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高考物理二轮复习第1部分专题整合突破专题限时集训3平抛和圆周运动

高考物理二轮复习第1部分专题整合突破专题限时集训3平抛和圆周运动
高考物理二轮复习第1部分专题整合突破专题限时集训3平抛和圆周运动

专题限时集训(三) 平抛和圆周运动

(对应学生用书第121页)

(限时:40分钟)

一、选择题(本题共10小题,每小题6分.在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,第7~10题有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.)

1.(2016·河南三门峡陕州中学模拟)如图3-17所示,悬线一端固定在天花板上的O 点,另

一端穿过一张CD 光盘的中央小孔后拴着一个橡胶球,橡胶球静止时,竖直悬线刚好挨着水平桌面的边沿.现将CD 光盘按在桌面上,并沿桌面边缘以速度v 匀速移动,移动过程中,CD 光盘中央小孔始终紧挨桌面边缘,当悬线与竖直方向的夹角为θ时,小球上升的速度大小为( )

图3-17

A .v sin θ

B .v cos θ

C .v tan θ

D .v cot θ

A [由题意可知,悬线与光盘交点参与两个运动,一是沿着悬线方向的运动,二是垂直悬线方向的运动,则合运动的速度大小为v ,由数学三角函数关系,则有:v 线=v sin θ,而悬线的速度的大小,即为小球上升的速度大小,故A 正确,

B 、

C 、

D 错误.]

2.(2016·山东潍坊二模)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

400

x (m/s),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( )

【导学号:19624037】

图3-18

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 处的速度小于距北岸200 m 处的速度

D .小船渡河的时间是160 s

B [小船在沿河岸方向上做变速直线运动,在垂直于河岸方向上做匀速运动,合加速度的方向与合速度方向不在同一条直线上,做曲线运动,选项A 错误;小船到达离河

岸x =d 2处,水流速度最大,合速度最大,最大水流速度为v 水m =3400×1

2

×800 m/s=

3 m/s ,故小船在河水中的最大速度v =5 m/s ,选项B 正确;小船在距南岸和北岸200 m 处时水流速度相同,故小船的速度相同,选项C 错误;小船渡河的时间t =d v 船=800

4

s =200 s ,选项D 错误.]

3.(2017·高三第一次全国大联考(新课标卷Ⅱ))有一竖直转轴以角速度ω匀速旋转,转轴

上的A 点有一长为l 的细绳系有质量m 的小球.要使小球在随转轴匀速转动的同时又不离开光滑的水平面,则A 点到水平面高度h 最小为( )

图3-19

A.g

ω2

B .ω2

g C.

ω

2

g

D.

g

2

A [以小球为研究对象,小球受三个力的作用,重力mg ,水平面支持力N 、绳子拉力

F ,在竖直方向合力为零,在水平方向所需向心力为m v 2

R

,设绳子与竖直夹角为θ,

则有:R =h tan θ,那么F cos θ+N =mg ;F sin θ=m ω2

h tan θ;当球即将离开水平面时,N =0,此时F cos θ=mg ,F sin θ=mg tan θ=m ω2

h tan θ,即h =g

ω

2

.

故选A.]

4.(2017·武汉华中师大一附中模拟)如图3-20所示,一根细线下端拴一个金属小球A ,细

线的上端固定在金属块B 上,B 放在带小孔的水平桌面上,小球A 在某一水平面内做匀速圆周运动.现使小球A 改到一个更低一些的水平面上做匀速圆周运动(图上未画出),金属块B 在桌面上始终保持静止,则后一种情况与原来相比较,下面的判断中正确的是( )

【导学号:19624038】

图3-20

A .金属块

B 受到桌面的静摩擦力变大 B .金属块B 受到桌面的支持力变小

C .细线的张力变大

D .小球A 运动的角速度减小

D [设A 、B 质量分别为m 、M ,A 做匀速圆周运动的向心加速度为a ,细线与竖直方向的夹角为θ,对B 研究,B 受到的静摩擦力f =T sin θ,对A ,有:T sin θ=ma ,

T cos θ=mg ,解得a =g tan θ,θ变小,a 减小,则静摩擦力大小变小,故A 错误;

以整体为研究对象知,B 受到桌面的支持力大小不变,应等于(M +m )g ,故B 错误;细线的拉力T =mg

cos θ,θ变小,T 变小,故C 错误;

设细线长为l ,则a =g tan θ=ω2

l sin θ,ω=g l cos θ

,θ变小,ω变小,

故D 正确.]

5.(2017·辽宁省盘锦模拟)如图3-21所示是排球场的场地示意图,设排球场的总长为L ,

前场区的长度为L

6,网高为h ,在排球比赛中,对运动员的弹跳水平要求很高.如果运动

员的弹跳水平不高,运动员的击球点的高度小于某个临界值H ,那么无论水平击球的速度多大,排球不是触网就是越界.设某一次运动员站在前场区和后场区的交界处,正对网前竖直跳起垂直网将排球水平击出,关于该种情况下临界值H 的大小,下列关系式正确的是( )

图3-21

A .H =4948h

B .H =L +h

15L

C .H =1615

h

D .H =

L +h

L

h C [将排球水平击出后排球做平抛运动,排球刚好触网到达底线时,有:

L

6

=v 0H -h

g

L 6+L

2

=v 02H g

联立解得H =16

15

h ,故选C.]

6.(2017·儋州市四校联考)如图3-22所示,轻杆长为L ,一端固定在水平轴上的O 点,另

一端系一个小球(可视为质点).小球以O 为圆心在竖直平面内做圆周运动,且能通过最高点,g 为重力加速度.下列说法正确的是( )

【导学号:19624039】

图3-22

A .小球通过最高点时速度可能小于gL

B .小球通过最高点时所受轻杆的作用力不可能为零

C .小球通过最高点时所受轻杆的作用力随小球速度的增大而增大

D .小球通过最高点时所受轻杆的作用力随小球速度的增大而减小

A [小球在最高点时,杆对球可以表现为支持力,由牛顿第二定律得:mg -F =m v 2

L

则得v

当小球速度为gL 时,由重力提供向心力,杆的作用力为零,故B 错误.杆子在最高

点可以表现为拉力,此时根据牛顿第二定律有mg +F =m v 2

L

,则知v 越大,F 越大,即

随小球速度的增大,杆的拉力增大.小球通过最高点时杆对球的作用力也可以表现为

支持力,当表现为支持力时,有mg -F =m v 2

L

,则知v 越大,F 越小,即随小球速度的

增大,杆的支持力减小,故C 、D 错误.]

(2017·衡水市冀州中学一模)如图所示,光滑斜面与水平面成α角,斜面上

一根长为l =0.30 m 的轻杆,一端系住质量为0.2 kg 的小球,另一端固定在O 点,现将轻杆拉直至水平位置,然后给小球一沿着平板并与轻杆垂直的初速度v 0=3.0 m/s ,g 取10 m/s 2

,则( )

A .此时小球的加速度大小为30 m/s 2

B .小球到达最高点时杆的弹力沿斜面向上

C .若增大v 0,到达最高点时杆子对小球的弹力一定增大

D .若增大v 0,到达最高点时杆子对小球的弹力可能减小

C [小球做变速圆周运动,在初位置加速度不指向圆心,将其分解: 切向加速度为:a ′=

mg sin α

m

=g sin α; 向心加速度为:a n =v 20l =32

0.30

=30 m/s 2

此时小球的加速度为合加速度,a =a 2n +a ′2>a n =30 m/s 2>30 m/s 2

,故A 错误; 从开始到最高点过程,根据动能定理,有:-mgl sin α=12mv 21-12mv 2

0;

解得:v 1=v 2

0-2gl sin α=9-6sin α m/s ;

考虑临界情况,如果没有杆的弹力,重力的平行斜面分力提供向心力,有:mg sin α

=m v 22

l

,解得:v 2=gl sin α=3sin α m/s ,可以得到v 2小于v 1,说明杆在最高

点对球是拉力,故B 错误;

在最高点时,轻杆对小球的弹力是拉力,故:F +mg sin α=m v 2最高

l

,如果初速度增大,

则最高点速度也增加,故拉力F 一定增加,故C 正确,D 错误.]

