第第3講力與曲線運(yùn)動(dòng)講力與曲線運(yùn)動(dòng) 1合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系熱點(diǎn)熱點(diǎn)1運(yùn)動(dòng)的合成與分解運(yùn)動(dòng)的合成與分解 2.曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：F合與v不在同一條直線上，且合力總是指向曲線的凹側(cè) 3小船過河的兩類問題的分析方法 (1)要求最短時(shí)間過河，則船頭必須垂直指向?qū)Π?，與船速和水流速度的大小無關(guān) 4繩或桿相牽連物體的速度關(guān)系的分析方法 兩物體用繩(桿)相牽連時(shí)，將物體(繩頭或桿頭)的速度沿繩(桿)和垂直于繩(桿)的方向分解，兩物體沿繩(桿)方向的分速度大小相等 例1(多選)如圖所示的直角三角板緊貼在固定的刻度尺上方，現(xiàn)假使三角板沿刻度尺水平向右勻速運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，一支鉛筆從三角板直角邊的最下端，由靜止開始沿此邊向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，下列關(guān)于鉛筆尖的運(yùn)動(dòng)及其留下的痕跡判斷中，正確的是() A筆尖留下的痕跡是一條拋物線 B筆尖留下的痕跡是一條傾斜的直線 C在運(yùn)動(dòng)過程中，筆尖運(yùn)動(dòng)的速度方向始終保持不變 D在運(yùn)動(dòng)過程中，筆尖運(yùn)動(dòng)的加速度方向始終保持不變 審題指導(dǎo)(1)明確筆尖在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)； (2)根據(jù)分運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)確定合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì) 解析 筆尖水平方向是勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故筆尖做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，其軌跡是拋物線，B、C錯(cuò)誤，A、D正確 答案AD 【借題發(fā)揮】 解決運(yùn)動(dòng)合成和分解的一般思路 (1)明確合運(yùn)動(dòng)或分運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)性質(zhì) (2)明確是在哪兩個(gè)方向上的合成或分解 (3)找出各個(gè)方向上已知的物理量(速度、位移、加速度) (4)運(yùn)用力與速度的關(guān)系或矢量的運(yùn)算法則進(jìn)行分析求解 答案：BD 熱點(diǎn)熱點(diǎn)2平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用 2類平拋運(yùn)動(dòng) 以一定的初速度將物體水平拋出，如果物體受到的合力恒定且與初速度方向垂直，則物體做類平拋運(yùn)動(dòng)類平拋運(yùn)動(dòng)的加速度方向不一定豎直向下，大小也不一定等于g. 3兩個(gè)重要結(jié)論 (1)設(shè)做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在任意時(shí)刻、任意位置處的瞬時(shí)速度與水平方向的夾角為，位移與水平方向的夾角為，則有tan 2tan .如圖甲所示 (2)做平拋運(yùn)動(dòng)的物體任意時(shí)刻的瞬時(shí)速度的反向延長線一定通過此時(shí)水平位移的中點(diǎn)，如圖乙所示 答案BCD 【借題發(fā)揮】 平拋類模型問題的處理方法 凡是與平拋運(yùn)動(dòng)具有相同的受力特點(diǎn)即初速度方向與所受恒力垂直的運(yùn)動(dòng)可按以下思路進(jìn)行： (1)突出落點(diǎn)問題時(shí)，一般建立坐標(biāo)系，由兩個(gè)方向遵循的規(guī)律列出位移方程，由此確定其落點(diǎn) (2)突出末速度的大小和方向問題時(shí)，一般要建立水平分速度和豎直分速度之間的關(guān)系，由此確定其末速度(3)如圖，分解某一過程的位移和某一如圖，分解某一過程的位移和某一位置瞬時(shí)速度，則可以獲得兩個(gè)直角三角位置瞬時(shí)速度，則可以獲得兩個(gè)直角三角形一般該類運(yùn)動(dòng)問題都可以在這兩個(gè)直形一般該類運(yùn)動(dòng)問題都可以在這兩個(gè)直角三角形中解決角三角形中解決 答案：B熱點(diǎn)熱點(diǎn)3圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用 2豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)解題關(guān)鍵點(diǎn) 對(duì)于豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)，在最高點(diǎn)或最低點(diǎn)物體的受力分析是解題的突破點(diǎn)，向心力由物體所受合力提供，臨界條件是解決問題的關(guān)鍵 如：豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)在高考中常有輕繩、輕桿兩種基本模型這兩種模型的具體處理方法如下表所示： 例3(2014年鄭州質(zhì)檢)“太極球”是近年來在廣大市民中較流行的一種健身器材做該項(xiàng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，健身者半馬步站立，手持太極球拍，拍上放一橡膠太極球，健身者舞動(dòng)球拍時(shí)，球卻不會(huì)掉落到地上現(xiàn)將太極球簡化成如圖所示的平板和小球，熟練的健身者讓球在豎直面內(nèi)始終不脫離板而做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且在運(yùn)動(dòng)到圖中的A、B、C、D位置時(shí)球與板間無相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)A為圓周的最高點(diǎn)，C為最低點(diǎn)，B、D與圓心O等高設(shè)球的重力為1 N，不計(jì)拍的重力，求：(1)健身者在健身者在C處所需施加的力比在處所需施加的力比在A處處大多少；大多少；(2)設(shè)在設(shè)在A處時(shí)健身者需施加的力為處時(shí)健身者需施加的力為F，當(dāng)球運(yùn)動(dòng)到當(dāng)球運(yùn)動(dòng)到B、D位置時(shí)，板與水平方向需有位置時(shí)，板與水平方向需有一定的夾角一定的夾角，請(qǐng)作出，請(qǐng)作出tan F的關(guān)系圖象的關(guān)系圖象 審題指導(dǎo)(1)由于太極球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則F合F向并且大小相等 (2)由于在A、B、C、D四處無相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，則在這些地方無靜摩擦力 (3)對(duì)B處的太極球受力分析，先寫出F與tan 間的關(guān)系式，再畫tan F圖象 答案(1)2 N(2)圖見嘗試解答 解析：本題考查受力分析、應(yīng)用牛頓第二定律、向心力分析解決勻速圓周運(yùn)動(dòng)問題的能力物體在最低點(diǎn)最可能出現(xiàn)相對(duì)滑動(dòng)，對(duì)物體進(jìn)行受力分析，應(yīng)用牛頓第二定律，有mgcos mgsin m2r，代入數(shù)據(jù)解得1.0 rad/s，選項(xiàng)C正確 答案：C 曲線運(yùn)動(dòng)與功能關(guān)系的綜合問題 【審題】抓住信息，準(zhǔn)確推斷 【答案】(1)0.6 m(2)28 N，方向豎直向下 (3)見解題過程 【點(diǎn)題】突破瓶頸，穩(wěn)拿滿分 (1)常見的思維障礙 不能正確判斷物塊在傳送帶上的運(yùn)動(dòng)情況，誤認(rèn)為物塊在傳送帶上一直做勻加速或勻減速運(yùn)動(dòng) 物塊的運(yùn)動(dòng)分為5個(gè)小過程，分別為勻加速直線運(yùn)動(dòng)、勻減速直線運(yùn)動(dòng)、勻速直線運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)，不能正確分析相鄰兩個(gè)過程的連接點(diǎn)的速度是導(dǎo)致思維出錯(cuò)的原因 (2)導(dǎo)致失分的原因 沒有正確的對(duì)物塊受力分析，導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果出錯(cuò) 解答過程不規(guī)范，不能把思路正確、規(guī)范的呈現(xiàn)出來