幻灯片 1一、三年高考考点统计与分析 考点 试题 题型 分值 运动的合成与分解 2011年江苏T3 2011年上海T11 2010年江苏T1 选择 选择 选择 3分 3分 3分 ---- 幻灯片 2考点 试题 题型 分值 平抛运动 2012年新课标全国T15 2012年江苏T6 2012年浙江T18 2011年广东T17 2011年海南T15 2011年江苏T14 2010年北京T22 选择 选择 选择 选择 计算 计算 计算 6分 4分 6分 6分 8分 16分 16分 ---- 幻灯片 3考点 试题 题型 分值 圆周运动 2012年广东T17 2012年福建T20 2012年天津T3 2011年安徽T17 2011年北京T22 2010年广东T35 选择 计算 选择 选择 计算 计算 6分 15分 6分 6分 16分 18分 ---- 幻灯片 4考点 试题 题型 分值 万有引力与航天 2012年新课标全国T21 2012年福建T16 2012年浙江T15 2012年山东T15 2011年浙江T19 2011年天津T8 2011年新课标全国T19 2011年安徽T22 2010年新课标全国T20 2010年北京T16 2010年山东T18 2010年浙江T20 选择 选择 选择 选择 选择 选择 选择 计算 选择 选择 选择 选择 6分 6分 6分 5分 6分 6分 6分 14分 6分 6分 4分 6分 ---- 幻灯片 5 (1)从近三年高考试题考点分布可以看出,高考对本章内容的考查重点有:平抛运动、圆周运动与牛顿运动定律的综合,万有引力定律与实际航空、航天问题的结合,如天体质量、密度的估算、卫星的发射、运行、变轨问题等。 (2)本部分内容的考查题型较全,既有选择题,又有计算题,对抛体运动、圆周运动、万有引力定律的应用的直接考查,一般为选择题;平抛运动、圆周运动规律与其他知识的综合应用,一般以计算题的形式考查。 ---- 幻灯片 6 二、2014年高考考情预测 (1)运动的合成与分解、平抛运动规律、圆周运动规律、万有引力定律在航天科技方面的应用仍将是本章命题的热点。 (2)平抛运动、圆周运动规律与牛顿运动定律、万有引力定律、功能关系、电磁学知识相结合,与生产、生活、科技背景相联系,将是2014年高考命题的趋势。 ---- 幻灯片 7第四章 曲线运动 万有引力与航天 [学习目标定位] 考 纲 下 载 1.运动的合成与分解(Ⅱ) 2.抛体运动(Ⅱ) 3.匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加速度(Ⅰ) 4.匀速圆周运动的向心力(Ⅱ) 5.离心现象(Ⅰ) 6.万有引力定律及其应用(Ⅱ) 7.环绕速度(Ⅱ) 8.第二宇宙速度和第三宇宙速度(Ⅰ) 9.经典时空观和相对论时空观(Ⅰ) ---- 幻灯片 8考 情 上 线 考点 点击 1.平抛运动规律及研究方法。 2.圆周运动的角速度、线速度、向心加速度,以及竖直平面内的圆周运动,常综合考查牛顿第二定律、机械能守恒定律或能量守恒定律。 3.万有引力定律与圆周运动相综合,结合航天技术、人造地球卫星等现代科技的重要领域进行命题。 高考 地位 高考对本章中知识点考查频率较高的是平抛运动、圆周运动及万有引力定律的应用。单独命题常以选择题的形式出现;与牛顿运动定律、功能关系、电磁学知识相综合常以计算题的形式出现。 ---- 幻灯片 9曲线运动 如图4-1-1是一位跳水运动员从高台做“反 身翻腾二周半”动作时头部的运动轨迹,最后运动 员沿竖直方向以速度v入水。整个运动过程中在哪 几个位置头部的速度方向与入水时v的方向相同? 在哪几个位置与v的方向相反?把这些位置在图中标出来。 图4-1-1 超链接 ---- 幻灯片 10 提示:头部的速度方向为头部运动轨迹在各点的切线方向,如图所示,A、C两位置头部速度方向与v方向相同,B、D两位置头部速度方向与v方向相反。 ---- 幻灯片 11 1.速度方向 质点在某一点的瞬时速度的方向,沿曲线上该点的 方向。 