7.(2017·枣庄期末)在竖直杆上安装一个光滑小导向槽,使竖直上抛的小球能改变方向后

做平抛运动;不计经导向槽时小球的能量损失;设小球从地面沿杆竖直上抛的速度大小为v ,重力加速度为g ;那么当小球有最大水平位移时,下列说法正确的是( )

【导学号:19624040】

图3-23

A .导向槽位置应在高为v 2

4g 的位置

B .最大水平距离为v 2

g

C .小球在上、下两过程中,在经过某相同高度时,合速度的大小总有v 下=2v 上

D .当小球落地时,速度方向与水平方向成45°角

AD [设平抛时的初速度为v 0,根据机械能守恒定律可得:12mv 20+mgh =12

mv 2

,解得:

v 0=v 2-2gh ;根据平抛运动的知识可得下落时间:t =

2h

g

,则水平位移x =v 0t

v 2

g -2h h ,所以当v 2g -2h =2h 时水平位移最大,解得h =v 2

4g

,A 正确;最

大的水平位移为:x =4h 2

=2h =v 2

2g

,B 错误;根据机械能守恒定律可知,在某高度

处时上升的速率和下落的速率相等,C 错误;设速度与水平方向成θ角,位移与水平方向的夹角为α,根据平抛运动的规律可知,tan θ=2tan α=2×h

2h =1,则θ

=45°,所以D 正确.]

8.(2017·南宁市高考物理一模)如图3-24所示,小球从斜面底端A 点正上方h 高处,以某

一速度正对倾角为θ的斜面水平抛出时,小球到达斜面的位移最小,(重力加速度为g )则( )

图3-24

A .小球平抛的初速度v 0=

gh

2

sin θ

B .小球平抛的初速度v 0=sin θgh

2cos θ

C .飞行时间t =2h

g cos θ

D .飞行时间t =

2h

g

cos θ

AC [过抛出点作斜面的垂线,如图所示:

当小球落在斜面上的B 点时,位移最小,设运动的时间为t ,则 水平方向:x =h cos θ·sin θ=v 0t 竖直方向:y =h cos θ·cos θ=12gt 2

.

解得v 0=

gh

2

sin θ,t =

2h

g

cos θ.

故选A 、C.]

9.(2017·晋城市三模)如图3-25所示,A 、B 、C 三点在同一个竖直平面内,且在同一直线

上,一小球若以初速度v 1从A 点水平抛出,恰好能通过B 点,从A 点运动到B 点所用时间为t 1,到B 点时速度与水平方向的夹角为θ1,落地时的水平位移为x 1;若以初速度

v 2从A 点水平抛出,恰好能通过C 点,从A 点运动到C 点时速度与水平方向的夹角为θ2,

落地时的水平距离为x 2.已知AB 的水平距离是BC 水平距离的2倍,则( )

【导学号:19624041】

图3-25

A .v 1∶v 2=2∶3

B .t 1∶t 2=2∶ 3

C .tan θ1∶tan θ2=2∶3

D .x 1∶x 2=2∶ 3

BD [由于A 、B 、C 三点在同一个竖直平面内,且在同一直线上,所以竖直方向的位移和水平方向上位移比值一定;设ABC 的连线与水平方向之间的夹角为θ,则:tan

θ=y

x

12

gt 2v 0t

① 解得:t =2v 0tan θ

g

.

则落在ABC 的连线上时竖直方向上的分速度v y =gt =2v 0tan θ. 设速度与水平方向的夹角为α,有tan α=v y

v 0

=2tan θ

知小球到达ABC 的连线上时,速度与水平方向的夹角与初速度无关,则小球速度与水平方向的夹角相同.

由几何关系可知,AB 之间的水平距离与AC 之间的水平距离之比为2∶3;所以小球到

达B 点与C 点时,竖直方向的位移之比为:y b y c =23

由y =12

gt

2

联立②⑤得:y =2v 2

0tan 2

θg ,所以:y b y c =v 2

1

v 22

⑥ 联立④⑥可得:v 1

v 2

=23

故A 错误;

联立②⑦得:t 1t 2=v 1v 2

23

,故B 正确;

由公式③知,小球到达ABC 的连线上的B 点与C 点时,速度与水平方向的夹角与初速度无关,则小球与水平方向的夹角相同,所以tan θ1∶tan θ2=1∶1,故C 错误; 两个小球在竖直方向都做自由落体运动,所以运动的时间是相等的,水平方向的位移:

x =v 0t

联立⑦⑧可得:x 1x 2=v 1

v 2

23

,故D 正确.]

10.如图3-26所示为赛车场的一个水平“梨形”赛道,两个弯道分别为半径R =90 m 的大

圆弧和r =40 m 的小圆弧,直道与弯道相切.大、小圆弧圆心O 、O ′距离L =100 m .赛车沿弯道路线行驶时,路面对轮胎的最大径向静摩擦力是赛车重力的2.25倍.假设赛车在直道上做匀变速直线运动,在弯道上做匀速圆周运动.要使赛车不打滑,绕赛道一圈时间最短(发动机功率足够大,重力加速度g 取10 m/s 2

,π=3.14),则赛车( )

【导学号:19624042】

图3-26

A .在绕过小圆弧弯道后加速

B .在大圆弧弯道上的速率为45 m/s

C .在直道上的加速度大小为5.63 m/s 2

D .通过小圆弧弯道的时间为5.58 s

AB [赛车做圆周运动时,由F =mv 2

R

知,在小圆弧上的速度小,故赛车绕过小圆弧后

加速,选项A 正确;

在大圆弧弯道上时,根据F =m v 2

R

知,其速率v =

FR m

= 2.25mgR

m

=45 m/s ,选项

B 正确;

同理可得在小圆弧弯道上的速率v ′=30 m/s.

如图所示,由边角关系可得α=60°,直道的长度x =L sin 60°=50 3 m ,

据v 2

-v ′2

=2ax 知

在直道上的加速度a ≈6.50 m/s 2

,选项C 错误; 小弯道对应的圆心角为120°,弧长为s =2πr

3,

对应的运动时间t =

s

v ′

≈2.79 s,选项D 错误.] 二、计算题(本题共2小题,共32分)

11.(14分)(2017·沈阳模拟)用光滑圆管制成如图3-27所示的轨道,竖直立于水平地面上,

其中ABC 为圆轨道的一部分,CD 为倾斜直轨道,二者相切于C 点,已知圆轨道的半径R =1 m ,倾斜轨道CD 与水平地面的夹角为θ=37°,现将一小球以一定的初速度从A 点射入圆管,小球直径略小于圆管的直径,取重力加速度g =10 m/s 2

,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,求小球通过倾斜轨道CD 的最长时间(结果保留一位有效数字).

图3-27

【解析】 小球通过倾斜轨道时间若最长,则小球到达圆轨道的最高点的速度为0,从最高点到C 点:

对小球由动能定理可得:mgh =12mv 2

C

由几何关系得:h =R -R cos θ

小球在CD 段匀加速直线运动,由位移公式得:

L =v C t +12

at 2

CD 的长度为:L =

R

+cos θsin θ

对小球利用牛顿第二定律可得:mg sin θ=ma 代入数据联立解得:t =-1+10

3 s≈0.7 s.

【答案】 0.7 s

12.(18分)某电视台《快乐向前冲》节目中的场地设施如图3-27所示,AB 为水平直轨道,

上面安装有电动悬挂器,可以载人运动,水面上漂浮着一个半径为R 、角速度为ω,铺

有海绵垫的转盘,转盘的轴心离平台的水平距离为L ,平台边缘与转盘平面的高度差为

H .选手抓住悬挂器,可以在电动机带动下,从A 点下方的平台边缘处沿水平方向做初速

度为零,加速度为a 的匀加速直线运动.选手必须做好判断,在合适的位置释放,才能顺利落在转盘上.设人的质量为m (不计身高大小),人与转盘间的最大静摩擦力为μmg ,重力加速度为g .

