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1、專題三 拋體運動與圓周運動主題考點內(nèi)容要求拋體運動與圓周運動運動的合成與分解拋體運動勻速圓周運動、角速度、線速度、向心加速度勻速圓周運動的向心力離心現(xiàn)象考點1運動的合成與分解一、曲線運動1曲線運動的速度方向：在曲線運動中，質(zhì)點在某一點(或某一時刻)的速度方向是曲線上這一點的_方向切線2做曲線運動的條件：物體所受合外力跟它的速度方向不在同一條直線上二、運動的合成與分解1定義：合運動分運動分解合成如果一個物體實際發(fā)生的運動產(chǎn)生的效果跟另外兩個運動共同產(chǎn)生的效果相同，就把這一物體實際發(fā)生的運動叫做這兩個運動的 _ ， 這兩個運動叫做這一實際運動的_(1)已知合運動求分運動叫運動的_；(2)已知分運動
2、求合運動叫運動的_2運動的獨立性、等時性和等效性：(1)獨立性：一個復(fù)雜的運動可以看成是幾個獨立進行的_的合運動；分運動相等(2)等時性：合運動所用的時間與對應(yīng)的分運動所用的時間_；(3)等效性：各分運動共同產(chǎn)生的效果與合運動的效果相同平行四邊形3運動的合成與分解遵循_定則三、小船渡河問題1最短渡河時間：dv船當(dāng)船速 v船垂直于河岸時，過河所用時間最短，t_.2最短渡河路程：(1)當(dāng)水流速度 v水v船時，最短渡河路程為河寬 d；(2)當(dāng)水流速度 v水v船時，最短渡河路程為_v水v船d曲線運動【例1】(單選，2012年廣東學(xué)業(yè)水平模擬)若已知物體的速度方向和它所受的合力方向，如圖所示，可能的軌跡
3、是()解析物體所受合外力與其速度方向不在同一直線上時，物體做曲線運動，其速度方向?qū)⒅饾u向合外力方向偏轉(zhuǎn)，直至與合外力方向一致，最后做直線運動答案C運動的合成與分解【例2】(單選)關(guān)于互成角度的兩個初速度不為零的勻變)速直線運動的合運動，下述說法正確的是(A一定是直線運動B一定是曲線運動C可能是直線運動，也可能是曲線運動D以上都不對解析兩個運動的初速度合成、加速度合成如圖3-1-1所示，當(dāng)a 和v 重合時，物體做直線運動，當(dāng)a 和v不重合時，物體做曲線運動由于題目沒有給出兩個運動的加速度和初速度的具體數(shù)值，所以以上兩種情況都有可能，故正確答案為C.圖3-1-1答案C小船渡河問題【例3】(單選)某
4、人以一定的速率垂直河岸向?qū)Π队稳?，?dāng)水流運動是勻速時，他所游過的路程、過河所用的時間與水速的關(guān)系是()A水速大時，路程長，時間長B水速大時，路程長，時間短C水速大時，路程長，時間不變D路程和時間與水速無關(guān)解析渡河時間只與人游泳的速度有關(guān)，與水流速度無關(guān)；而渡河的路程則與水流速度有關(guān)，水速越大，渡河的路程越長答案C1(單選)關(guān)于曲線運動，下列說法中正確的是()BA曲線運動的速度大小一定變化B曲線運動的速度方向一定變化C曲線運動的加速度一定變化D做曲線運動的物體所受的外力一定變化2(單選，2014年惠州學(xué)業(yè)水平模擬)物體在力F1、F2、F3 的共同作用下做勻速直線運動，若突然撤去力F1，則物體的運
