专题三力与曲线运动

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1、高三物理专题复习专题三力与曲线运动1.高考对本专题知识的考查中，选择题和计算题两种题型均存在难度中等，分值较多，占20分左右,是每年高考的重点和热点内容.2.本专题知识主要考查平抛类、平抛运动及其相关联的综合问题匀速圆周运动及其重要公式；万有引力定律及其在天体运行、航空航天中的应用.平抛及圆周运知识还经常与带电体在电场、磁场、复合场中的运动问题相结合进行综合考查.考情上线曲线运动的特点1.运动特点：做曲线运动的物体，其速度的方向时刻在变化，而速度的大小不一定变化(如匀速圆周运动).2.受力特点：由于曲线运动是变速运动，必

2、然具有加速度，物体一定受外力作用，而且合外力与速度不共线，其方向指向轨迹曲线的凹侧.若将所有外力沿速度方向和垂直于速度方向正交分解，则速度方向的合力改变速度的大小，产生切向加速度，垂直于速度方向的合力改变速度的方向，产生向心加速度.知识扫描做曲线运动的物体受到与速度不共线的合外力，若合外力为恒力，加速度为一恒量，则物体做匀变速曲线运动(如抛体运动)；若合外力是变力，则物体做变速曲线运动(如圆周运动).知识扫描v力与曲线运动条件合力F与v不在一条直线上FFtFn牛顿第二定律运动的合成分解Ft＝mat改变速度大小切线方向Fn

3、＝man改变速度方向法线方向独立性同时性等效性曲线→两正交的直线运动平抛运动规律水平方向速度位移竖直方向速度位移合运动速度位移xyOxysvxvyv轨迹方程v0运动时间水平射程位移偏转角速度偏转角xyOαxysβvxvyv匀速圆周运动匀速圆周运动的条件具有一定的线速度速度合力大小不变始终指向圆心——向心力匀速圆周运动的规律线速度周期频率转速向心加速度角速度向心力知识扫描竖直平面内的圆周运动特点两种模型绳圆环内侧杆圆环外侧两种模型在最高点的临界条件线速度大小变化切线方向的力改变速度大小合力不一般不是向心力沿半径方向的力提供

4、向心力改变速度方向两种模型在最高点及最低点的受力绳、杆、光滑圆环、光滑环管形式下的竖直平面圆周运动，只有重力做功，机械能守恒基本题型绳模型(内环模型)过最高点，绳的拉力T(环的压力)只能指向圆心临界条件：T＝0临界条件：N＝mg杆模型(环管模型)过最高点，杆可以施加的指向圆心拉力(环管的压力)和背向圆心的支持力(环管的支持力)mgNmgmgN人造卫星发射：第一宇宙速度运行：引力提供向心力变轨：同步卫星①脱轨②变轨③新轨原轨道发动机加速或减速低→高引力做负功减速高→低引力做正功加速稳定运行知识扫描考点一平抛(类平抛)运动问

5、题例1.(2009·芜湖模拟)如图3－8所示，在xOy平面上第Ⅰ象限内有平行于y轴的有界匀强电场，方向如图所示，y轴上一点P的坐标为(0，y0)，有一电子以垂直于y轴的初速度v0从P点垂直射入电场中，当匀强电场的场强为E1时，电子从A点射出，A点坐标为(xA,0)，当电场强度为E2时，电子从B点射出，B点坐标为(xB,0)，已知电子的电荷量为e，质量为m，不计电子的重力，E1、E2未知.(1)求匀强电场的场强E1、E2之比；(2)若在第Ⅳ象限过Q点放一张垂直于xOy平面的感光胶片，Q点的坐标为(0，－y0)，求感光胶片上

6、两曝光点的横坐标xA′、xB′之比.[思路点拨]解答本题时应注意把握以下三点：(1)电子的重力不计；(2)电子受的电场力沿y轴负方向，且在电场中做类平抛运动；(3)电子出电场以后做匀速直线运动.(2)研究平抛运动和类平抛运动的基本方法是把平抛或类平抛运动沿速度方向和垂直速度方向进行分解，然后分别在这两个方向上应用直线运动的相关规律列方程求解.方法小结1.如图3－9所示，在水平地面A处以初速度v0抛出一小球，恰好水平经过光滑的半圆形轨道的最低点B，已知半圆形轨道半径R＝0.2m，B点离地面的高度也为R，A点到B点的水平距离

7、为2R，重力加速度g＝10m/s2，求：(1)小球从A运动到B的时间；(2)小球的初速度v0；(3)小球能否到达半圆形轨道的最高点C.考点二圆周运动问题分析9.(2009·昆明模拟)如图8所示，斜轨道与半径为R的半圆轨道平滑连接，点A与半圆轨道最高点C等高，B为轨道最低点.现让小滑块(可视为质点)从A点开始以速度v0沿斜面向下运动，不计一切摩擦，关于滑块运动情况的分析，正确的是()A.若v0＝0，小滑块恰能通过C点，且离开C点后做自由落体运动B.若v0＝0，小滑块恰能通过C点，且离开C点后做平抛运动C.若v0＝，小滑块能

8、到达C点，且离开C点后做自由落体运动D.若v0＝，小滑块能到达C点，且离开C点后做平抛运动9.(2009·徐州模拟)如图3－15所示，一个圆弧形光滑细圆管轨道ABC放置在竖直平面内，轨道半径为R，在A点与水平地面AD相接，地面与圆心O等高，MN是放在水平地面上长为3R、厚度不计的垫子，左端M正好位于A点.将一个质量为