图3-27

(1)假设选手落到转盘上瞬间相对转盘速度立即变为零,为保证他落在任何位置都不会被甩下转盘,转盘的角速度ω应限制在什么范围?

(2)若已知H =5 m ,L =8 m ,a =2 m/s 2

,g 取10 m/s 2

,且选手从某处C 点释放能恰好落到转盘的圆心上,则他是从平台出发后多长时间释放悬挂器的?

【导学号:19624043】

【解析】 (1)设选手落在转盘边缘也不至被甩下,最大静摩擦力提供向心力,则有:μmg ≥m ω2

R

即转盘转动角速度应满足ω≤

μg

R

.

(2)设水平加速段位移为x 1,时间为t 1;平抛时水平位移为x 2,时间为t 2 则加速时有x 1=12

at 2

1

v =at 1

平抛运动阶段x 2=vt 2

H =12

gt 22

全程水平方向:x 1+x 2=L

代入已知各量数值,联立以上各式解得t 1=2 s.

【答案】 (1)ω≤

μg

R

(2)2 s

高考物理圆周运动经典练习题

圆周运动 水平圆周运动 【例题】如图所示,在匀速转动的圆筒内壁上,有一物体随圆筒一起转动而未滑动。当圆筒的角速度增大以后,下列说法正确的是(D) A、物体所受弹力增大,摩擦力也增大了 B、物体所受弹力增大,摩擦力减小了 C、物体所受弹力和摩擦力都减小了 D、物体所受弹力增大,摩擦力不变 【例题】如图为表演杂技“飞车走壁”的示意图.演员骑摩托车在一个圆桶形结构的内壁上飞驰,做匀速圆周运动.图中a、b两个虚线圆表示同一位演员骑同一辆摩托,在离地面不同高度处进行表演的运动轨迹.不考虑车轮受到的侧向摩擦,下列说法中正确的是( B ) A.在a轨道上运动时角速度较大 B.在a轨道上运动时线速度较大 C.在a轨道上运动时摩托车对侧壁的压力较大 D.在a轨道上运动时摩托车和运动员所受的向心力较大 【例题】长为L的细线,拴一质量为m的小球,一端固定于O点,让其在水平面内做匀速圆周运动(这种运动通常称为圆锥摆运动),如图所示,当摆线L与竖直方向的夹角是α时,求: (1)线的拉力F;

(2)小球运动的线速度的大小; (3)小球运动的角速度及周期。 ★解析:做匀速圆周运动的小球受力如图所示,小球受重力mg 和绳子的拉力F 。因为小球在水平面内做匀速圆周运动,所以小球受到的合力指向圆心O 1,且是水平方向。由平行四边形法则得小球受到的合力大小为mg tanα,线对小球的拉力大小为F =mg/cosα由牛顿第二定律得mgt anα=mv 2 /r 由几何关系得r =Lsi nα 所以,小球做匀速圆周运动线速度的大小 为v = 小球运动的角速度 v r ω= == 小球运动的周期22T π==ω 点评:在解决匀速圆周运动的过程中,弄清物体圆形轨道所在的平面,明确圆心和半径是一个关键环节,同时不可忽视对解题结果进行动态分析,明确各变量之间的制约关系、变化趋势以及结果涉及物理量的决定因素。 1、竖直平面内: (1)、如图所示,没有物体支撑的小球,在竖直平面内做圆周运动过最高点的情况: ①临界条件:小球达最高点时绳子的拉力(或轨道的弹力)刚好等于零,小球的重力提供其做圆周运动的向心力,即r mv mg 2 临界 = ?rg =临界υ(临界υ是小球通过最高点的最小速度, 即临界速度)。 ②能过最高点的条件:临界υυ≥。 此时小球对轨道有压力或绳对小球有拉 力

高三物理二轮复习专题一

专题定位 本专题解决的是受力分析和共点力平衡问题.高考对本专题内容的考查主要有:①对各种性质力特点的理解;②共点力作用下平衡条件的应用.考查的主要物理思想和方法有:①整体法和隔离法;②假设法;③合成法;④正交分解法;⑤矢量三角形法;⑥相似三角形法;⑦等效思想;⑧分解思想. 应考策略 深刻理解各种性质力的特点.熟练掌握分析共点力平衡问题的各种方法. 1. 弹力 (1)大小:弹簧在弹性限度内,弹力的大小可由胡克定律F =kx 计算;一般情况下物体间相互作用的弹力可由平衡条件或牛顿运动定律来求解. (2)方向:一般垂直于接触面(或切面)指向形变恢复的方向;绳的拉力沿绳指向绳收缩的方向. 2. 摩擦力 (1)大小:滑动摩擦力F f =μF N ,与接触面的面积无关;静摩擦力0

(1)大小:F洛=q v B,此式只适用于B⊥v的情况.当B∥v时F洛=0. (2)方向:用左手定则判断,洛伦兹力垂直于B、v决定的平面,洛伦兹力总不做功.6.共点力的平衡 (1)平衡状态:静止或匀速直线运动. (2)平衡条件:F合=0或F x=0,F y=0. (3)常用推论:①若物体受n个作用力而处于平衡状态,则其中任意一个力与其余(n-1) 个力的合力大小相等、方向相反.②若三个共点力的合力为零,则表示这三个力的有向线段首尾相接组成一个封闭三角形. 1.处理平衡问题的基本思路:确定平衡状态(加速度为零)→巧选研究对象(整体法或隔离法)→受力分析→建立平衡方程→求解或作讨论. 2.常用的方法 (1)在判断弹力或摩擦力是否存在以及确定方向时常用假设法. (2)求解平衡问题时常用二力平衡法、矢量三角形法、正交分解法、相似三角形法、图解 法等. 3.带电体的平衡问题仍然满足平衡条件,只是要注意准确分析场力——电场力、安培力或洛伦兹力. 4.如果带电粒子在重力场、电场和磁场三者组成的复合场中做直线运动,则一定是匀速直线运动,因为F洛⊥v. 题型1整体法和隔离法在受力分析中的应用 例1如图1所示,固定在水平地面上的物体P,左侧是光滑圆弧面,一根轻绳跨过物体P 顶点上的小滑轮,一端系有质量为m=4 kg的小球,小球与圆心连线跟水平方向的夹角θ=60°,绳的另一端水平连接物块3,三个物块重均为50 N,作用在物块2的水平力F=20 N,整个系统平衡,g=10 m/s2,则以下正确的是() 图1 A.1和2之间的摩擦力是20 N B.2和3之间的摩擦力是20 N

高考物理二轮复习重点及策略

2019高考物理二轮复习重点及策略 一、考点网络化、系统化 通过知识网络结构理解知识内部的联系。因为高考试题近年来突出对物理思想本质、物理模型及知识内部逻辑关系的考察。 例如学习电场这章知识,必须要建立知识网络图,从电场力和电场能这两个角度去理解并掌握。 二、重视错题 错题和不会做的题,往往是考生知识的盲区、物理思想方法的盲区、解题思路的盲区。所以考生要认真应对高三复习以来的错题,问问自己为什么错了,错在哪儿,今后怎么避免这些错误。分析错题可以帮助考生提高复习效率、巩固复习成果,反思失败教训,及时在高考前发现和修补知识与技能方面的漏洞。充分重视通过考试考生出现的知识漏洞和对过程和方法分析的重要性。很多学生不够重视错题本的建立,都是在最后关头才想起要去做这件事情,北京新东方一对一的老师都是非常重视同时也要求学生一定要建立错题本,在大考对错题本进行复习,这样的效果和收获是很多同学所意想不到的。 三、跳出题海,突出高频考点 例如电磁感应、牛二定律、电学实验、交流电等,每年会考到,这些考点就要深层次的去挖掘并掌握。不要盲区的去大