5、動情況是()DA必沿著F1 的方向做勻加速直線運動B必沿著F1 的方向做勻減速直線運動C不可能繼續(xù)做直線運動D可能做直線運動，也可能做曲線運動解析：撤去力F1，其余力的合力與F1等值、反向、共線，與速度方向不共線時，物體做曲線運動，共線時做直線運動，故選D.3(單選)小船在水速較小的河中橫渡，并使船頭始終垂直河岸航行，到達河中間時突然上游來水使水流速度加快，則對此小船渡河的說法正確的是()A小船要用更長的時間才能到達對岸BB小船到達對岸的時間不變，但位移將變大C因小船船頭始終垂直河岸航行，故所用時間及位移都不會變化D因船速與水速關(guān)系未知，故無法確定渡河時間及位移的變化dv船，與河水的解析：當(dāng)船
6、頭始終垂直河岸時渡河時間t速度變化無關(guān))4(單選)關(guān)于兩個運動的合成，下列說法正確的是(A兩個直線運動的合運動一定是直線運動CB初速度不為零的兩個勻加速直線運動的合運動，一定是勻加速直線運動C一個勻加速直線運動與一個勻速直線運動的合運動可能是曲線運動D兩個勻速直線運動的合運動也可能是曲線運動解析：做曲線運動的條件是合外力的方向與速度方向不共線(即加速度方向與速度方向不共線)5(單選)某一時刻，物體沿水平和豎直方向的分速度分別為 8 m/s 和 6 m/s，則該物體的速度大小是()CA2 m/sB6 m/sC10 m/sD14 m/s6(多選)關(guān)于運動的合成有以下說法，其中正確的是()A合運動的
7、位移為分運動位移的矢量和ABCB合運動的速度為分運動速度的矢量和C合運動與分運動是等效替代關(guān)系D合運動的時間為分運動的時間之和解析：由合運動與分運動的等時性知，D錯誤7.(多選，2012年廣東學(xué)業(yè)水平考試)如圖3-1-2所示，工地上常用的塔吊起吊重物時，塔吊的水平橫臂保持靜止，懸掛重物的小車沿水平橫臂勻速運動，同時使吊鉤下的重物勻速上升)BD關(guān)于重物的運動，下列判斷正確的有(A.做曲線運動B.做直線運動圖 3-1-2C.速度大小不變，方向改變D.速度大小和方向都不變拋體運動考點2一、豎直拋體運動1豎直上拋運動：重力勻變速直線運動(1)定義：把物體以一定的初速度沿著豎直方向向上拋出，僅在_作用下
8、的運動叫豎直上拋運動，其運動的本質(zhì)是_vv0gt(2) 運動規(guī)律：速度公式_ ；位移公式_sv0t gt212重力勻變速直線運動2豎直下拋運動：(1)定義：把物體以一定的初速度沿著豎直方向向下拋出，僅在_作用下的運動叫豎直下拋運動，其運動的本質(zhì)是_vv0gt(2) 運動規(guī)律：速度公式_ ；位移公式_sv0tgt212二、平拋運動1定義：勻變速曲線運動將物體以一定的初速度沿水平方向拋出，僅在重力作用下的運動，其運動的本質(zhì)是_2平拋運動在水平方向上的分運動是_；在豎直方向上的分運動是_勻速直線運動自由落體運動3平拋運動的規(guī)律速度公式，v vxvyvxv0vygtxv0t位移公式，s x2y24平拋
9、運動的飛行時間由高度決定，水平位移由_和_共同決定高度初速度221ygt2 2三、斜拋運動1定義：勻速直線豎直上拋將物體以一定的初速度沿斜上方拋出，僅在重力作用下物體所做的運動2斜拋運動可以看成是水平方向上的_運動和豎直方向上的_運動的合運動豎直拋體運動【例1】(單選)四個物體運動的 vt 圖象如圖所示，表示物體做豎直上拋運動的是()ABCD解析理解豎直上拋運動的過程，其本質(zhì)是勻變速直線運動，且速度先減小后增大，上面四幅圖中符合題意的只有C.答案C平拋運動【例2】(單選，2012年廣東學(xué)業(yè)水平考試)將一小球以5 m/s 的速度水平拋出，經(jīng)過 1 s 小球落地，不計空氣阻力，取)g10 m/s2