2.运动性质 做曲线运动的物体,速度的 时刻改变,故曲线运动一定是 运动,即必然具有加速度。 切线 方向 变速 ---- 幻灯片 12 3.曲线运动的条件 (1)运动学角度:物体的 方向跟速度方向不在同一条直线上。 (2)动力学角度:物体所受 的方向跟速度方向不在同一条直线上。 加速度 合外力 ---- 幻灯片 13[试一试] 图4-1-2 1.物体在光滑水平面上受三个水平恒力 (不共线)作用处于平衡状态,如图4- 1-2所示,当把其中一个水平恒力撤 去时(其余两个力保持不变),物体将 (  ) A.一定做匀加速直线运动 B.可能做匀变速直线运动 C.可能做曲线运动 D.一定做曲线运动 ---- 幻灯片 14解析:物体原来受三个力作用处于平衡状态,现在撤掉其中一个力,则剩下两个力的合力与撤掉的力等大反向,即撤掉一个力后,合力为恒力,如果物体原来静止,则撤掉一个力后将做匀加速直线运动,选项B正确;如果物体原来做匀速直线运动,撤掉一个力后,若速度与合力不共线,则物体做曲线运动,若速度与合力共线,则物体将做匀变速直线运动,选项A、D错,C正确。 答案:BC  ---- 幻灯片 15 如图4-1-3所示,红蜡块可以在竖直 玻璃管内的水中匀速上升,速度为v。若在 红蜡块从A点开始匀速上升的同时,玻璃管从AB位置由静止开始水平向右做匀加速直线运动,加速度大小为a。 运动的合成与分解 图4-1-3 超链接 ---- 幻灯片 16 请思考:红蜡块实际参与了哪两个方向的运动?这两个运动的合运动轨迹是直线还是曲线?与图中哪个轨迹相对应? 提示:红蜡块沿竖直方向做匀速直线运动,沿水平方向做匀加速直线运动,此两运动的合运动为曲线运动,运动轨迹为图中的曲线AQC。 ---- 幻灯片 171.基本概念 2.分解原则 根据运动的 分解,也可采用正交分解。 实际效果 ---- 幻灯片 18 3.遵循的规律 位移、速度、加速度都是矢量,故它们的合成与分解都遵循 定则。 (1)如果各分运动在同一直线上,需选取正方向,与正方向同向的量取“+”号,与正方向反向的量取“-”号,从而将矢量运算简化为 运算。 (2)两分运动不在同一直线上时,按照平行四边形定则进行合成,如图4-1-4所示。 图4-1-4 平行四边形 代数 ---- 幻灯片 19---- 幻灯片 20[试一试] 2.某质点的运动速度在x、y方向的分量vx、vy与时间 的关系如图4-1-5所示,已知x、y方向相互垂直,则4 s末该质点的速度和位移大小各是多少? 图4-1-5 ---- 幻灯片 21---- 幻灯片 22合运动的性质与轨迹判断 1.合力方向与轨迹的关系 无力不拐弯,拐弯必有力。曲线运动轨迹始终夹在合力方向与速度方向之间,而且向合力的方向弯曲,或者说合力的方向总是指向曲线的“凹”侧。 2.合力方向与速率变化的关系 (1)当合力方向与速度方向的夹角为锐角时,物体的速率增大。 (2)当合力方向与速度方向的夹角为钝角时,物体的速率减小。 ---- 幻灯片 23 (3)当合力方向与速度方向垂直时,物体的速率不变。 3.合运动与分运动的关系 (1)运动的独立性: 一个物体同时参与两个(或多个)运动,其中的任何一个运动并不会受其他分运动的干扰,而保持其运动性质不变,这就是运动的独立性原理。虽然各分运动互不干扰,但是它们共同决定合运动的性质和轨迹。 ---- 幻灯片 24 (2)运动的等时性: 各个分运动与合运动总是同时开始,同时结束,经历时间相等(不同时的运动不能合成)。 (3)运动的等效性: 各分运动叠加起来与合运动有相同的效果。 (4)运动的同一性: 各分运动与合运动,是指同一物体参与的分运动和实际发生的运动,不是几个不同物体发生的不同运动。 ---- 幻灯片 25 4.合运动性质的判断 若合加速度与合初速度的方向在同一直线上则为直线运动,否则为曲线运动。