1、2021届高考物理二轮复习专题一力与运动考点四抛体运动与圆周运动课件高考定位高考定位1考察内容考察内容(1)曲线运动和运动的合成与分解。曲线运动和运动的合成与分解。(2)平抛运动。平抛运动。(3)圆周运动的规律。圆周运动的规律。2题型、难度题型、难度选择题、计算题，难度中档。选择题、计算题，难度中档。锁定命题方向锁定命题方向体验高考体验高考1(多项选择多项选择)(2021课标卷课标卷)一质点做匀速直线一质点做匀速直线运动。现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不运动。现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，那么发生改变，那么A质点速度的方向总是与该恒力的方向一样质点速度的方向总是
2、与该恒力的方向一样B质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直C质点加速度的方向总是与该恒力的方向一样质点加速度的方向总是与该恒力的方向一样D质点单位时间内速率的变化量总是不变质点单位时间内速率的变化量总是不变解析由题意知此恒力即为质点所受合外力，假设原解析由题意知此恒力即为质点所受合外力，假设原速度与该恒力在一条直线上，那么质点做匀变速直线运速度与该恒力在一条直线上，那么质点做匀变速直线运动，质点单位时间内速率的变化量总是不变的；原速度动，质点单位时间内速率的变化量总是不变的；原速度与该恒力不在一条直线上，那么质点做匀变速曲线运与该恒力不在一条直线上
3、，那么质点做匀变速曲线运动，速度与恒力间夹角逐渐减小，质点单位时间内速度动，速度与恒力间夹角逐渐减小，质点单位时间内速度的变化量是不变的，但速率的变化量是变化的，的变化量是不变的，但速率的变化量是变化的，A、D项错误，项错误，B项正确；由牛顿第二定律知，质点加速度的项正确；由牛顿第二定律知，质点加速度的方向总与该恒力方向一样，方向总与该恒力方向一样，C项正确。项正确。答案答案BC2(2021全国卷全国卷)发球机从同一高度向正前方依次发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个速度不同的乒乓球水平射出两个速度不同的乒乓球(忽略空气的影响忽略空气的影响)。速。速度较大的球越过球网，速度较小的球没有越过
4、球网，其度较大的球越过球网，速度较小的球没有越过球网，其原因是原因是A速度较小的球下降一样距离所用的时间较多速度较小的球下降一样距离所用的时间较多B速度较小的球在下降一样距离时在竖直方向上的速度较小的球在下降一样距离时在竖直方向上的速度较大速度较大C速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较少速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较少D速度较大的球在一样时间间隔内下降的距离较大速度较大的球在一样时间间隔内下降的距离较大解析解析由题意知，速度大的先过球网，即同样的时间由题意知，速度大的先过球网，即同样的时间速度大的水平位移大，或者同样的水平距离速度大的用速度大的水平位移大，或者同样的水平距离速度大
5、的用时少，故时少，故C正确；正确；ABD错误。错误。答案答案C3(2021全国卷全国卷)小球小球P和和Q用不可伸长的轻绳悬挂用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，在天花板上，P球的质量大于球的质量大于Q球的质量，悬挂球的质量，悬挂P球的绳球的绳比悬挂比悬挂Q球的绳短。将两球拉起，使两绳均被水平拉球的绳短。将两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图直，如图141所示。将两球由静止释放，在各自轨所示。将两球由静止释放，在各自轨迹的最低点迹的最低点图图141答案答案C4(2021 课标卷课标卷)一带有乒乓球发射机的乒乓球台一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图如图142所示。水平台面的长和宽分别为所示。水平台面的长和