量做题,通过典型例题来掌握解题思路和答题技巧;重视“物理过程与方法”;重视数学思想方法在物理学中的应用;通过一题多问,一题多变,一题多解,多题归一,全面提升分析问题和解决问题的能力;通过定量规范、有序的训练来提高应试能力。 四、提升解题能力 1、强化选择题的训练 注重对基础知识和基本概念的考查,在选择题上的失手将使部分考生在高考中输在起跑线上,因为选择题共48分。所以北京新东方中小学一对一盛海清老师老师建议同学们一定要做到会的题目都拿到分数,不错过。 2、加强对过程与方法的训练,提高解决综合问题的应试能力 2019年北京高考命题将加大落实考查“知识与技能”、“过程与方法”的力度,更加注重通过对解题过程和物理思维方法的考查来甄别考生的综合能力。分析是综合的基础,分析物理运动过程、条件、特征,要有分析的方法,主要有:定性分析、定量分析、因果分析、条件分析、结构功能分析等。在处理复杂物理问题是一般要定性分析可能情景、再定量分析确定物理情景、运动条件、运动特征。 如物体的平衡问题在力学部分出现,学生往往不会感到困难,在电场中出现就增加了难度,更容易出现问题的是在电

高一物理平抛运动常见题型及应用专题

平抛运动常见题型及应用专题 (一)平抛运动的基础知识 1. 定义:水平抛出的物体只在重力作用下的运动。 2. 特点: (1)平抛运动是一个同时经历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运动。 (2)平抛运动的轨迹是一条抛物线,其一般表达式为c bx ax y ++=2。 (3)平抛运动在竖直方向上是自由落体运动,加速度g a =恒定,所以竖直方向上在相等的时间内相邻的位移的高度之比为5:3:1::321=s s s …竖直方向上在相等的时间内相邻的位移之差是一个恒量2gT s s s s I II II III =-=-。 (4)在同一时刻,平抛运动的速度(与水平方向之间的夹角为?)方向和位移方向(与水平方向之间的夹角是θ)是不相同的,其关系式θ?tan 2tan =(即任意一点的速度延长线必交于此时物体位移的水平分量的中点)。 3. 平抛运动的规律 描绘平抛运动的物理量有0v 、y v 、v 、x 、y 、s 、?、t ,已知这八个物理量中的 (二)平抛运动的常见问题及求解思路 关于平抛运动的问题,有直接运用平抛运动的特点、规律的问题,有平抛运动与圆周运动组合的问题、有平抛运动与天体运动组合的问题、有平抛运动与电场(包括一些复合场)组合的问题等。本文主要讨论直接运用平抛运动的特点和规律来求解的问题,即有关平抛运动的常见问题。 1. 从同时经历两个运动的角度求平抛运动的水平速度 [例1] 如图1对面比A 处低h

解析:在竖直方向上,摩托车越过壕沟经历的时间 s s g h t 5.010 25.122=?== 在水平方向上,摩托车能越过壕沟的速度至少为 s m s m t x v /10/5 .050=== 2. 从分解速度的角度进行解题 对于一个做平抛运动的物体来说,如果知道了某一时刻的速度方向,则我们常常是“从分解速度”的角度来研究问题。 [例2] 如图2甲所示,以9.8m/s 的初速度水平抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角θ为?30 A. s 33解析:斜面垂直、y v y y x v v = θtan 所以s m s m v v v x y /38.9/3 18 .930tan tan 0==? == θ 根据平抛运动竖直方向是自由落体运动可以写出 gt v y = 所以s g v t y 38 .93 8.9== = 所以答案为C 。 3. 从分解位移的角度进行解题 对于一个做平抛运动的物体来说,如果知道了某一时刻的位移方向(如物体从已知倾角的斜面上水平抛出,这个倾角也等于位移与水平方向之间的夹角),则我们可以把位移分解成水平方向和竖直方向,然后运用平抛运动的运动规律来进行研究问题(这种方法,暂且叫做“分解位移法”) [例3] 在倾角为α的斜面上的P 点,以水平速度0v 向斜面下方抛出一个物体,落在斜面上

高考物理一轮复习圆周运动专题训练(附答案)

高考物理一轮复习圆周运动专题训练(附答 案) 质点在以某点为圆心半径为r的圆周上运动,即质点运动时其轨迹是圆周的运动叫圆周运动。以下是圆周运动专题训练,请考生认真练习。 1.(2019湖北省重点中学联考)由于地球的自转,地球表面上P、Q两物体均绕地球自转轴做匀速圆周运动,对于P、Q两物体的运动,下列说法正确的是() A.P、Q两点的角速度大小相等 B.P、Q两点的线速度大小相等 C.P点的线速度比Q点的线速度大 D.P、Q两物体均受重力和支持力两个力作用 2.(2019资阳诊断)水平放置的两个用相同材料制成的轮P和Q靠摩擦传动,两轮的半径Rr=21。当主动轮Q匀速转动时,在Q轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在Q轮边缘上,此时Q轮转动的角速度为1,木块的向心加速度为a1,若改变转速,把小木块放在P轮边缘也恰能静止,此时Q轮转动的角速度为2,木块的向心加速度为,则() A.=Rr=21 B.=2 C.=1 D.=a1 3.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RB=4RA、RC=8RA,如图3所示。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aAaB∶aC等于() A.11∶8 B.41∶4 C.41∶32 D.12∶4 对点训练:水平面内的匀速圆周运动 4.山城重庆的轻轨交通颇有山城特色,由于地域限制,弯道半径很小,在某些弯道上行驶时列车的车身严重倾斜。每到这样的弯道乘客都有一种坐过山车的感觉,很是惊险刺激。假设某弯道铁轨是圆弧的一部分,转弯半径为R,重力加速度为g,列车转弯过程中倾角(车厢地面与水平面夹角)为,则列车在这样的轨道上转弯行驶的安全速度(轨道不受侧向挤压)为() A. 2 B.4 C. 5 D.9 5.(多选)绳子的一端固定在O点,另一端拴一重物在水平面上做匀速圆周运动() A.转速相同时,绳长的容易断 B.周期相同时,绳短的容易断 C.线速度大小相等时,绳短的容易断 D.线速度大小相等时,绳长的容易断 6.(多选)(2019河南漯河二模)两根长度相同的细线分别系有两个完全相同的小球,细线的上端都系于O点。设法让两个

高考物理二轮复习计划五步走

2019年高考物理二轮复习计划五步走 通过第一轮的复习,高三学生大部分已经掌握了物理学中的基本概念、基本规律及其一般的应用。在第二轮复习中,首要的任务是要把整个高中的知识网络化、系统化;另外,要在理解的基础上,综合各部分的内容,进一步提高解题能力。这一阶段复习的指导思想是:突出主干知识,突破疑点、难点;关注热点和《考试说明》中新增点、变化点。二轮复习的目的和任务是:①查漏补缺:针对第一轮复习存在的问题,进一步强化基础知识的复习和基本技能的训练,进一步巩固基础知识和提高基本能力,进一步强化规范解题的训练;②知识重组:把所学的知识连成线、铺成面、织成网,梳理知识结构,使之有机结合在一起,以达到提高多角度、多途径地分析和解决问题的能力的目的;③提升能力:通过知识网的建立,一是提高解题速度和解题技巧,二是提升规范解题能力,三是提高实验操作能力。在第二轮复习中,重点在提高能力上下功夫,把目标瞄准中档题。 二轮复习的思路模式是:以专题模块复习为主,实际进行中一般分为如下几个专题来复习:(1)力与直线运动;(2)力与曲线运动;(3)功和能;(4)带电体(粒子)的运动;(5)电路与电磁感应;(6)必做实验部分; (7)选考模块。每一个专题都应包含以下几个方面的内容:(1)知识结构分析;(2)主要命题点分析;(3)方法探索;(4)典型例题分析;(5)配套训练。具体说来,专题复习中应注意以下几个方面的问题: 选考模块的复习不可掉以轻心,抓住规律区别对待。 选考模块的复习要突出对五个二级知识点的加强(选修3—4中四个,