例如: (1)两个匀速直线运动的合运动仍然是匀速直线运动; (2)一个匀速直线运动与一个匀变速直线运动的合运动仍然是匀变速运动,当二者共线时为匀变速直线运动,不共线时为匀变速曲线运动; (3)两个匀变速直线运动的合运动仍然是匀变速运动;若合初速度与合加速度在同一直线上,则合运动为匀变速直线运动,不共线时为匀变速曲线运动; (4)两个初速度为零的匀加速直线运动的合运动仍然是初速度为零的匀加速直线运动。 ---- 幻灯片 26 [例1] 在一光滑水平面内建立平面直角坐标系,一物体从t=0时刻起,由坐标原点O(0,0)开始运动,其沿x轴和y轴方向运动的速度—时间图象如图4-1-6甲、乙所示,下列说法中正确的是 (  ) 图4-1-6 ---- 幻灯片 27 A.前2 s内物体沿x轴做匀加速直线运动 B.后2 s内物体继续做匀加速直线运动,但加速度沿y轴方向 C.4 s末物体坐标为(4 m,4 m) D.4 s末物体坐标为(6 m,2 m) [审题指导] (1)在2 s前和2 s后,物体在x轴和y轴方向上的运动规律不同。 (2)由物体在4 s末的坐标位置,可分析物体在x、y方向上的分运动并求解。 ---- 幻灯片 28[答案] AD ---- 幻灯片 29小船过河问题分析 1.小船过河问题分析思路 超链接 ---- 幻灯片 30 2.三种速度: v1(船在静水中的速度)、v2(水流速度)、v(船的实际速度)。 3.三种过河情景分析 ---- 幻灯片 31图4-1-7 ---- 幻灯片 32 [例2] 一小船渡河,河宽d=180 m,水流速度v1=2.5 m/s。若船在静水中的速度为v2=5 m/s,求: (1)欲使船在最短的时间内渡河,船头应朝什么方向?用多长时间?位移是多少? (2)欲使船渡河的航程最短,船头应朝什么方向?用多长时间?位移是多少? [尝试解题]  (1)欲使船在最短时间内渡河,船头应朝垂直河岸方向。 当船头垂直河岸时,如图甲所示。 ---- 幻灯片 33(2)欲使船渡河航程最短,应垂直河岸渡河,船头应朝上游与垂直河岸方向成某一夹角α 如图乙所示, 有v2sin α=v1, 得α=30° ---- 幻灯片 34---- 幻灯片 35解决小船过河问题应注意的问题 (1)渡河时间只与船垂直于河岸方向的分速度有关,与水流速度无关。 (2)船渡河位移最短值与v船和v水大小关系有关,v船>v水时,河宽即为最短位移,v船vB B.vAv1 C.v2≠0 D.v2=0 解析:如图所示,分解A上升的速度v,v2=v cos α,当A环上升至与定滑轮的连线处于水平位置时,α=90°,故v2=0,即B的速度为零。 答案:D ---- 幻灯片 42[随堂巩固落实] 1. 电动自行车绕如图4-1-11所示的 400 m标准跑道运动,车上的车速 表指针一直指在36 km/h处不动。 则下列说法中正确的是 (  ) A.电动车的速度一直保持不变 B.电动车沿弯道BCD运动过程中,车一直具有加 速度 图4-1-11 ---- 幻灯片 43C.电动车绕跑道一周需40 s,此40 s内电动车的平均 速度等于10 m/s D.跑完一圈过程中,由于电动车的速度没有发生改 变,故电动车所受合力为零 解析:电动车做曲线运动,速度是变化的,A错。电动车经BCD的运动为曲线运动,合力不等于零,车的加速度不为零,B对,D错。电动车跑完一周的位移为零,其平均速度为零,C错。 答案:B ---- 幻灯片 442.如图4-1-12所示的直角三角板紧贴在固定的刻度 尺上方,现假使三角板沿刻度尺水平向右匀速运动的同时,一支铅笔从三角板直角边的最下端,由静止开始沿此边向上做匀加速直线运动,下列关于铅笔尖的运动及其留下的痕迹的判断中,正确的是 (  ) 图4-1-12 ---- 幻灯片 45A.笔尖留下的痕迹是一条抛物线 B.笔尖留下的痕迹是一条倾斜的直线 C.在运动过程中,笔尖运动的速度方向始终保持不变 D.在运动过程中,笔尖运动的加速度方向始终保持不 变 解析:笔尖水平方向是匀速运动,竖直方向是匀加速直线运动,其运动是一种类平抛运动,故轨迹是一条抛物线,则A、D正确。 