6、宽分别为L1和和L2，中间球网高度为中间球网高度为h。发射机安装于台面左侧边缘的中。发射机安装于台面左侧边缘的中点，能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球，发点，能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球，发射点距台面高度为射点距台面高度为3h。不计空气的作用，重力加速度大。不计空气的作用，重力加速度大小为小为g。假设乒乓球的发射速率。假设乒乓球的发射速率v在某范围内，通过选择在某范围内，通过选择适宜的方向，就能使乒乓球落到球网右侧台面上，那么适宜的方向，就能使乒乓球落到球网右侧台面上，那么v的最大取值范围是的最大取值范围是图图142答案答案D【必记要点】【必记要点】1合运动性质和轨迹的判断方
7、法：假设加速度与初合运动性质和轨迹的判断方法：假设加速度与初速度的方向在同一直线上，那么为直线运动，否那么为速度的方向在同一直线上，那么为直线运动，否那么为曲线运动，加速度恒定那么为匀变速，加速度不恒定那曲线运动，加速度恒定那么为匀变速，加速度不恒定那么为非匀变速。么为非匀变速。突破高频考点突破高频考点考点一运动的合成与分解考点一运动的合成与分解(2)常见的分解速度模型常见的分解速度模型【题组训练】【题组训练】1(多项选择多项选择)(小船渡河问题小船渡河问题)(2021洛阳三模洛阳三模)甲、乙甲、乙两船在同一河流中同时开场渡河，河水流速为两船在同一河流中同时开场渡河，河水流速为v0，船在，船在
8、静水中的速率均为静水中的速率均为v，甲、乙两船船头均与河岸成，甲、乙两船船头均与河岸成角，角，如图如图143所示，甲船恰能垂直到达河正对岸的所示，甲船恰能垂直到达河正对岸的A点，乙船到达河对岸的点，乙船到达河对岸的B点，点，A、B之间的距离为之间的距离为L，那，那么以下判断正确的选项是么以下判断正确的选项是图图143A乙船先到达对岸乙船先到达对岸B假设仅是河水流速假设仅是河水流速v0增大，那么两船的渡河时间增大，那么两船的渡河时间都不变都不变C不管河水流速不管河水流速v0如何改变，只要适当改变如何改变，只要适当改变角，角，甲船总能到达正对岸的甲船总能到达正对岸的A点点D假设仅是河水流速假设仅是
9、河水流速v0增大，那么两船到达对岸增大，那么两船到达对岸时，两船之间的距离仍然为时，两船之间的距离仍然为L答案答案BD 2(关联速度问题关联速度问题)人用绳子跨过定滑轮拉物体人用绳子跨过定滑轮拉物体A，A穿在光滑的竖直杆上，当以速度穿在光滑的竖直杆上，当以速度v0匀速地拉绳使物体匀速地拉绳使物体A到达如图到达如图144所示位置时，绳与竖直杆的夹角为所示位置时，绳与竖直杆的夹角为，那么物体那么物体A实际运动的速度是实际运动的速度是图图144答案答案D考点二平抛运动的规律考点二平抛运动的规律4速度改变量速度改变量因为平抛运动的加速度为恒因为平抛运动的加速度为恒定的重力加速度定的重力加速度g，所以做
10、平，所以做平抛运动的物体在任意相等时间抛运动的物体在任意相等时间间隔间隔t内的速度改变量内的速度改变量vgt一样，方向恒为竖直向一样，方向恒为竖直向下，如图下，如图145所示所示。图图145 例例1(2021济宁二模济宁二模)如图如图147所示，一小所示，一小球从一半圆轨道左端球从一半圆轨道左端A点正上方某处开场平抛运动点正上方某处开场平抛运动(小小球可视为质点球可视为质点)，飞行过程中恰好与半圆轨道相切于，飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B点。点。O为半圆轨道圆心，半圆轨道半径为为半圆轨道圆心，半圆轨道半径为R，OB与水平与水平方向夹角为方向夹角为45，重力加速度为，重力加速度为g，那么小球抛
11、出时的，那么小球抛出时的初速度为初速度为图图147审题探究审题探究(1)小球运动到小球运动到B点时的速度方向如何？水平速度和竖点时的速度方向如何？水平速度和竖直速度关系如何？直速度关系如何？(2)小球从抛出到小球从抛出到B点，其水平位移是多少？点，其水平位移是多少？解析解析小球飞行轨迹与半圆轨道相切于小球飞行轨迹与半圆轨道相切于B点，那么点，那么在在B点处速度与水平方向的夹角为点处速度与水平方向的夹角为45。所以。所以vyBv0 答案答案B 规律总结规律总结研究平抛运动的根本思路研究平抛运动的根本思路1处理平抛运动处理平抛运动(或类平抛运动或类平抛运动)时，一般将运动分时，一般将运动分解为水平