选修3—5中一个)。由于分数的限制,该部分的复习重点应该放在扩大知识面上,特别是选修3—3,没有二级要求的知识点,应该是考生最容易拿分的版块,希望认真钻研教材。课本是知识之源,对这几部分的内容一定要做到熟读、精读课本,看懂、弄透,一次不够就两次,两次不行需再来,绝不能留任何的死角,包括课后的阅读材料、小实验、小资料等,因为大多的信息题是从这里取材的。 实验部分一直是高考复习的重点和难点 实验的理论部分一般在第一轮中进行,我们把“走进实验室”放在第二轮。历年来尽管在实验部分花费不少的时间和精力,但掌握的情况往往是不尽如人意,学生中高分、低分悬殊较大,原因在于很多学生思想重视不够、学习方法不对。实验中最重要的是掌握实验目的和原理,特别是《课程标准》下,高考更加注重考查实验原理的迁移能力,即使是考查教材上的原实验,也是改容换面而推出的。原理是为目的服务的,每个实验所选择的器材源于实验原理,电学中的控制电路与测量电路之间的关系是难以把握的地方。复习中还要注意器材选择的基本原则,灵活地运用这些基本原则是二轮实验复习的一个目的。针对每一个实验,注意做到“三个掌握、五个会”,即掌握实验目的、步骤、原理;会控制条件、会使用仪器、会观察分析、会处理数据并得出相应的结论、会设计简单的实验方案。选做题中考实验的可能性也很大,不要忽视这方面内容。 突出重点知识,狠抓主干知识,落实核心知识 二轮复习中我们不可能再面面俱到,切忌“眉毛胡子一把抓”,而且时

高中物理平抛运动专题讲解

要点诠释: 1、平抛运动的条件和性质 (1)条件:物体只受重力作用,具有水平方向的初速度v 0。 (2)性质:加速度恒定a g =,竖直向下,是匀变速曲线运动。 2、平抛运动的规律 规律:(按水平和竖直两个方向分解可得) 水平方向:不受外力,以v 0为速度的匀速直线运动,x v t v v x ==00, 竖直方向:竖直方向只受重力且初速度为零,做自由落体运动,y gt v gt y = =12 2, 合速度:大小:22y x v v v +=即v v gt =+022(), 方向:v 与水平方向夹角为0 gt tan a v =, 合位移:大小:22y x S +=即S v t gt =+()()022212 , 方向:S 与水平方向夹角为02gt tan v θ= , 一个关系:θαtan tan 2= ,说明了经过一段时间后,物体位移的方向与该时刻合瞬时速度的方向不相同,速度的方向要陡一些。如图所示: 3、对平抛运动的研究 (1)平抛运动在空中的飞行时间 由竖直方向上的自由落体运动221gt y =可以得到时间g y t 2= 可见,平抛运动在空中的飞行时间由抛出点到落地点的竖直距离和该地的重力加速度决定,抛出点越高或者该地的重力加速度越小,抛体飞行的时间就越长,与抛出时的初速度大小无关。 (2)平抛运动的射程 由平抛运动的轨迹方程2202x v g y =可以写出其水平射程g y v x 20=

可见,在g 一定的情况下,平抛运动的射程与初速度成正比,与抛出点高度的平方根成正比,即抛出的速度越大、抛出点到落地点的高度越大时,射程也越大。 (3)平抛运动轨迹的研究 平抛运动的抛出速度越大时,抛物线的开口就越大。 类型一:对平抛运动特点的理解和应用 例1(多选)、关于物体的平抛运动,下列说法正确的是( ) A .由于物体受力的大小和方向不变,因此平抛运动是匀变速运动 B .由于物体的速度方向不断变化,因此平抛运动不是匀变速运动 C .物体运动时间只由抛出时的高度决定,与初速度无关 D .平抛运动的水平距离,由抛出点高度和初速度共同决定 【思路点拨】弄清楚平抛运动的受力特点和水平方向、竖直方向的具体运动情况,是回答问题的关键。 【答案】ACD 【解析】平抛运动受到恒定的重力作用,做匀变速曲线运动,选项A 正确;由平抛运动的规律知,物体运动时间是g y t 2= 只由抛出时的高度决定,与初速度无关,C 选项正确;平抛的水平距离g y v x 20=,可以看出抛出的速度越大、抛出点到落地点的竖直距离越大时,射程也越大,D 选项正确。 【总结升华】弄清楚平抛运动的受力特点和水平方向、竖直方向的具体运动情况,是回答问题的关键。 【变式1】(多选)在同一高处有两个小球同时开始运动,一个以水平初速抛出,另一个自由落下,在它们运动过程中的每一时刻,有( ) A. 加速度不同,速度相同 B. 加速度相同,速度不同 C. 下落的高度相同,位移不同 D. 下落的高度不同,位移不同 【答案】BC 【解析】平抛运动和自由落体运动的受力情况是相同的,它们的加速度是相同的;不同的是平抛运动同时参与了两个分运动,速度和位移分别是相应的两个分速度和分位移的合成,因此,经过相同的时间后它们的速度和位移是不同的。 类型二:用运动的合成和分解解决问题 例2、(2015 海拉尔二中期末考)如图所示,以9.8m/s 的水平初速度v 0抛出的物体,飞 行一段时间后,垂直地撞在倾角θ为30°的斜面上,可知物体完成这段飞行的时间是( ) A s B 、 3s C 、3 s D 、2s[来源 【答案】A

高考物理二轮复习 专题十 高考物理模型

2013年高考二轮复习专题十 高考物理模型 方法概述 高考命题以《考试大纲》为依据,考查学生对高中物理知识的掌握情况,体现了“知识与技能、过程与方法并重”的高中物理学习思想.每年各地的高考题为了避免雷同而千变万化、多姿多彩,但又总有一些共性,这些共性可粗略地总结如下: (1)选择题中一般都包含3~4道关于振动与波、原子物理、光学、热学的试题. (2)实验题以考查电路、电学测量为主,两道实验小题中出一道较新颖的设计性实验题的可能性较大. (3)试卷中下列常见的物理模型出现的概率较大:斜面问题、叠加体模型(包含子弹射入)、带电粒子的加速与偏转、天体问题(圆周运动)、轻绳(轻杆)连接体模型、传送带问题、含弹簧的连接体模型. 高考中常出现的物理模型中,有些问题在高考中变化较大,或者在前面专题中已有较全面的论述,在这里就不再论述和例举.斜面问题、叠加体模型、含弹簧的连接体模型等在高考中的地位特别重要,本专题就这几类模型进行归纳总结和强化训练;传送带问题在高考中出现的概率也较大,而且解题思路独特,本专题也略加论述. 热点、重点、难点 一、斜面问题 在每年各地的高考卷中几乎都有关于斜面模型的试题.在前面的复习中,我们对这一模型的例举和训练也比较多,遇到这类问题时,以下结论可以帮助大家更好、更快地理清解题思路和选择解题方法. 1.自由释放的滑块能在斜面上(如图9-1 甲所示)匀速下滑时,m与M之间的动摩擦因数μ=g tan θ. 图9-1甲 2.自由释放的滑块在斜面上(如图9-1 甲所示): (1)静止或匀速下滑时,斜面M对水平地面的静摩擦力为零; (2)加速下滑时,斜面对水平地面的静摩擦力水平向右; (3)减速下滑时,斜面对水平地面的静摩擦力水平向左. 3.自由释放的滑块在斜面上(如图9-1乙所示)匀速下滑时,M对水平地面的静摩擦力为零,这一过程中再在m上加上任何方向的作用力,(在m停止前)M对水平地面的静摩擦力依然为零(见一轮书中的方法概述). 图9-1乙 4.悬挂有物体的小车在斜面上滑行(如图9-2所示): 图9-2