答案:AD  ---- 幻灯片 463.(2012·宁波模拟)人用绳子通过定滑轮拉 物体A,A穿在光滑的竖直杆上,当以 速度v0匀速地拉绳使物体A到达如图4- 1-13所示位置时,绳与竖直杆的夹角 为θ,则物体A实际运动的速度是 (  ) 图4-1-13 ---- 幻灯片 47答案:D ---- 幻灯片 48图4-1-14 ---- 幻灯片 49A.甲、乙两船到达对岸的时间不同 B.v=2v0 C.两船可能在未到达对岸前相遇 D.甲船也在A点靠岸 答案:BD  ---- 幻灯片 50(1)t=10 s时刻物体的位置坐标; (2)t=10 s时刻物体的速度和加速度的大小与方向。 图4-1-15 ---- 幻灯片 51---- 幻灯片 52答案:(1)(30 m,20 m) (2)5.0 m/s, 与x轴正方向夹角为53° 0.4 m/s2, 沿y轴正方向 ---- 幻灯片 53(给有能力的学生加餐) 1.如图1所示的曲线为运动员抛出的铅球运动 轨迹(铅球视为质点),A、B、C为曲线上 的三点,关于铅球在B点的速度方向,说 法正确的是 (  ) 图1 A.为AB的方向 B.为BC的方向 C.为BD的方向 D.为BE的方向 解析:由于做曲线运动的物体在某点的速度方向沿曲线在该点的切线方向,因此,铅球在B点的速度方向为BD方向,C正确。 答案:C  ---- 幻灯片 542.(2012·广州模拟)如图2所示,船从A处 开出后沿直线AB到达对岸,若AB与 河岸成37°角,水流速度为4 m/s,则 船从A点开出的最小速度为 (  ) A.2 m/s     B.2.4 m/s C.3 m/s D.3.5 m/s 图2 ---- 幻灯片 55解析:由于船沿直线AB运动,因此船的合速度v合沿AB方向,根据平行四边形定则可知,当v船垂直于直线AB时,船有最小速度,由图知v船=v水sin37°=2.4 m/s,选项B正确。 答案:B ---- 幻灯片 563.(2012·东莞调研)在杂技表演中,猴子沿竖 直杆向上做初速度为零、加速度为a的匀 加速运动,同时人顶着直杆以速度v0水平 匀速移动,经过时间t,猴子沿杆向上移 动的高度为h,人顶杆沿水平地面移动的距离为x,如图3所示。关于猴子的运动情况,下列说法中正确的是 (  ) 图3 ---- 幻灯片 57答案:D  ---- 幻灯片 584.(2012·揭阳模拟)如图4所示,平面直角 坐标系xOy与水平面平行,在光滑水 平面上,一做匀速直线运动的质点以 速度v通过坐标原点O,速度方向与x 轴正方向的夹角为α,与此同时给质 点加上沿x轴正方向的恒力Fx和沿y轴正方向的恒力Fy,则此后 (  ) 图4 ---- 幻灯片 59A.因为有Fx,质点一定做曲线运动 B.如果FyFycot α,质点相对原来的方向向x轴一侧做 曲线运动 解析:显然质点受到的重力和光滑水平面的支持力是一对平衡力,所以质点所受的合外力F就是Fx和Fy的合力。当F与v平行,即Fy=Fxtan α时,质点做直线运动;当F与v不平行时,质点做曲线运动,且曲线向合外力的一侧弯曲。综上所述本题选C、D。 答案:CD  ---- 幻灯片 605.(2011·江苏高考)如图5所示,甲、乙两同学从河中O 点出发,分别沿直线游到A点和B点后,立即沿原路线返回到O点,OA、OB分别与水流方向平行和垂直,且OA=OB。若水流速度不变,两人在静水中游速相等,则他们所用时间 t甲、t乙的大小关系为 (  ) 图5 ---- 幻灯片 61A.t甲t乙 D.无法确定 答案:C  ---- 幻灯片 626.质量m=4 kg的质点静止在光滑水平面上的直角坐 标系的原点O,先用沿+x轴方向的力F1=8 N作用了2 s,然后撤去F1;再用沿+y轴方向的力F2=24 N作用了1 s,则质点在这3 s内的轨迹为 (  ) 图6 ---- 幻灯片 63答案:D  ----

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