12、方向的匀速直线运动和竖直方向的匀加速直线解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀加速直线运动，通过研究分运动到达研究合运动的目的。运动，通过研究分运动到达研究合运动的目的。2研究落点问题一般要建立水平位移和竖直位移之研究落点问题一般要建立水平位移和竖直位移之间的关系。间的关系。3研究末速度的大小和方向，一般要建立水平速度研究末速度的大小和方向，一般要建立水平速度和竖直速度之间的关系。和竖直速度之间的关系。4要注意挖掘和利用好合运动、分运动及题设情景要注意挖掘和利用好合运动、分运动及题设情景之间的几何关系。之间的几何关系。【题组训练】【题组训练】1(平抛运动的临界问题平抛运动的临界问题)如图如图
13、148所示，窗子所示，窗子上、下沿间的高度上、下沿间的高度H1.6 m，墙的厚度，墙的厚度d0.4 m，某人，某人在离墙壁在离墙壁L1.4 m、距窗子上沿、距窗子上沿h0.2 m处的处的P点，将点，将可视为质点的小物件以可视为质点的小物件以v的速度水平抛出，小物件直接的速度水平抛出，小物件直接穿过窗口并落在水平地面上，取穿过窗口并落在水平地面上，取g10 m/s2。那么。那么v的的取值范围是取值范围是图图148Av7 m/s Bv2.3 m/sC3 m/sv7 m/s D2.3 m/sv3 m/s2(与斜面有关的平抛运动与斜面有关的平抛运动)(2021唐山二模唐山二模)如图如图149所示，一长
14、为所示，一长为l的平板的平板AB，可以绕端点，可以绕端点B在竖直面在竖直面内转动，在板的内转动，在板的A端沿水平方向抛出一小球，结果小球端沿水平方向抛出一小球，结果小球刚好落在刚好落在B端，改变平板的倾角端，改变平板的倾角，要保证小球水平抛，要保证小球水平抛出后仍能落到出后仍能落到B端，那么小球的初速度端，那么小球的初速度v0与板的倾角与板的倾角(090)之间关系应满足之间关系应满足图图149答案答案C3(与斜面有关的平抛运动与斜面有关的平抛运动)如图如图1410所示是倾所示是倾角为角为45的斜坡，在斜坡底端的斜坡，在斜坡底端P点正上方某一位置点正上方某一位置Q处处以速度以速度v0水平向左抛出
15、一个小球水平向左抛出一个小球A，小球恰好能垂直落，小球恰好能垂直落在斜坡上，运动时间为在斜坡上，运动时间为t1。小球。小球B从同一点从同一点Q处自由下处自由下落，下落至落，下落至P点的时间为点的时间为t2，不计空气阻力，那么，不计空气阻力，那么图图1410答案答案D规律总结规律总结与斜面有关的平抛运动问题的分析方法与斜面有关的平抛运动问题的分析方法斜面上的平抛问题是一种常见的题型，在解答这类问斜面上的平抛问题是一种常见的题型，在解答这类问题时除要运用平抛运动的位移和速度规律，还要充分运题时除要运用平抛运动的位移和速度规律，还要充分运用斜面倾角，找出斜面倾角同位移和速度与水平方向夹用斜面倾角，找
16、出斜面倾角同位移和速度与水平方向夹角的关系，从而使问题得到顺利解决。常见的模型如角的关系，从而使问题得到顺利解决。常见的模型如下：下：考点三圆周运动考点三圆周运动例例2(多项选择多项选择)如图如图1411所示，两个质量所示，两个质量均为均为m的小木块的小木块a和和b(可视为质点可视为质点)放在水平圆盘上，放在水平圆盘上，a与转轴与转轴OO的距离为的距离为l，b与转轴的距离为与转轴的距离为2l。木块与圆。木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度倍，重力加速度大小为大小为g。假设圆盘从静止开场绕转轴缓慢地加速转。假设圆盘从静止开场绕转轴缓慢地加速转动
17、，用动，用表示圆盘转动的角速度，以下说法正确的选项表示圆盘转动的角速度，以下说法正确的选项是是图图1411答案答案AC 题后感悟题后感悟圆周运动临界问题的分析方法圆周运动临界问题的分析方法分析临界问题最常用的方法是动态分析法。此题中可分析临界问题最常用的方法是动态分析法。此题中可以让圆盘从静止开场转动，让角速度缓慢增大，分析角以让圆盘从静止开场转动，让角速度缓慢增大，分析角速度增大过程中，两物体所受摩擦力的变化，从而找到速度增大过程中，两物体所受摩擦力的变化，从而找到临界状态。临界状态。例例3如图如图1412所示，装置所示，装置BOO可绕竖直轴可绕竖直轴OO转动，可视为质点的小球转动，可视为质
