2021届新高考物理二轮复习课件：第3讲力与物体的曲线运动

双星问题的分 科学思维 根据高考对本章考查
析 的命题特点，复习时，
天体密度的计 科学思维、 应加强对各类题型的
算态度与责任 科学 归纳总结：
地球卫星运行 物理观念 (1)竖直平面内的圆周
周期的比较 运动模型、锥体运动
平抛运动规律 物理观念 的临界问题等；
的求解
2017
Ⅰ卷15T Ⅱ卷17T Ⅱ卷19T Ⅲ卷14T
[迁移题组]——多角度 提能力 ♦[迁移 1] 水平面内圆周运动的分析 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( )
应用、卫星问题，学习
科学思维、 科学态度与
责任
过程中要注意从圆周运 动与牛顿第二定律出发
分析天体运动规律.
考向一 运动的合成与分解 [知识必备]——提核心 通技法 1．曲线运动的理解 (1)曲线运动是变速运动，速度方向沿切线方向． (2)合力方向与轨迹的关系：物体做曲线运动的轨迹一定夹在速 度方向与合力方向之间，合力的方向指向曲线的“凹”侧．
1．平抛运动的规律 (1)沿水平方向做匀速直线运动：vx＝v0，x＝v0t. (2)沿竖直方向做自由落体运动：vy＝gt，y＝12gt2. 2．类平抛运动与平抛运动处理方法相似 分解为沿初速度方向的匀速直线运动和垂直初速度方向的初速 度为零的匀加速直线运动．
休息时间到啦
同学们，下课休息十分钟。现在是休息时间，你们休 睛，
看看远处，要保护好眼睛哦~站起来动一动，久坐对 哦~

球网的时间为 t，则从球网到台面边缘的时间也能为 t.
在竖直方向上：y－h＝12gt2，y＝12g(2t)2，解得 y＝43h. 故当发射点高度小于43h 时，乒乓球不能落到右侧台面上． 答案 43h
• 2．(2017·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C 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( )
第一部分
核心专题突破
专题一 力与运动 • 第3讲 力和曲线运动
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2年考情回顾 热点题型突破 热点题源预测 对点规范演练 逐题对点特训
2年考情回顾
①曲线运动的特征 ②弯道上的匀速圆周运动
设问 方式
③竖直平面内的圆周运动
④乒乓球和足球的平抛运动 ⑤运动的合成和分解
[例](2016·全国卷Ⅱ，18题) [例](2016·浙江卷，20题)
题型三 圆周运动的分析
• 命题规律 • 圆周运动是高考的重点之一，题型既有选择题，也
有计算题，主要考查：(1)圆周运动与平衡知识的综 合．(2)圆周运动的临界和极值问题．(3)与平抛运动， 功能关系结合的力学综合．
方法点拨
1．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． (2)列出正确的动力学方程 F＝mvr2＝mrω2＝mωv＝mr4Tπ22. 2．竖直平面内圆周运动的最高点和最低点的速度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． 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 v≥ gR. (2)杆固定，物体能通过最高点的条件是 v＞0. 4．对于水平面内的圆周运动，要注意摩擦力或其他约束力的临界条件．

