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    新教材适用2024版高考物理二轮总复习第1部分核心主干复习专题专题1力与运动第4讲曲线运动课件

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    这是一份新教材适用2024版高考物理二轮总复习第1部分核心主干复习专题专题1力与运动第4讲曲线运动课件,共36页。PPT课件主要包含了专题一力与运动,第4讲曲线运动,核心知识·固双基,命题热点·巧突破,核心知识•固双基,命题热点•巧突破,题型1抛体运动,审题指导,题型2圆周运动等内容,欢迎下载使用。

    1.平抛运动 (2)推论:做平抛(或类平抛)运动的物体①任意时刻速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点;②设在任意时刻瞬时速度与水平方向的夹角为θ,位移与水平方向的夹角为φ,则有tan θ=2tan φ。
    “关键能力”构建1.思想方法合运动性质和轨迹的判断(1)若加速度方向与初速度的方向在同一直线上,则为直线运动;若加速度方向与初速度的方向不在同一直线上,则为曲线运动。(2)若加速度恒定则为匀变速运动,若加速度不恒定则为非匀变速运动。
    2.模型建构(1)绳(杆)关联问题的速度分解方法①把物体的实际速度分解为垂直于绳(杆)和平行于绳(杆)两个分量。②沿绳(杆)方向的分速度大小相等。
    (2)模型化思想的应用竖直面内圆周运动常考的两种临界模型
    〔真题研究1〕(2022·全国甲卷,24,12分)将一小球水平抛出,使用频闪仪和照相机对运动的小球进行拍摄,频闪仪每隔0.05 s发出一次闪光。某次拍摄时,小球在抛出瞬间频闪仪恰好闪光,拍摄的照片编辑后如图所示。图中的第一个小球为抛出瞬间的影像,每相邻两个球之间被删去了3个影像,所标出的两个线段的长度s1和s2之比为37。重力加速度g取10 m/s2,忽略空气阻力。求在抛出瞬间小球速度的大小。
    〔易错提醒〕(1)错误地理解了“删去了3个影像”,以为编辑后的影像相邻的两个之间的时间间隔是 3T;(2)没能正确地找出s1、s2与竖直位移和水平位移之间的几何关系。
    (2023·全国甲卷)一同学将铅球水平推出,不计空气阻力和转动的影响,铅球在平抛运动过程中( )A.机械能一直增加B.加速度保持不变C.速度大小保持不变D.被推出后瞬间动能最大
    【解析】铅球做平抛运动,仅受重力,故机械能守恒,A错误;铅球的加速度恒为重力加速度保持不变,B正确;铅球做平抛运动,水平方向速度不变,竖直方向做匀加速直线运动,根据运动的合成可知铅球速度变大,则动能越来越大,C、D错误。
    (2023·湖南卷)如图(a),我国某些农村地区人们用手抛撒谷粒进行水稻播种。某次抛出的谷粒中有两颗的运动轨迹如图(b)所示,其轨迹在同一竖直平面内,抛出点均为O,且轨迹交于P点,抛出时谷粒1和谷粒2的初速度分别为v1和v2,其中v1方向水平,v2方向斜向上。忽略空气阻力,关于两谷粒在空中的运动,下列说法正确的是( )
    A.谷粒1的加速度小于谷粒2的加速度B.谷粒2在最高点的速度小于v1C.两谷粒从O到P的运动时间相等D.两谷粒从O到P的平均速度相等
    【解析】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;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;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v1,B正确;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。
    〔对点训练〕1. (2023·山东省实验中学模拟)某城市边缘的一小山岗,在干燥的春季发生了山顶局部火灾,消防员及时赶到,用高压水枪同时启动了多个喷水口进行围堵式灭火。靠在一起的甲、乙高压水枪,它们的喷水口径相同,所喷出的水在空中运动的轨迹几乎在同一竖直面内,如图所示。则由图可知( )A.甲水枪喷出水的速度较大B.乙水枪喷出的水在最高点的速度一定较大C.甲水枪喷水的功率一定较大D.乙水枪喷出的水在空中运动的时间一定较长
    【解析】由图可知,两水枪喷出的水到达高度相同,说明竖直分速度相同,而甲水枪喷出水的水平位移较小,说明甲的水平分速度较小,到达最高点时只有水平分速度,所以乙水枪喷出的水在最高点的速度一定较大,选项B正确;乙水枪喷出的水在最高点的速度较大,根据机械能守恒可知乙水枪喷出水的速度较大,选项A错误;乙水枪喷出水的速度较大,则乙水枪喷水的功率较大,选项C错误;两水枪喷出的水到达高度相同,则在空中运动的时间一样长,选项D错误。