10、，關(guān)于這段時間小球的運動，下述正確的是(A.著地速度是 10 m/sB.豎直方向的位移是 10 mC.著地速度是 5 m/sD.水平方向的位移是 5 m解析小球水平方向的速度為v05 m/s，水平位移為5 m，12= m/s.5 m，著地速度為v 答案D豎直方向的落地速度為v1gt10 m/s，豎直位移為sgt21(單選)將物體豎直向上拋出后，能正確表示其速率 v隨時間 t 的變化關(guān)系的圖象是哪一個(空氣阻力不計)()DABCD解析：豎直上拋運動的速度大小的變化是先減小，到最高點速度大小為零，然后在下降過程中速度將變大2(單選)關(guān)于豎直上拋運動，下列說法中正確的是()A上升過程是減速運動，加速
11、度越來越小，下降過程是加速運動B上升時的加速度小于下降時的加速度DC在最高點時速度為零，加速度也為零D無論在上升過程、下降過程，還是在最高點，物體的加速度都是 g解析：豎直上拋運動的加速度是重力加速度3(單選)船在平靜的湖水中勻速航行，船上有同學(xué)豎直向上拋出一個小球，對于小球的運動軌跡，下列說法正確的是()DA船上的同學(xué)觀察到的是拋物線B船上的同學(xué)觀察到的是斜線C岸上的同學(xué)觀察到的是豎直線D岸上的同學(xué)觀察到的是拋物線)4(單選)關(guān)于運動的合成，下列說法中正確的是(A合速度的大小一定比每個分速度的大小都大CB合速度的大小一定比每個分速度的大小都小C兩個勻速直線運動的合運動一定也是勻速直線運動D只
12、要兩個分運動是直線運動，合運動一定也是直線運動5(單選，2013年廣東學(xué)業(yè)水平考試)如圖3-2-1所示，水平方向勻速飛行的熱氣球上掉下一個小球，忽略小球所受空)A氣阻力，地面上的人觀察到小球的運動軌跡是(圖 3-2-1A拋物線B斜線C豎直線D水平線6(單選)如果兩球以同一速度水平拋出，不計空氣阻力，關(guān)于兩球下落過程中的速度、加速度、下落的時間，下列說法正確的是()DA質(zhì)量越大，加速度越大B高度越高，落地時速度越小C高度越高，空中運動時間越短D高度越高，落地速度越大7(多選，2014 年廣東學(xué)業(yè)水平考試)圖3-2-2為小球做平拋運動的示意圖，發(fā)射口距地面高為 h.小球發(fā)射速度為 v，落地點距發(fā)射
13、口的水平距離為 R，小球在空中運動的時間為 t，下列說法正確的是()ACDAh 一定時，v 越大，R 越大Bh 一定時，v 越大，t 越長Cv 一定時，h 越大，R 越大Dv 一定時，h 越大，t 越長圖 3-2-28(多選，2013 年廣東學(xué)業(yè)水平考試)如圖 3-2-3 所示，從高度不同的兩點，將 a、b 兩個小球分別以初速度 va、vb水平拋出，經(jīng)過時間 ta、tb后都落到與拋出點水平距離相等的 P 點，)AD不計空氣阻力，下列判斷中正確的有(圖 3-2-3Avavb Bvatb Dtatb考點3勻速圓周運動、角速度、線速度、向心加速度一、勻速圓周運動做圓周運動的物體在相等的時間內(nèi)通過的_
14、相等，這種運動就叫勻速圓周運動弧長二、描述圓周運動的物理量1線速度 v：(1)定義：質(zhì)點做圓周運動時，通過的弧長與所用時間的比值；(2)公式：v_；(3)單位：_.2rT米/秒(m/s)2角速度：(1)定義：質(zhì)點做圓周運動時，通過的角度與所用時間的比值；(2)公式：_；(3)單位：_. 2 T弧度/秒(rad/s)3周期 T 與頻率 f：秒(s)頻率赫茲(Hz)(1) 質(zhì)點做圓周運動一周所用的時間叫_ ，單位為_；1 s 內(nèi)質(zhì)點轉(zhuǎn)過的圈數(shù)稱為_，單位為_(2)周期與頻率的關(guān)系：T_.4向心加速度：用線速度、角速度及周期表示向心加速度：a_.r2周期1fv2r勻速圓周運動【例1】(單選，2012