vB″=gt= 2gL , 2
A,B 发生弹性碰撞,根据动量守恒定律有 mvA″+mvB″=mvA‴+mvB‴ 根据机械能守恒定律有
1 mvA″2+ 1 mvB″2= 1 mvA‴2+ 1 mvB‴2,
2
2
2
2
2019-9-12
感谢你的聆听
23
计算可得 vA‴= 2gL ,vB‴= 3 2gL ,
落至斜面时速率的( A )
A.2倍
B.4倍
C.6倍
D.8倍
解析:甲、乙两球的运动轨迹如图所示,两球的位移方向相同,根据末速度方 向与位移方向的关系可知,两球末速度方向也相同,在速度的矢量三角形中, 末速度比值等于初速度比值,故A正确.
2019-9-12
感谢你的聆听
6Байду номын сангаас
内容排查: 平抛运动规律的应用□ 平抛运动的斜面模型□
用平抛运动的规 律、机械能守恒定 律或动能定理及 数学知识求解
用开普勒三定律 和机械能守恒定 律求解
(3)灵活运用两个重要的推论 ①平抛运动轨迹上任何一点的速度方向的 反向延长线过水平位移的中点; ②平抛运动过程中,物体任意时刻速度方向 与水平方向的夹角 和位移的方向与水平 方向的夹角θ ,满足 tan =2tan θ . (4)平抛运动的规律对类平抛运动都适用. 2.圆周运动问题的规律 (1)牢记一个思路:运用动能定理和牛顿第 二定律求解. (2)把握小球过最高点的临界条件:区分是 轻绳模型还是轻杆模型,物体在最高点的最 小的向心力对应物体的临界速度.
感谢你的聆听
17
2017 全国Ⅲ卷,14 (卫星的运行规律) 2016 全国Ⅰ卷,25 (曲线运动中的综合

1） 00时，F F1 F2 2） 180 0时，F F1 F2 3）变大， F变小
问题1： 共点力F1、F2的大小分别为6N和8N，则 合力的范围为 2~14N 。
可见合力可以比分力大，也可以比分力小
3、多个力的合成 依次作平行四边形
三、矢量与标量
1、矢量 既有大小又有方向 2、标量 只有大小没有方向 注意：不管是矢量还是标量，都有可能带负号， 矢量的负号表示方向，标量的负号有多种含义。 问题2：三个共点大小分别为5N、7N、11N，则三个
（1）f=Fcosθ 答案 （2）F2 = F （3）竖直向上 （4）左斜向下(在支持力与F
之间的反方正向上交) 分解
练习3: 物体m放在粗糙的斜面上保持静
止，现用水平力F推物体m，在力F由零逐渐增加 而物体m仍静止的过程中，物体m所受的
（A） 静摩擦力逐渐减小到零
答案
（B） 静摩擦力的方向可能改变 （C）合外力逐渐增大
说明：
算出的vt＞0表示物体在向上过程中，vt＜0表示物体 在向下过程中；s＞0表示物体在抛出点上方，s＜0 表示物体在抛出点下方．
3、对称性
（1）竖直上抛物体上抛达最大高度所用的时间与从这 一高度下落到抛出点所用时间相等。
（2）竖直上抛的物体在上升和下落过程中经过同一位 置时的速度大小相等、方向相反。
解题方法：自由落体的位移公式及速度与位移的关系
解：(1)B球上升到最高点的高度为：
此高度大于平台的高度hA=12m，故A、B两球一定是 在B球上升的过程中相遇。
(2)相遇时vA=gt1=10×0.6m／s=6m／s vB=v0B-gt1=(20-10×0.6)m／s=14m／s
(3)设A球下落12米运动的时间为tA

专题一 力与运动(yùndòn9/2021
第一页，共四十四页。
12/9/2021
第二页，共四十四页。
考点 平抛运动 解|题|必|备
1．把握两点——快速、准确解答速度分解 由绳或杆连接的物体的运动的分解是按实际运动效果分解，此类问题应 把握两点即可快速、准确地解答： (1)准确找到合速度：物体对地的实际速度为合速度； (2)确定两个分运动的方向：沿绳(或杆)方向和垂直绳(或杆)方向分解速 度。
答案 B
12/9/2021
第二十二页，共四十四页。
题|组|冲|关 5.(多选)如图所示，水平转台上的小物体 A、B 通过弹簧连接，并静止 在转台上，现转台从静止开始缓慢的增大其转速(即在每个转速下可认为是 匀速转动)，已知 A、B 的质量分别为 m、2m，A、B 与转台间的动摩擦因 数均为 μ，A、B 离转台中心的距离都为 r，已知弹簧的原长为 r，劲度系 数为 k，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，以下说法正确的是(重力加速度 为 g)( )
答案 B
12/9/2021
第十二页，共四十四页。
4．(2019·肇庆模拟)(多选)如图所示，水平屋顶高 H＝5 m，围墙高 h ＝3.2 m，围墙到房子的水平距离 L＝3 m，围墙外马路宽 x＝10 m，为使 小球从屋顶水平飞出落在围墙外的马路上，小球离开屋顶时的速度 v0 的大 小的可能值为(g 取 10 m/s2，不计墙的厚度)( )
答案 B
12/9/2021
第二十页，共四十四页。
(3)竖直面内的圆周运动的轻杆模型 【例 3】 如图所示，小球 m 在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动， 下列说法中正确的是(重力加速度为 g)( )
A．小球通过最高点的最小速度为 Rg B．运动到 a 点时小球一定挤压外侧管壁 C．小球在水平线 ab 以下管道中运动时，内侧管壁对小球一定有作用力 D．小球在水平线 ab 以上管道中运动时，内侧管壁对小球一定有作用力