高考物理平抛运动专题

第二轮重点突破(3)——平抛运动专题 连城一中林裕光 当物体初速度水平且仅受重力作用时的运动,被称为平抛运动。其轨迹为抛物线,性质为匀变速运动。平抛运动可分解为水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动这两个分运动。广义地说,当物体所受的合外力恒定且与初速度垂直时,做类平抛运动。 1、平抛运动基本规律 ① 速度:v x v 0 ,v y gt 合速度v v x2v y2方向:tanθ=gt v x v o ②位移 x=v o t y= 1gt2合位移大小: s= x2y2方向:tanα = y g t x 2v o ③时间由 y=1gt2得 t= 2y(由下落的高度 y决定)2x ④竖直方向自由落体运动,匀变速直线运动的一切规律在竖直方向上都成立。 应用举例 (1)方格问题 【例 1】平抛小球的闪光照片如图。已知方格 边长闪光照相的频闪间隔 T,求: v0、 g、v c 2)临界问题 典型例题是在排球运动中,为了使从某一位置和某一高度水平扣出的球既不触网、又不出界,扣球速度的取值范围应是多少? 例 2】已知网高 H ,半场长 L,扣球点高 h,扣球点离网水平距离 s、

求:水平扣

球速度 v 的取值范围。 【例 3】如图所示,长斜面 OA 的倾角为 θ,放在水平地面上,现从顶点 O 以速度 v 0 平抛一小球,不计空气阻力,重力加速度为 g ,求小球在飞行过程中离斜面的最大距离 s 是多少? (3)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 v x =v 0=s/t , 而竖直 分量 v y =2h/t , v y 2h , tan , v x s 【例 4】 从倾角为 θ=30 °的斜面顶端以初动能 E=6J 向 下坡方向平抛出一个小球,则小球落到斜面上时的动能 E / 为 _____ J 。 例题参考答案: 1、解析:水平方 向: 2a 2 a v 0 2T a 竖直方向: s gT 2 , g T a 2 先求 C 点的水平分速度 v x 和竖直分速度 v y ,再求合速度 v C : 所以有 s hs tan 2 h s v y α D

高中物理圆周运动典型例题解析1

圆周运动的实例分析典型例题解析 【例1】用细绳拴着质量为m 的小球,使小球在竖直平面内作圆周运动,则下列说法中,正确的是[ ] A .小球过最高点时,绳子中张力可以为零 B .小球过最高点时的最小速度为零 C .小球刚好能过最高点时的速度是Rg D .小球过最高点时,绳子对小球的作用力可以与球所受的重力方向相 反 解析:像该题中的小球、沿竖直圆环内侧作圆周运动的物体等没有支承物的物体作圆周运动,通过最高点时有下列几种情况: (1)m g m v /R v 2当=,即=时,物体的重力恰好提供向心力,向心Rg 加速度恰好等于重力加速度,物体恰能过最高点继续沿圆周运动.这是能通过最高点的临界条件; (2)m g m v /R v 2当>,即<时,物体不能通过最高点而偏离圆周Rg 轨道,作抛体运动; (3)m g m v /R v m g 2当<,即>时,物体能通过最高点,这时有Rg +F =mv 2/R ,其中F 为绳子的拉力或环对物体的压力.而值得一提的是:细绳对由它拴住的、作匀速圆周运动的物体只可能产生拉力,而不可能产生支撑力,因而小球过最高点时,细绳对小球的作用力不会与重力方向相反. 所以,正确选项为A 、C . 点拨:这是一道竖直平面内的变速率圆周运动问题.当小球经越圆周最高点或最低点时,其重力和绳子拉力的合力提供向心力;当小球经越圆周的其它位置时,其重力和绳子拉力的沿半径方向的分力(法向分力)提供向心力. 【问题讨论】该题中,把拴小球的绳子换成细杆,则问题讨论的结果就大相径庭了.有支承物的小球在竖直平面内作圆周运动,过最高点时:

(1)v (2)v (3)v 当=时,支承物对小球既没有拉力,也没有支撑力; 当>时,支承物对小球有指向圆心的拉力作用; 当<时,支撑物对小球有背离圆心的支撑力作用; Rg Rg Rg (4)当v =0时,支承物对小球的支撑力等于小球的重力mg ,这是有支承物的物体在竖直平面内作圆周运动,能经越最高点的临界条件. 【例2】如图38-1所示的水平转盘可绕竖直轴OO ′旋转,盘上的水平杆上穿着两个质量相等的小球A 和B .现将A 和B 分别置于距轴r 和2r 处,并用不可伸长的轻绳相连.已知两球与杆之间的最大静摩擦力都是f m .试分析角速度ω从零逐渐增大,两球对轴保持相对静止过程中,A 、B 两球的受力情况如何变化? 解析:由于ω从零开始逐渐增大,当ω较小时,A 和B 均只靠自身静摩擦力提供向心力. A 球:m ω2r =f A ; B 球:m ω22r =f B . 随ω增大,静摩擦力不断增大,直至ω=ω1时将有f B =f m ,即m ω=,ω=.即从ω开始ω继续增加,绳上张力将出现.12m 112r f T f m r m /2 A 球:m ω2r =f A +T ;B 球:m ω22r =f m +T . 由B 球可知:当角速度ω增至ω′时,绳上张力将增加△T ,△T =m ·2r(ω′2-ω2).对于A 球应有m ·r(ω′2-ω2)=△f A +△T =△f A +m ·2r(ω′2-ω2). 可见△f A <0,即随ω的增大,A 球所受摩擦力将不断减小,直至f A =0

高中物理专题训练含答案-19--平抛运动的临界问题

19 平抛运动的临界问题 【核心方法点拨】 涉及平抛运动的临界问题关键是找出“恰好”“刚好”对应的状态物理量关系。 【训练】 (2016·宁夏银川高三质检)如图所示为四分之一圆柱体OAB 的竖直截面,半径为R ,在B 点上方的C 点水平抛出一个小球,小球轨迹恰好在D 点与圆柱体相切,OD 与OB 的夹角为60°,则C 点到B 点的距离为( ) A .R B.R 2 C.3R 4 D.R 4 【解析】设小球平抛运动的初速度为v 0,将小球在D 点的速度沿竖直方向和水平方向分解,则有v y v 0=tan 60°,得gt v 0=3。小球平抛运动的水平位移x =R sin 60°,x =v 0t ,解得v 20 =Rg 2,v 2y =3Rg 2。设平抛运动的竖直位移为y ,v 2 y =2gy ,解得y =3R 4,则BC =y -(R -R cos 60°)=R 4,D 选项正确。 【答案】D (2014·上海)如图所示,宽为L 的竖直障碍物上开有间距d =0.6 m 的矩形孔,其下沿离地高h =1.2 m .离地高H =2 m 的质点与障碍物相距x ,在障碍物以v 0=4 m/s 匀速向左运动的同时,质点自由下落,为使质点能穿过该孔,L 的最大值为______m ;若L =0.6 m ,x 的取值范围是________m .(取g =10 m/s 2) 【解析】以障碍物为参考系,相当于质点以v 0的初速度,向右平抛,当L 最大时,从抛出点经过孔的左上边界飞到孔的右下边界时,L 最大,y 1=H -d -h =12gt 21,x 1=v 0t 1;y 2=H - h =12gt 22,x 2=v 0t 2;解得t 1=0.2 s ,t 2=0.4 s ,x 1=0.8 m ,x 2=1.6 m ,L =x 2-x 1=0.8 m ;从孔的左上边界飞入小孔的临界的值x ′1=v 0t 1=0.8 m ,x ′2+0.6 m =v 0t 2,解得x ′2=1 m ,知0.8 m≤x ≤1 m. 【答案】0.8 0.8 m≤x ≤1 m