18、点的小球A与两细线连接后分别系与两细线连接后分别系于于B、C两点，装置静止时细线两点，装置静止时细线AB水平，细线水平，细线AC与竖与竖直方向的夹角直方向的夹角37。小球的质量。小球的质量m1 kg，细线，细线AC长长l1 m，B点距转轴的水平距离和距点距转轴的水平距离和距C点竖直距点竖直距离相等离相等(重力加速度重力加速度g10 m/s2，sin 37，cos 370.8)。图图1412(1)假设装置匀速转动的角速度为假设装置匀速转动的角速度为1时，细线时，细线AB上的上的张力为张力为0，而细线，而细线AC与竖直方向的夹角仍为与竖直方向的夹角仍为37，求角，求角速度速度1的大小；的大小；(2
19、)假设装置匀速转动的角速度为假设装置匀速转动的角速度为2时，细线时，细线AB刚好刚好竖直，且张力为竖直，且张力为0，求此时角速度，求此时角速度2的大小；的大小；(3)装置可以以不同的角速度匀速转动，试通过计算装置可以以不同的角速度匀速转动，试通过计算在坐标图中画出细线在坐标图中画出细线AC上张力上张力FT随角速度的平方随角速度的平方2变变化的关系图象。化的关系图象。审题探究审题探究(1)当细线当细线AB上的张力为零、细线上的张力为零、细线AC与竖直方向的夹与竖直方向的夹角为角为37时，小球受几个力的作用？小球做圆周运动的时，小球受几个力的作用？小球做圆周运动的半径是多少？半径是多少？(2)当细
20、线当细线AB竖直且张力为零时，小球受几个力的作竖直且张力为零时，小球受几个力的作用？小球做圆周运动的半径又是多少？用？小球做圆周运动的半径又是多少？(3)取不同的数值时，小球受力不同，画出在取不同的数值时，小球受力不同，画出在的各的各个取值区间内小球的受力示意图，并指明向心力的来个取值区间内小球的受力示意图，并指明向心力的来源。源。【题组训练】【题组训练】1(多项选择多项选择)(2021郑州模拟郑州模拟)如图如图1413所示，所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细线相连在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量均为的质量均为m的两个物体的两个物体A和和B，它们分居圆心两侧
21、，它们分居圆心两侧，与圆心距离分别为与圆心距离分别为RAr，RB2r，与盘间的动摩擦，与盘间的动摩擦因数因数一样，当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑一样，当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，以下说法正确的动时，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，以下说法正确的选项是选项是图图1413答案答案ABC2(多项选择多项选择)(2021濮阳三模濮阳三模)如图如图1414所示，所示，穿过桌面上光滑小孔的轻质细绳一端与质量为穿过桌面上光滑小孔的轻质细绳一端与质量为m的小球的小球相连，另一端与质量为相连，另一端与质量为M的物块相连，小球和物块均可的物块相连，小球和物块均可视为质点
22、。小孔上端连接物块的细线水平，物块处于静视为质点。小孔上端连接物块的细线水平，物块处于静止状态，小球在水平面上做匀速圆周运动。现改变小球止状态，小球在水平面上做匀速圆周运动。现改变小球的速度，小球到更高的轨道上做匀速圆周运动的速度，小球到更高的轨道上做匀速圆周运动(A位位置置)，物块的位置没有变化，且仍保持静止，以下判断，物块的位置没有变化，且仍保持静止，以下判断正确的选项是正确的选项是图图1414A绳子的张力变大绳子的张力变大B小球做圆周运动的线速度变小小球做圆周运动的线速度变小C桌面对物块的作用力变大桌面对物块的作用力变大D小球做圆周运动的周期变大小球做圆周运动的周期变大答案答案AC【必记
