专题一 力与运动（3）-2024届高考物理二轮复习模块精讲【新教材新高考】

专题一力与运动（3）——2024届高考物理二轮复习模块精讲【新教材新高考】第三讲曲线运动目录一、考情分析二、重难提分技巧三、重点知识四、思维模型分析五、高考典例分析平抛运动在高考中可以单独命题，也常常综合圆周运动、机械能、动量及电场等知识命题。试题往往与生活实际、体育运动等联系密切，体现物理来源于生活，又走向生活的命题思路。高考对圆周运动的考查通常结合万有引力定律、磁场等知识命题，单独考查圆周运动问题时一般以实际生活为背景命题，由于情景的多样性和作用力的多样性，圆周运动的动力学问题类型较多，难度也较大。一、考情分析二、重难提分技巧核心思路导图1.运动的合成与分解的一般思路（1）明确合运动或分运动的运动性质。（2）明确是在哪一个或两个方向上的合成或分解。（3）找出各个方向上已知的物理量（速度、位移、加速度）。（4）运用力与速度的关系或矢量运算法则进行分析求解。2.运动的合成与分解的运算法则：平行四边形法则。3.平抛运动规律：（1）平抛运动的时间由平抛高度决定。（2）平抛轨迹中，任意时刻速度的反向延长线过此时水平位移的中点。（3）在任意时刻瞬时速度与水平方向的夹角为θ，位移与水平方向夹角为α，则有tanθ=2tanα。三、重点知识4.做匀速圆周运动的物体，其向心力等于合力。向心力不做功，只改变速度方向，不改变速度大小。5.水平方向的圆周运动（1）水平方向的圆周问题，可由接触面的支持力，接触面的摩擦力，绳或杆的拉力等提供向心力。解题关键在于各种力的临界状态。（2）常见临界状态：①绳：松弛与伸直的临界→F拉=0、恰好不断裂→F为最大值。②摩擦力：恰好不发生相对滑动→摩擦力为最大静摩擦力等于滑动摩擦力、求速度范围时→根据摩擦力的方向以及题干，求出不产生相对滑动的最大和最小临界值。8.传动装置(1)记忆:同带等线速，同轴等角度(2)对于不相邻的装置，要根据半径的不同，通过相邻的装置来传到计算角速度与线速度关系。四、思维模型分析（一）运动的合成与分解归纳总结：1.判断运动轨迹的方法：分别求得某时刻物体合速度方向与物体所受合力方向，若二者方向共线，则物体做直线运动；若二者方向不共线，则物体做曲线运动。物体做曲线运动时，轨迹的凹侧为物体所受合力方向。2.端速问题:（1）解题思路：把物体的实际速度分解为垂直于绳（杆）和平行于绳（杆）方向的两个分量，根据沿绳方向速度相等列等式求解未知量。（2）注意：①在进行速度分解时，要注意角度关系。②等式具有瞬时性，当存在角度时，物体的运动会引起下一时刻的角度变化。必要时，可能需要对两个时刻分别进行速度分解。3.过河问题（1）过河时间最短：船头方向垂直于河岸,（2）过河路径最短：①当水流速度小于船速时：水流与船的合速度垂直于河岸时，路径为河宽d。②当水流速度大于船速时：合速度无法垂直于河岸。因为河的宽度d确定，所以只需要让船的行驶方向v与垂直河岸方向的夹角越小，穿的路径即为最短。如下图：因为船的静水速度v船和水流速度v水不变，所以当船的静水速度v船垂直船的行驶速度v时，θ最小，路径最短

,。（二）抛体运动归纳总结：1.处理平抛运动时，一般将运动沿平抛初速度方向和垂直初速度方向进行分解，先按分运动规律列式，再用运动的合成求合运动。2.斜面上的平抛运动如果落点也在斜面上，则竖直位移与水平位移之比等于斜面坡角的正切值；竖直速度与水平速度的比值等于斜面坡角正切值的二倍。（三）圆周运动归纳总结：1.圆周类问题解题思路：（1）确定圆周运动的类型以及受力，画出受力分析图。（2）根据运动状态确定向心力大小。（3）计算合力大小，根据牛顿定律及向心力公式列等式。2.注意：高考中物体圆周运动的受力都比较复杂，我们在分析受力时，要根据重力的特性去逐步展开，尤其是对摩擦力进行分析时，要先确定摩擦力的类型，在确定摩擦力的方向，最后根据受力平衡和牛顿第二定律列等式。（四）计算天体质量及密度归纳总结：（五）卫星变轨问题归纳总结：1.圆轨道运行的天体中，轨道越低，速度越大，周期越小，可用“高轨低速大周期，低轨高速小周期”记忆。2.椭圆轨道运行的天体机械能守恒，远离中心天体时，万有引力做负功，速度减小，势能增大，可用“高轨低速等周期，等机大势小引力”记忆。3.同一卫星在不同轨道上运行时，半径越大机械能越大，可用“高轨大机，低轨小机”记忆。4.卫星经过不同轨道的焦点时，加速度相等。五、高考典例分析B解析：A．抛出的两谷粒在空中均仅受重力作用，加速度均为重力加速度，故谷粒1的加速度等于谷粒2的加速度，A错误；C．谷粒2做斜向上抛运动，谷粒1做平抛运动，均从O点运动到P点，故位移相同。在竖直方向上谷粒2做竖直上抛运动，谷粒1做自由落体运动，竖直方向上位移相同故谷粒2运动时间较长，C错误；B．谷粒2做斜抛运动，水平方向上为匀速直线运动，故运动到最高点的速度即为水平方向上的分速度。与谷粒1比较水平位移相同，但运动时间较长，故谷粒2水平方向上的速度较小即最高点的速度小于，B正确；D．两谷粒从O点运动到P点的位移相同，运动时间不同，故平均速度不相等，谷粒1的平均速度大于谷粒2的平均速度，D错误。故选B。【2023湖南卷】如图，固定在竖直面内的光滑轨道ABC由直线段AB和圆弧段BC组成，两段相切于B点，AB段与水平面夹角为θ，BC段圆心为O，最高点为C、A与C的高度差等于圆弧轨道的直径2R。小球从A点以初速度