(完整word版)高中物理圆周运动优秀教案及教学设计

高中物理圆周运动优秀教案及教学设计 导语:教科书在列举了生活中了一些圆周运动情景后,通过观察自行车大齿轮、小齿轮、后轮的关联转动,提出了描述圆周运动的物体运动快慢的问题。你知道生活中还有哪些圆周运动呢?以下是品才整理的,欢迎阅读参考! 一、教材分析 《匀速圆周运动》为高中物理必修2第五章第5节.它是学生在充分掌握了曲线运动的规律和曲线运动问题的处理方法后,接触到的又一个美丽的曲线运动,本节内容作为该章节的重要部分,主要要向学生介绍描述圆周运动的几个基本概念,为后继的学习打下一个良好的基础。 人教版教材有一个的特点就是以实验事实为基础,让学生得出感性认识,再通过理论分析总结出规律,从而形成理性认识。 教科书在列举了生活中了一些圆周运动情景后,通过观察自行车大齿轮、小齿轮、后轮的关联转动,提出了描述圆周运动的物体运动快慢的问题。 二、教学目标 1.知识与技能 ①知道什么是圆周运动、什么是匀速圆周运动。理解线

速度的概念;理解角速度和周期的概念,会用它们的公式进行计算。 ②理解线速度、角速度、周期之间的关系:v=rω=2πr/T。 ③理解匀速圆周运动是变速运动。 ④能够用匀速圆周运动的有关公式分析和解决具体情景中的问题。 2.过程与方法 ①运用极限思维理解线速度的瞬时性和矢量性.掌握运用圆周运动的特点去分析有关问题。 ②体会有了线速度后,为什么还要引入角速度.运用数学知识推导角速度的单位。 3.情感、态度与价值观 ①通过极限思想和数学知识的应用,体会学科知识间的联系,建立普遍联系的观点。 ②体会应用知识的乐趣,感受物理就在身边,激发学生学习的兴趣。 ③进行爱的教育。在与学生的交流中,表达关爱和赏识,如微笑着对学生说“非常好!”“你们真棒!”“分析得对!”让学生得到肯定和鼓励,心情愉快地学习。 三、教学重点、难点 1.重点

2013年高考物理二轮专题复习 模型讲解 斜面模型

2013年高考二轮专题复习之模型讲解 斜面模型 [模型概述] 斜面模型是中学物理中最常见的模型之一,各级各类考题都会出现,设计的内容有力学、电学等。相关方法有整体与隔离法、极值法、极限法等,是属于考查学生分析、推理能力的模型之一。 [模型讲解] 一. 利用正交分解法处理斜面上的平衡问题 例1. 相距为20cm 的平行金属导轨倾斜放置(见图1),导轨所在平面与水平面的夹角为?=37θ,现在导轨上放一质量为330g 的金属棒ab ,它与导轨间动摩擦系数为50.0=μ,整个装置处于磁感应强度B=2T 的竖直向上的匀强磁场中,导轨所接电源电动势为15V ,内阻不计,滑动变阻器的阻值可按要求进行调节,其他部分电阻不计,取2/10s m g =,为保持金属棒ab 处于静止状态,求: (1)ab 中通入的最大电流强度为多少? (2)ab 中通入的最小电流强度为多少? 解析:导体棒ab 在重力、静摩擦力、弹力、安培力四力作用下平衡,由图2中所示电流方向,可知导体棒所受安培力水平向右。当导体棒所受安培力较大时,导体棒所受静摩擦力沿导轨向下,当导体棒所受安培力较小时,导体棒所受静摩擦力沿导轨向上。 (1)ab 中通入最大电流强度时受力分析如图2,此时最大静摩擦力N f F F μ=沿斜面向下,建立直角坐标系,由ab 平衡可知,x 方向:

)sin cos (sin cos max θθμθ θμ+=+=N N N F F F F y 方向:)sin (cos sin cos θμθθμθ-=-=N N N F F F mg 由以上各式联立解得: A BL F I L BI F N m g F 5.16,6.6sin cos sin cos max max max max max == ==-+=有θ μθθθμ (2)通入最小电流时,ab 受力分析如图3所示,此时静摩擦力N f F F '' μ=,方向沿斜面向上,建立直角坐标系,由平衡有: x 方向:)cos (sin 'cos 'sin 'min θμθθμθ-=-=N N N F F F F y 方向:)cos sin ('cos 'sin 'θθμθθμ+=+=N N N F F F mg 联立两式解得:N mg F 6.0cos sin cos sin min =+-=θ θμθμθ 由A BL F I L BI F 5.1,min min min min === 评点:此例题考查的知识点有:(1)受力分析——平衡条件的确定;(2)临界条件分析的能力;(3)直流电路知识的应用;(4)正交分解法。 说明:正交分解法是在平行四边形定则的基础上发展起来的,其目的是用代数运算来解决矢量运算。正交分解法在求解不在一条直线上的多个力的合力时显示出了较大的优越性。建立坐标系时,一般选共点力作用线的交点为坐标轴的原点,并尽可能使较多的力落在坐标轴上,这样可以减少需要分解的数目,简化运算过程。 二. 利用矢量三角形法处理斜面系统的变速运动 例2. 物体置于光滑的斜面上,当斜面固定时,物体沿斜面下滑的加速度为1a ,斜面对物

高考物理二轮复习专题一直线运动

专题一直线运动 『经典特训题组』 1.如图所示,一汽车在某一时刻,从A点开始刹车做匀减速直线运动,途经B、C两点,已知AB=3.2 m,BC=1.6 m,汽车从A到B及从B到C所用时间均为t=1.0 s,以下判断正确的是() A.汽车加速度大小为0.8 m/s2 B.汽车恰好停在C点 C.汽车在B点的瞬时速度为2.4 m/s D.汽车在A点的瞬时速度为3.2 m/s 答案C 解析根据Δs=at2,得a=BC-AB t2=-1.6 m/s 2,A错误;由于汽车做匀减速 直线运动,根据匀变速直线运动规律可知,中间时刻的速度等于这段时间内的平 均速度,所以汽车经过B点时的速度为v B=AC 2t=2.4 m/s,C正确;根据v C=v B+ at得,汽车经过C点时的速度为v C=0.8 m/s,B错误;同理得v A=v B-at=4 m/s,D错误。 2.如图,直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位置—时间(x-t)图线。由图可知() A.在t1时刻,b车追上a车 B.在t1到t2这段时间内,b车的平均速度比a车的大 C.在t2时刻,a、b两车运动方向相同 D.在t1到t2这段时间内,b车的速率一直比a车的大 答案A

解析在t1时刻之前,a车在b车的前方,在t1时刻,a、b两车的位置坐标相同,两者相遇,说明在t1时刻,b车追上a车,A正确;根据x-t图线纵坐标的变化量表示位移,可知在t1到t2这段时间内两车的位移相等,则两车的平均速度相等,B错误;由x-t图线切线的斜率表示速度可知,在t2时刻,a、b两车运动方向相反,C错误;在t1到t2这段时间内,b车图线斜率不是一直比a车的大,所以b车的速率不是一直比a车的大,D错误。 3.甲、乙两汽车在一平直公路上同向行驶。在t=0到t=t1的时间内,它们的v-t图象如图所示。在这段时间内() A.汽车甲的平均速度比乙的大 B.汽车乙的平均速度等于v1+v2 2 C.甲、乙两汽车的位移相同 D.汽车甲的加速度大小逐渐减小,汽车乙的加速度大小逐渐增大 答案A 解析根据v-t图象中图线与时间轴围成的面积表示位移,可知甲的位移大于乙的位移,而运动时间相同,故甲的平均速度比乙的大,A正确,C错误;匀变速 直线运动的平均速度可以用v1+v2 2来表示,由图象可知乙的位移小于初速度为v2、 末速度为v1的匀变速直线运动的位移,故汽车乙的平均速度小于v1+v2 2,B错误; 图象的斜率的绝对值表示加速度的大小,甲、乙的加速度均逐渐减小,D错误。 4. 如图所示是某物体做直线运动的v2-x图象(其中v为速度,x为位置坐标),下列关于物体从x=0处运动至x=x0处的过程分析,其中正确的是()