怎样得高分
(2)环由b处静止下滑过程中机械能守恒,设环下滑至c点的速度大小
为v,有
1
mgh=2mv2⑤
环在c点速度的水平分量为
vx=vcos θ⑥
式中,θ为环在c点速度的方向与水平方向的夹角,由题意知,环在c点
速度的方向和(1)中环在c点速度的方向相同;而做平抛运动的环的
末速度的水平分量为 vx'=v0,竖直分量为 vy'= 2ℎ⑦
C.帆船朝南偏东 45°方向航行,速度大小为 2v
D.帆船朝北偏东 45°方向航行,速度大小为 2v
8
命题热点一
命题热点二
命题热点三
解析:在南北方向上,帆板静止,所以在此方向上帆船相对于帆板
向北以速度v运动;在东西方向上,帆船静止,帆板向西以速度v运动,
所以在此方向上帆船相对于帆板向东以速度v运动;以帆板为参考
(5)根据题意写出其他辅助方程。
(6)联立方程求解。
12/8/2021
19
命题热点一
命题热点二
命题热点三
2.竖直平面内的圆周运动在高考中常有轻绳、轻杆两种基本模
型,这两种模型最高点的具体处理方法如下表所示
项目
轻绳模型
轻杆模型
模型
图示
受力
最
高 动力
点 学方
程
12/8/2021
v2
mg+FT=m
FT≥0
12/8/2021
13
命题热点一
命题热点二
命题热点三
圆周运动问题
常考查向心力的来源,匀速圆周运动的公式及其运动的对称性和
周期性。
例3如图所示,AOB是游乐场中的滑道模型,它位于竖直平面内,由

②当物块在 A 点随筒做匀速转动，且其受到的摩擦力为零
时，筒转动的角速度．
解析：⑵①当筒不转动时，物块静止在筒壁 A 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 f mg sin
mgH H 2 R2
用心 爱心 专心
支持力的大小 N mg cos
mgR
② H 2 R2
当物块在 A 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 A 点时
的向 心力即物体
受到的合外力。
4. 描 述 圆 周 运 动
的几 个物理量关
系
为
：
v2 a
2r
r
5. 竖直平面上圆周运动的解题思路和方法这类问题的特点是：联系机械能守恒，
在最高点处，向心力向下，重力也向下，所以弹力的方向就不能确定了，要分三
种情况进行讨论（如下图所示） ．
4 2r T2
4 2 rf
用心 爱心 专心
联立解得： ω＝4rad/s ．
例 9．（ 09 广东）（2）如图所示，一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心 OO′转动，
筒内壁粗糙，筒口半径和筒高分别为 R 和 H，筒内壁 A 点
的高度为筒高的一半． 内壁上有一质量为 m的小物块． 求：
①当筒不转动时，物块静止在筒壁 A 点受到的摩擦力和支
持力的大小；
最大静摩擦力产生，方向指向圆心，根据牛顿第二定律，有： f m＝0.4 mg＝mω02r B
解得：圆盘的角速度： ω0≈ 3.65rad/s ；
(2) 对 A、B 两个物体进行受力分析如图所示，当圆盘
的转速值到一定值时，最大静摩擦力不足以使Ａ保持静
止．而只有Ａ不相对圆盘滑动，则Ｂ才不滑动，根据牛