23、要点必记要点】抛体运动与圆周运动的综合应用问题要注意以下几抛体运动与圆周运动的综合应用问题要注意以下几点：点：1运动阶段的划分。运动阶段的划分。2运动阶段的衔接，尤其注意速度方向。运动阶段的衔接，尤其注意速度方向。3两个运动阶段在时间和空间上的联系。两个运动阶段在时间和空间上的联系。考点四平抛运动与圆周运动的结合考点四平抛运动与圆周运动的结合常见命题情景：常见命题情景：1先平抛再圆周先平抛再圆周(可能落在水平转盘上，也可能落在可能落在水平转盘上，也可能落在竖直平面内的管道或轨道上。竖直平面内的管道或轨道上。2先圆周再平抛先圆周再平抛(可能从圆周运动最高点抛出，也可可能从圆周运动最高点抛出，也可
24、能从圆周运动最低点抛出能从圆周运动最低点抛出)。图图1415(1)物块到达物块到达B点时对圆弧轨道的压力；点时对圆弧轨道的压力；(2)物块滑上薄木板时的速度大小；物块滑上薄木板时的速度大小；(3)到达共同速度前物块下滑的加速度大小及从物块到达共同速度前物块下滑的加速度大小及从物块滑上薄木板至到达共同速度所用的时间。滑上薄木板至到达共同速度所用的时间。审题探究审题探究1审读题干，挖掘信息。审读题干，挖掘信息。(1)物块恰好以平行于薄木板的方向滑上木板，物块物块恰好以平行于薄木板的方向滑上木板，物块到到C点速度方向与水平方向成点速度方向与水平方向成30角。角。(2)物块在薄木板上滑动，同时薄木板向
25、下加速，经物块在薄木板上滑动，同时薄木板向下加速，经过一段时间两者速度一样。过一段时间两者速度一样。2构建情景，复原模型。构建情景，复原模型。(1)物块到物块到B点，属圆周运动的最低点，画出物块的受点，属圆周运动的最低点，画出物块的受力示意图。力示意图。(2)物块从物块从B到到C为平抛运动，知道到为平抛运动，知道到C点时速度方点时速度方向，画出速度分解图。向，画出速度分解图。(3)物块在薄木板上滑动，属滑块物块在薄木板上滑动，属滑块木板模型，画木板模型，画出两者受力示意图。出两者受力示意图。名师点拨名师点拨解答此题时，学生常出现的思维障碍和失分点有以下解答此题时，学生常出现的思维障碍和失分点有
26、以下几点几点1思维障碍思维障碍求物块滑上木板时的速度，有些同学总想从求物块滑上木板时的速度，有些同学总想从B到到C利用动能定理或机械能守恒定律求解，但找不到利用动能定理或机械能守恒定律求解，但找不到B、C的高度差，因而无法求解的高度差，因而无法求解有些同学认为既然木板与斜面之间无摩擦，那么木有些同学认为既然木板与斜面之间无摩擦，那么木板下滑的加速度和速度很大，两者不能到达共同速度，板下滑的加速度和速度很大，两者不能到达共同速度，因而思维受阻。这也是局部同学常犯的错误，即认为无因而思维受阻。这也是局部同学常犯的错误，即认为无摩擦情况下，物体的速度可瞬间变大。摩擦情况下，物体的速度可瞬间变大。【题
27、组训练】【题组训练】1如图如图1416所示，参加某电视台娱乐节目的选所示，参加某电视台娱乐节目的选手从较高的平台以手从较高的平台以v08 m/s的速度从的速度从A点水平跃出后，点水平跃出后，沿沿B点切线方向进入光滑圆弧轨道，沿轨道滑到点切线方向进入光滑圆弧轨道，沿轨道滑到C点后点后水平离开轨道。水平离开轨道。A、B之间的竖直高度之间的竖直高度H1.8 m，圆弧，圆弧轨道半径轨道半径R10 m，选手的质量为，选手的质量为50 kg，不计空气阻，不计空气阻力，力，g10 m/s2，求：，求：图图1416答案答案(1)0.6 s10 m/s，与水平方向的夹角为，与水平方向的夹角为37(2)1 200
28、 N，方向竖直向下，方向竖直向下2如图如图1417所示，所示，质量是质量是1 kg的小球用长为的小球用长为0.5 m的细线悬挂在的细线悬挂在O点，点，O点点与地面间的竖直距离为与地面间的竖直距离为1 m，如果使小球绕，如果使小球绕OO轴在轴在水平面内做圆周运动，假设水平面内做圆周运动，假设细线能承受的最大拉力为细线能承受的最大拉力为12.5 N，(g10 m/s2)求：求：图图1417(1)当小球的角速度为多大时，细线将断裂；当小球的角速度为多大时，细线将断裂；(2)线断裂后小球落地点与悬点的水平距离。线断裂后小球落地点与悬点的水平距离。解析解析(1)当细线承受的拉力恰为最大时，对小球进当细线承受的拉力恰为最大时，对小球进展受力分析，如下图展受力分析，如下图图图1417答案答案(1)5 rad/s(2)0.6 m