15、年廣東學(xué)業(yè)水平模擬)勻速圓周運動屬于()A.勻速運動C.加速度不變的曲線運動B勻加速運動D變速曲線運動解析勻速圓周運動的速度大小不變，但速度方向時刻改變，因此是變速曲線運動；勻速圓周運動的加速度方向指向圓心，因此加速度方向也是時刻改變的，即加速度時刻改變，不是加速度不變的曲線運動答案D描述圓周運動的物理量【例2】(單選)飛機做可視為勻速圓周運動的飛行表演若飛行半徑為 2000 m，速度為 200 m/s，則飛機的向心加速度大小為()A0.1 m/s2C20 m/s2B10 m/s2D40 m/s2解析由向心加速度與線速度關(guān)系可知a v2r(200 m/s)22000 m20 m/s2.答案C1
16、(單選)關(guān)于物體做勻速圓周運動的正確說法是()A速度的大小和方向都改變DB速度的大小和方向都不變C速度的大小改變，方向不變D速度的大小不變，方向改變解析：勻速圓周運動的線速度大小不變，方向沿圓周的切線方向，時刻改變2(單選)下列關(guān)于甲、乙兩個做圓周運動的物體的有關(guān)說法，正確的是()CA它們的線速度大小相等，角速度一定相等B它們的角速度相等，線速度大小一定也相等C它們的周期相等，角速度一定也相等D它們的周期相等，線速度大小一定也相等解析：根據(jù)vr2rT和2T判斷3(單選，2014年廣東學(xué)業(yè)水平考試)如圖 3-3-1 所示，一條繃緊的皮帶連接連個半徑不同的皮帶輪，若皮帶輪做勻速)C轉(zhuǎn)動，兩輪邊緣上
17、的 N、P 兩點(圖 3-3-1A角速度相同C線速度大小相同B轉(zhuǎn)動周期相同D向心加速度大小相同4(單選)物體做勻速圓周運動的條件是()A物體有一定的初速度，且受到一個始終和初速度垂直的恒力作用B物體有一定的初速度，且受到一個大小不變、方向變化的力的作用DC物體有一定的初速度，且受到一個方向始終指向圓心的力的作用D物體有一定的初速度，且受到一個大小不變、方向始終指向圓心的力的作用解析：物體做勻速圓周運動的條件是始終受到一個指向圓心的大小不變的力的作用5(單選)一個質(zhì)點繞圓心 O 做勻速圓周運動，已知該質(zhì)點的角速度為，半徑為 2r，則它運動的向心加速度為()A22rBrC.2rDr2A6.(單選，
18、2012年廣東學(xué)業(yè)水平模擬)某物體保持不變的)角速度做勻速圓周運動，下列說法正確的是(A.若軌道半徑越大，則線速度越大B.若軌道半徑越大，則線速度越小C.若軌道半徑越大，則周期越小D.若軌道半徑越大，則周期越大A7(單選，2013年廣東學(xué)業(yè)水平考試)如圖 3-3-2 所示，)手表指針的運動可看作勻速運動，下列說法中正確的是(圖3-3-2BA秒針、分針、時針轉(zhuǎn)動周期相同B秒針的角速度最大，時針的角速度最小C秒針上 A、B 兩點線速度一樣大D秒針上 A、B 兩點向心加速度一樣大一、向心力1定義：勻速圓周運動的向心力做勻速圓周運動的物體受到始終指向_的力2計算式：F_.圓心v2mrmr2考點4二、向
