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文档简介
专题三力与物体的曲线运动
圆周运动
本专题解决的是物体在力的作用下的曲线运动的问题.高考对本专题的考查以运动组合为线索,进而从力和能的角度进行命题,题目情景新,过程复杂,具有一定的综合性.考查的主要内容有:①曲线运动的条件和运动的合成与分解;②平抛运动规律;③圆周运动规律;④平抛运动与圆周运动的多过程组合问题;专题定位重点:利用临界条件,结合动能定理求解相关力。难点:会分析圆周运动与其他多过程结合的综合性问题。
先学检测
重、难点突破
小组合作探究问题生成规律方法提问:该模型在生活中,还有哪些物体的运动情景与此相似?问题特点(1)运动轨迹是水平面内的圆。(2)合外力沿水平方向指向圆心,提供向心力,竖直方向合力为零。(3)受力分析时绝对避免另外添加一个向心力。模型概述
在竖直平面内做圆周运动的物体,运动至轨道最高点时的受力情况可分为两类。一是无支撑(如球与绳连接,沿内轨道的“过山车”等),称为“轻绳模型”;二是有支撑(如球与杆连接,小球在弯管内运动等),称为“轻杆模型”。讨论:“绳”与“杆”模型在最高点时
(1)临界条件是什么及受到哪些作用力?
(2)作FN与V2的图像?
问题生成规律方法1.求解竖直平面内圆周运动问题的思路(1)定模型:首先判断是轻绳模型还是轻杆模型。(2)确定临界点:v临=,对轻绳模型来说是能否通过最高点的临界点,而对轻杆模型来说是FN表现为支持力还是拉力的临界点。2.竖直平面内圆周运动的最高点和最低点的速度关系通常利用
来建立联系,然后结合牛顿第二定律进行动力学分析.√gr动能定理
质疑拓展
有关圆周运动与多过程问题的求解问题生成规律方法1.对于平抛或类平抛运动与圆周运动组合的问题,应用合成与分解的思想分析这两种运动转折点的
是解题的关键.速度
当堂检测(
高考现场)(限时:15分钟,满分19分)如图7所示为某游乐场内水上滑梯轨道示意图,整个轨道在同一竖直平面内,表面粗糙的AB段轨道与四分之一光滑圆弧轨道BC在B点水平相切.点A距水面的高度为H,圆弧轨道BC的半径为R,圆心O恰在水面.一质量为m的游客(视为质点)可从轨道AB的任意位置滑下,不计空气阻力.图7(1)若游客从A点由静止开始滑下,到B点时沿切线方向滑离轨道落在水面D点,OD=2R,求游客滑到B点时的速度vB大小及运动过程轨道摩擦力对其所做的功Wf;解析
(1)游客从B点做平抛运动,有2R=vBt ①由①②式得vB=
③从A到B,根据动能定理,有由③④式得Wf=-(mgH-2mgR) ⑤答案
-(mgH-2mgR)解析
设OP与OB间夹角为θ,游客在P点时的速度为vP,受到的支持力为N,从B到P由机械能守恒定律,有(2)某游客从AB段某处滑下,恰好停在B点,又因受到微小扰动
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