    2. (2023·浙江诸暨模拟)如图所示,一个抛出的桔子在空中飞过墙上的六扇窗户,桔子通过窗户所用的时间分别为t1、t2、t3、t4、t5和t6,桔子通过窗户的平均速率分别为v1、v2、v3、v4、v5和v6。不计空气阻力,以下关系正确的是( )A.t1>t2>t3 B.t4=t5=t6C.v1=v2=v3 D.v4>v5>v6
    【解析】如图所示,不计空气阻力,抛出的桔子做斜抛运动,其任意时刻的速度可以分解成水平方向的匀速运动,和竖直方向的竖直上抛运动。由题图可知,其经过1、2、3窗户处于上升阶段,经过4、5、6窗户处于下降阶段。上升阶段竖直方向速度随时间关系为vy=v0y-gt,所以1窗户的竖直方向平均速度大小大于2窗户的竖直方向的速度大小大于3窗户的竖直方向速度大小,又因为其水平方向速度大小不变,所以根据运动的合成知识可知有v1>v2>v3同理,下降阶段竖直方向速度随时间关系为vy′=gt,所以4窗户的竖直方向平均速度大小小于5窗户的竖直方向的速度大小小于6窗户的竖直方向速度大小,又因为其水平方向速
    度大小不变,所以根据运动的合成知识可知有v4〔真题研究2〕(多选)(2021·河北卷,9,6分)如图,矩形金属框MNQP竖直放置,其中MN、PQ足够长,且PQ杆光滑。一根轻弹簧一端固定在M点,另一端连接一个质量为m的小球,小球穿过PQ杆。金属框绕MN轴分别以角速度ω和ω′匀速转动时,小球均相对PQ杆静止。若ω′>ω,则与以ω匀速转动时相比,以ω′匀速转动时( )A.小球的高度一定降低B.弹簧弹力的大小一定不变C.小球对杆压力的大小一定变大D.小球所受合外力的大小一定变大
    〔易错提醒〕(1)未意识到小球在竖直方向上只受重力和弹簧弹力的竖直分力作用,且二力始终平衡;(2)未意识到杆对小球的弹力的方向可能向里,也可能向外。
    (2023·湖南岳阳三模)“太极球”运动是一项较流行的健身运动。做该项运动时,健身者半马步站立,手持太极球拍,球拍上放一橡胶太极球,健身者舞动球拍时,保持太极球不掉到地上。现将太极球简化成如图所示的平板和小球,熟练的健身者让小球在竖直面内始终不脱离平板做匀速圆周运动,则( )A.小球的机械能守恒B.平板对小球的弹力在A处最大,在C处最小C.在B、D两处,小球可能不受平板的摩擦力D.小球在此过程中做匀速圆周运动的速度可以为任意值
    〔对点训练〕1. (2023·四川成都三诊)如图为自行车气嘴灯及其结构图,弹簧一端固定在A端,另一端拴接重物,当车轮高速旋转时,重物由于离心运动拉伸弹簧后才使触点M、N接触,从而接通电路,LED灯就会发光。下列说法正确的是( )
    A.气嘴灯做圆周运动时,重物受到重力、弹簧弹力和向心力B.气嘴灯运动至最高点时处于超重状态C.以相同转速匀速行驶时,重物质量越小,在最低点时LED灯越容易发光D.以相同转速匀速行驶时,若LED灯转到最高点时能发光,则在最低点时也一定能发光
    【解析】根据题意可知,气嘴灯做圆周运动时,重物受重力和弹簧弹力,其合力提供向心力,故A错误;气嘴灯运动至最高点时,合力指向圆心向下,具有向下的加速度,处于失重状态,故B错误;在最低点时,由牛顿第二定律有F-mg=mω2r,可得F=mg+mω2r可知,以相同转速匀速行驶时,重物质量越小,在最低点时,弹簧弹力越小,LED灯越不容易发光,故C错误;在最高点时,由牛顿第二定律有F+mg=mω2r,解得F=mω2r-mg可知,以相同转速匀速行驶时,在最高点,弹簧的弹力小于最低点时弹簧弹力,则若LED灯转到最高点时能发光,则在最低点时也一定能发光,故D正确。
    2. (2023·湖南永州模拟)如图甲所示,三个物体A、B和C放在水平圆盘上,用两根不可伸长的轻绳分别连接A、B和B、C。物块A、B、C与圆心距离分别为rA、rB和rC,已知mB=1 kg,rB=0.4 m,物块A、B、C与圆盘间的动摩擦因数均为μ=0.05,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当圆盘以不同角速度ω绕轴OO′匀速转动时,A、B之间绳中弹力T1和B、C之间绳中弹力T2随ω2的变化关系如图乙所示,取g=10 m/s2,下列说法正确的是( )
    A.物体A的质量mA=1 kgB.物体C与圆心距离rC=2 mC.当角速度为1 rad/s时,圆盘对B的静摩擦力大小为0.5 N
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