最新高考物理专题复习:圆周运动精编版

2020年高考物理专题复习:圆周运动精编 版

专题4.2 圆周运动 【高频考点解读】 1.掌握描述圆周运动的物理量及它们之间的关系. 2.理解向心力公式并能应用; 3.了解物体做离心运动的条件. 【热点题型】 题型一圆周运动的运动学问题 例1.如图4-3-3所示,当正方形薄板绕着过其中心O并与板垂直的转动轴转动时,板上A、B两点( ) 图4-3-3 A.角速度之比ωA∶ωB=2∶1 B.角速度之比ωA∶ωB=1∶ 2 C.线速度之比v A∶v B=2∶1 D.线速度之比v A∶v B=1∶ 2 【提分秘籍】 1.圆周运动各物理量间的关系

2.对公式v =ωr 的理解 当r 一定时,v 与ω成正比; 当ω一定时,v 与r 成正比; 当v 一定时,ω与r 成反比。 3.对a =v 2 r =ω2r 的理解 当v 一定时,a 与r 成反比; 当ω一定时,a 与r 成正比。 4.常见的三种传动方式及特点 (1)皮带传动:如图4-3-1甲、乙所示,皮带与两轮之间无相对滑动时,两轮边缘线速度大小相等,即v A =v B 。 图4-3-1 (2)摩擦传动:如图4-3-2甲所示,两轮边缘接触,接触点无打滑现象时,两轮边缘线速度大小相等,即v A =v B 。 图4-3-2 (3)同轴传动:如图乙所示,两轮固定在一起绕同一转轴转动,两轮转动的角速度大小相等,即ωA =ωB 。 【举一反三】 如图4-3-4所示,B 和C 是一组塔轮,即B 和C 半径不同,但固定在同一转动轴上,其半径之比为R B ∶R C =3∶2,A 轮的半径大小与C 轮相同,它与B 轮紧靠在一起,当A 轮绕过其中心的竖直轴转动时,由于摩擦作用,B 轮也随之无滑动地转动起来。a 、b 、c 分别为三轮边缘的三个点,则a 、b 、c 三点在运动过程中的( )

高考物理二轮复习计划(一)

2019年高考物理二轮复习计划(一) 通过第一轮的复习,高三学生大部分已经掌握了物理学中的基本概念、基本规律及其一般的应用。在第二轮复习中,首要的任务是要把整个高中的知识网络化、系统化;另外,要在理解的基础上,综合各部分的内容,进一步提高解题能力。这一阶段复习的指导思想是:突出主干知识,突破疑点、难点;关注热点和《考试说明》中新增点、变化点。二轮复习的目的和任务是:①查漏补缺:针对第一轮复习存在的问题,进一步强化基础知识的复习和基本技能的训练,进一步巩固基础知识和提高基本能力,进一步强化规范解题的训练;②知识重组:把所学的知识连成线、铺成面、织成网,梳理知识结构,使之有机结合在一起,以达到提高多角度、多途径地分析和解决问题的能力的目的;③提升能力:通过知识网的建立,一是提高解题速度和解题技巧,二是提升规范解题能力,三是提高实验操作能力。在第二轮复习中,重点在提高能力上下功夫,把目标瞄准中档题。 二轮复习的思路模式是:以专题模块复习为主,实际进行中一般分为如下几个专题来复习:(1)力与直线运动;(2)力与曲线运动;(3)功和能;(4)带电体(粒子)的运动;(5)电路与电磁感应;(6)必做实验部分; (7)选考模块。每一个专题都应包含以下几个方面的内容:(1)知识结构分析;(2)主要命题点分析;(3)方法探索;(4)典型例题分析;(5)配套训练。具体说来,专题复习中应注意以下几个方面的问题: 抓住主干知识及主干知识之间的综合 高中物理的主干知识是力学和电磁学部分,在各部分的综合应用中,

主要以下面几种方式的综合较多:①牛顿三定律与匀变速直线运动和曲线运动的综合(主要体现在动力学和天体问题、带电粒子在匀强电场中运动、通电导体在磁场中运动,电磁感应过程中导体的运动等形式);②以带电粒子在电场、磁场中运动为模型的电学与力学的综合,如利用牛顿定律与匀变速直线运动的规律解决带电粒子在匀强电场 中的运动、利用牛顿定律与圆周运动向心力公式解决带电粒子在磁场中的运动、利用能量观点解决带电粒子在电场中的运动;③电磁感应现象与闭合电路欧姆定律的综合,用力与运动观点和能量观点解决导体在匀强磁场中的运动问题;④串、并联电路规律与实验的综合(这是近几年高考实验命题的热点),如通过粗略地计算选择实验器材和电表的量程、确定滑动变阻器的连接方法、确定电流表的内外接法等。对以上知识一定要特别重视,尽可能做到每个内容都过关,绝不能掉以轻心,要分别安排不同的专题重点强化,这是我们二轮复习的重中之重,希望在这些地方有所突破。

高中物理专题平抛运动规律的应用

y x O v y v θ (x 0,y 0) v 0 v 0 s α x 2 ( ,0) 专题:平抛运动规律的应用 【学习目标】 1.知道并理解平抛运动是匀变速曲线运动; 2.具体到每一个平抛运动,是对某个状态的速度进行分解、还是对某一个过程的位移进行分解,是正确地处理平抛运动的首要问题; 3.会用处理平抛运动研究的方法来研究斜抛运动。 【复习总结】 平抛运动的规律 1、 运动的分解:(水平方向……,竖直方向……) 2、 运动性质:匀变速曲线运动。 3、 常用公式: 加 速 度:0 x y a a g a g =?=? =?,方向竖直向下 速 度:022 00 tan x y y y v v v v v v v gt v θ=?=+= ? =? 位 移:02221 2, tan x v t y s x y y gt x α=?=+= ?=? 轨迹方程:2 20 2g y x v = ,是一条抛物线。 而且上述的α与θ满足tan 2tan θα=,由此可推知: 物体运动到某一位置(x 0、y 0)时,其合速度的反向延长线与x 轴交点的坐标值为:(x 0 2 ,0) 【导析探究】 例1 如图所示,小球自A 点以某一初速度做平抛运动,飞行一段时间后垂直打在斜面上的B 点,已知A 、B 两点水平距离为8m ,θ=300 ,求A 、B 间的高度差. A B

例2如图所示,在倾角为θ的斜面顶端P点以初速度v0水平抛出一个小球,最后落在斜面上的Q点,求:(1)小球在空中运动的时间;(2)落到Q点的速度大小;(3)P、Q间的距离.重力加速度用g表示. 例3某人在平台上平抛一小球,球离手时的速度为v1,落地时的速度为v2,不计空气阻力,下图中能正确表示出速度变化的是 例4如图所示,在水平地面上固定一倾角θ=37°、表面光滑的斜面体,物体A以v1=6 m/s的初速度沿斜面上滑,同时在物体A的正上方,有一物体B以某一初速度水平抛出.如果当A上滑到最高点时恰好被B物体击中.(A、B均可看作质点,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)求: (1)物体A上滑到最高点所用的时间t; (2)物体B抛出时的初速度v2; (3)物体A、B间初始位置的高度差h. 例5某质点从A点以5m/s速度被斜向上抛出,初速度方向与水平方向夹37°,测得质点在0.7s末着地.以A点为坐标原点,初速度的水平分量方向为正x轴,竖直向上为正y轴.求: (1)何时到达轨迹的最高点,最高点的速度,最高点的坐标. (2)轨迹与正x轴的交点的坐标. (3)落地点的坐标.

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