19、心力的理解1向心力是一種_力，并不具有確定的性質(zhì)，任何性質(zhì)的力都可以充當(dāng)向心力2向心力的作用效果是改變線速度的_，并不改變線速度的_3向心力可以是由某種性質(zhì)的力來提供，也可以由某個性質(zhì)力的_或幾個力的_來提供效果方向大小分力合力向心力【例1】(單選)繞地球做勻速圓周運動的人造衛(wèi)星，其向心力來源于()A衛(wèi)星自帶的動力C地球?qū)πl(wèi)星的引力B衛(wèi)星的慣性D衛(wèi)星對地球的引力解析人造衛(wèi)星繞地球運行的向心力由地球的引力提供，故 C 項正確答案C向心力的計算【例2】(單選，2013年廣東學(xué)業(yè)水平考試)如圖3-4-1 所示，汽車質(zhì)量為 1.0103 kg，以 5 m/s 的速率通過拱形橋的最高點，拱橋的半徑為 1
20、0 m，g 取 10 m/s2，此時汽車對拱形橋的壓力大小為()圖 3-4-1A1.0103 NB2.0103 NC7.5103 ND5.0103 N解析汽車過拱形橋最高點時，由其自身受到的重力及橋?qū)λ闹С至Φ暮狭μ峁┫蛐牧?，即F向mgFN，可得FNmgF向7.5103 N.答案C1(單選，2014年廣東學(xué)業(yè)水平考試)如圖 3-4-2 所示，公路路面的傾斜角為，設(shè)彎道路段的半徑為R，重力加速度為)g，要保證安全，汽車在彎道路段的行駛速度應(yīng)滿足(AvgRtanBVgR2tanCVDV圖 3-4-2解析：汽車轉(zhuǎn)彎時所需的向心力由重力和路面的支持力的合力提供，受力分析圖如圖所示根據(jù)牛頓第二定律得：
21、圖2答案：Dmgtan2(單選)在水平面上轉(zhuǎn)彎的汽車，向心力是()A滑動摩擦力BB靜摩擦力C重力和支持力的合力D重力、支持力和牽引力的合力3(單選)如圖 3-4-3 所示，用細線吊著一個質(zhì)量為 m 的小球，使小球在水平面內(nèi)做圓錐擺運動，關(guān)于小球的受力，正確的是()圖 3-4-3A受重力、拉力、向心力BB受重力、拉力C受重力D以上說法都不正確解析：小球的重力和細線拉力的合力提供向心力4(單選)如圖 3-4-4 所示，一圓筒繞其中心軸勻速轉(zhuǎn)動，圓筒內(nèi)壁上緊靠著一個物體與圓筒一起運動，相對圓筒無滑動，)圖 3-4-4物體所受向心力是(A物體的重力B筒壁對物體的彈力BC筒壁對物體的靜摩擦力D物體所受重
22、力與彈力的合力解析：向心力由筒壁的彈力提供5.(單選，2012 年廣東學(xué)業(yè)水平考試)小物塊 P 沿光滑半圓曲面下滑，從 A 點下滑到最低點 B 的過程中，其重力G 的切向分量為G1 ，如圖 3-4-5 所示G1 的大小變化情況正確的是()B圖 3-4-5A.逐漸增大C.先增大后減小B逐漸減小D先減小后增大6(單選，2014 年廣東學(xué)業(yè)水平考試)如圖 3-4-6 所示，豎直平面內(nèi)有兩個半徑分別為 r1和r2的圓形過山車軌道 N、P.若過山車在兩個軌道的最高點對軌道的壓力都剛好為零，則過)山車在 N、F 最高點的速度比 v1/v2為(圖3-4-6B7(單選，2012 年廣東學(xué)業(yè)水平模擬)如圖 3-
23、4-7 所示，輕桿一端固定了一小球，另一端安裝在電動機的轉(zhuǎn)軸 O 上當(dāng)電動機勻速轉(zhuǎn)動時，小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動則()A小球的加速度不變CB小球所受合外力為零C小球所受合外力大小一定，方向改變D小球所受合外力大小、方向均一定圖 3-4-7解析：小球所受合外力提供向心力，勻速圓周運動是向心力大小不變，方向始終指向圓心的運動，故選C.考點5離心現(xiàn)象一、離心現(xiàn)象1定義：圓心離心現(xiàn)象做圓周運動的物體，在所受合外力突然消失或不足以提供圓周運動所需要的向心力的情況下，就會做逐漸遠離_的運動，這種現(xiàn)象稱為_2離心現(xiàn)象的分析：(1)如果 F向突然消失，則物體的速度方向不再發(fā)生變化，由于慣性，物體將沿此時的
