)飞行时间：由t ＝17 2h g 知， 时间取决于下落高度h ，与初速度v 0无关。 (2)水平射程：x ＝v 0t ＝18v 02h g ，即水平射程由初速度v 0和下落高度h 共 同决定，与其他因素无关。 (3)落地速度v ＝v 2x ＋v 2 y ＝19 v 20＋2gh ，以α表示落地速度与x 轴正方向 的夹角，有tan α＝v y v x ＝20 2gh v 0 ，所以落地速度也只与初速度v 0和下落高度h 有关。 (4)速度改变量：因为平抛运动的加速度为恒定的重力加速度g ，所以做平抛运动的物体在任意相等时间间隔Δt 内的速度改变量Δv ＝g Δt 相同，方向恒为竖直向下，如图甲所示。 5．两个重要推论 (1)做平抛(或类平抛)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21中点，如图乙所示。 (2)做平抛(或类平抛)运动的物体在任意时刻任意位置处，设其末速度方向与

高中物理必修2第四章 抛体运动与圆周运动 万有引力定律第3讲 圆周运动

第3讲 圆周运动 知识要点 一、匀速圆周运动 1.定义:做圆周运动的物体,若在相等的时间内通过的圆弧长相等,就是匀速圆周运动。 2.特点:加速度大小不变,方向始终指向圆心,是变加速运动。 3.条件:合外力大小不变、方向始终与速度方向垂直且指向圆心。 二、角速度、线速度、向心加速度 三、匀速圆周运动的向心力 1.作用效果:向心力产生向心加速度,只改变速度的方向,不改变速度的大小。 2.大小:F n ＝ma n ＝m v 2r ＝mω2r ＝m 4π2T 2r ＝mωv ＝4π2mf 2r 。 3.方向:始终沿半径指向圆心方向,时刻在改变,即向心力是一个变力。 4.来源:向心力可以由一个力提供,也可以由几个力的合力提供,还可以由一个力的分力提供。 四、离心现象 1.定义:做圆周运动的物体,在所受合外力突然消失或不足以提供圆周运动所需向心力的情况下,就做逐渐远离圆心的运动。

基础诊断 1.如图1所示,a、b是地球表面上不同纬度上的两个点,如果把地球看做是一个球体,a、b两点随地球自转做匀速圆周运动,这两个点具有大小相同的() 图1 A.线速度 B.加速度 C.角速度 D.轨道半径 【试题参考答案】: C 2.(多选)一质点做匀速圆周运动,其线速度大小为4 m/s,转动周期为2 s,则() A.角速度为0.5 rad/s B.转速为0.5 r/s C.轨迹半径为4 πm D.加速度大小为4π m/s 2 【试题参考答案】: BCD 3.(多选)[教科版必修2·P23·T4拓展]如图2所示,自行车的小齿轮A、大齿轮B、后轮C是相互关联的三个转动部分,且半径R B＝4R A、R C＝8R A。当自行车正常骑行时,A、B、C三轮边缘的向心加速度的大小之比a A∶a B∶a C等于() 图2 A.1∶1∶8 B.4∶1∶4 C.4∶1∶32 D.1∶2∶4