24、速度方向，以此時的速度大小飛出；(2)如果 F合 _F向，此時物體也會偏離原來的圓周做離心運動；(3)如果 F合_F向，物體將偏離原來的圓周做近心運動二、離心現(xiàn)象的應(yīng)用和防止1應(yīng)用：洗衣機甩干衣服、離心脫水器、離心分離器、離心水泵等2防止：(1)限定物體的速度；(2)盡可能地增大所能提供的向心力離心現(xiàn)象【例1】(單選，2012 年廣東學(xué)業(yè)水平考試)如圖 3-5-1 所示，旋轉(zhuǎn)雨傘時，水珠會從傘的邊緣沿切線方向飛出，這屬于(圖 3-5-1)A.擴散現(xiàn)象C.離心現(xiàn)象B超重現(xiàn)象D蒸發(fā)現(xiàn)象解析水珠沿切線方向飛出是由于沒有力為水珠提供向心力，是離心現(xiàn)象答案C離心現(xiàn)象的應(yīng)用和防止【例2】(多選)下列哪些現(xiàn)
25、象或做法是為了防止物體產(chǎn)生離心運動而造成損失的()A汽車轉(zhuǎn)彎時要限定速度B洗衣機甩干桶轉(zhuǎn)動給衣服脫水C轉(zhuǎn)速較高的砂輪半徑不宜太大D將砂糖熔化，在有孔的盒子中旋轉(zhuǎn)制成“棉花糖”解析顯然B、D是利用了離心運動；而根據(jù)Fmv2r可知，當(dāng)v 減小時可以避免汽車因離心現(xiàn)象而發(fā)生交通事故；據(jù)Fmr2 可知，r減小時，砂輪上各點的圓周半徑變小，所需的向心力也變小，能防止砂輪產(chǎn)生離心運動而造成事故，故A、C符合題意答案AC1(單選)在水平路面上行駛的汽車，突然轉(zhuǎn)彎時()DA前輪受到的壓力突然增加B后輪受到的壓力突然增加C內(nèi)側(cè)兩輪受到的壓力突然增加D外側(cè)兩輪受到的壓力突然增加2(單選)一個做勻速圓周運動的物體，
26、當(dāng) F合突然小于mr2 時()CA沿切線方向做勻速直線運動飛出B將做靠近圓心的曲線運動C將做遠離圓心的曲線運動D將做平拋運動解析：做勻速圓周運動的物體，當(dāng)合外力突然小于向心力時，物體將做離心運動3(單選)廣州市內(nèi)公共汽車在到達轉(zhuǎn)彎路口前，車內(nèi)就要播放錄音：“車轉(zhuǎn)彎，請坐好扶穩(wěn)”這樣可以()A提醒坐著和站著的乘客均拉好扶手，以免車轉(zhuǎn)彎時向前傾倒CB提醒坐著和站著的乘客均拉好扶手，以免車轉(zhuǎn)彎時向后傾倒C主要是提醒站著的乘客扶好扶手，以免車輛轉(zhuǎn)彎時向轉(zhuǎn)彎的外側(cè)傾倒D主要是提醒站著的乘客扶好扶手，以免車輛轉(zhuǎn)彎時向轉(zhuǎn)彎的內(nèi)側(cè)傾倒4(單選，2013 年廣東學(xué)業(yè)水平考試)如圖 3-5-2 所示，物體放在水平圓盤上，隨圓盤一起繞豎直中心軸勻速轉(zhuǎn)動，物塊受到的作用力有()C圖 3-5-2A重力、支持力B重力、支持力、向心力C重力、支持力、靜摩擦力D重力、靜摩擦力5(單選，2014年廣東學(xué)業(yè)水平考試)下列預(yù)防措施中，與離心現(xiàn)象無關(guān)的是()BA砂輪的外側(cè)加防護罩B廂式電梯張貼限載標識C火車拐彎處設(shè)置限速標志D投擲鏈球的區(qū)域加防護網(wǎng)
高考物理 專題三 拋體運動與圓周運動課件
