高考物理二轮复习专题一力与运动第3讲抛体运动与圆周运动课件（49页PPT）

(共49张PPT)
[复习目标]
1.会分析处理运动的合成与分解、平抛运动、斜抛运动问题。
2.会分析常见圆周运动的向心力来源,并会处理圆周运动及有关临界问题。
3.熟练掌握抛体运动与斜面、圆周运动规律等知识的综合问题。
1.平抛运动及研究方法
2.平抛运动的两个推论
(1)设做平抛运动的物体在任意时刻的速度方向与水平方向的夹角为θ,位移方向与水平方向的夹角为φ,则有tan θ=2tan φ,如图甲所示。
(2)做平抛运动的物体任意时刻的瞬时速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点,如图乙所示。
[例1]　(2025·云南卷)如图所示,某同学将两颗鸟食从O点水平抛出,两只小鸟分别在空中的M点和N点同时接到鸟食。鸟食的运动视为平抛运动,两运动轨迹在同一竖直平面内,则(　　)
D
A.两颗鸟食同时抛出
B.在N点接到的鸟食后抛出
C.两颗鸟食平抛的初速度相同
D.在M点接到的鸟食平抛的初速度较大
C
(4)如图丙所示,做平抛运动的物体,其位移方向与速度方向一定不同,它们之间的关系tan φ=2tan θ。
斜抛运动的性质及基本规律
性质 斜抛运动是加速度为g的匀变速曲线运动,运动轨迹是抛物线
研究方法 运动的合成与分解、逆向思维法
基本规律(以斜上抛运动为例)
[例3]　(2024·江苏卷)喷泉a、b形成如图所示的形状,不计空气阻力,则喷泉a、b的(　　)
A.加速度相同 B.初速度相同
C.最高点的速度相同 D.在空中的时间相同
A
BD
考向1　水平面内的圆周运动
1.水平面内圆周运动的分析思路
2.水平面内圆周运动的临界问题
(1)绳的临界:绳恰好伸直,拉力FT=0。
(2)接触面滑动临界:达到最大静摩擦力,F=Ffmax。
(3)接触面分离临界:FN=0。
[例5]　(多选)(2025·广东卷)将可视为质点的小球沿光滑冰坑内壁推出,使小球在水平面内做匀速圆周运动,如图所示。已知圆周运动半径R为0.4 m,小球所在位置处的切面与水平面夹角θ为45°,小球质量为0.1 kg,重力加速度g取10 m/s2。关于该小球,下列说法正确的有(　　)
AC
A.角速度为5 rad/s
B.线速度大小为4 m/s
C.向心加速度大小为10 m/s2
D.所受支持力大小为1 N
D
考向2　竖直面内的圆周运动
竖直面内圆周运动的两种模型
模型 轻绳模型(最高点无支撑) 轻杆模型(最高点有支撑)
图例
最高点受力 重力mg,弹力F弹向下或等于零 重力mg,弹力F弹向下、向上或等于零
最高点方程
恰好过最高点 mg=F弹,v=0,即在最高点速度可为零
CD
AD
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3.(2025·重庆三模)用图甲所示的足球发球机在球门正前方的A、B两个相同高度的位置发射同一足球,情境如图乙所示,两次足球都水平击中球门横梁上的同一点,不计空气阻力。则(　　)
B
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A.两次击中横梁的速度相同
B.足球两次运动的速度变化量相同
C.从B位置发射的足球初速度较大
D.从A位置发射的足球在空中的运动时间长
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4.(多选)(2025·山东卷)如图所示,在无人机的某次定点投放性能测试中,目标区域是水平地面上以O点为圆心,半径R1=5 m的圆形区域,OO'垂直地面,无人机在离地面高度H=20 m的空中绕O'点、平行地面做半径R2=3 m的匀速圆周运动,A、B为圆周上的两点,∠AO'B=90°。若物品相对无人机无初速度地释放,为保证落点在目标区域内,无人机做圆周运动的最大角速度应为ωmax。当无人机以ωmax沿圆周运动经过A点时,相对无人机无初速度地释放物品。不计空气对物品运动的影响,物品可视为质点且落地后即静止,重力加速度大小g取10 m/s2。下列说法正确的是(　　)
BC
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[能力提升练]
5.(2025·重庆模拟)如图所示,三个可视为质点的小球1、2、3,先后从同一固定斜面(其中AO⊥OC)的顶点A处水平抛出(初速度均平行于OD),落点分别为B、C、D。已知AB=BC,O、C、D三点共线且OC=CD,不计空气阻力,则小球1、2、3平抛时的初速度大小之比为(　　)
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6.(2025·江西南昌一模)一住宅阳台失火,消防员用靠在一起的两支水枪喷水灭火,如图所示,甲水柱射向水平阳台近处着火点A,乙水柱射向水平阳台远处着火点B,两水柱最高点在同一水平线上,不计空气阻力,甲、乙水柱喷出时的速度大小分别为v1、v2,甲、乙水柱在空中运动的时间分别为t1、t2。以下判断正确的是(　　)
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B
A.v1>v2,t1=t2 B.v1C.v1>v2,t11
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解析　根据题意可知,甲、乙两水柱最高点在同一水平线上,则甲、乙水柱在空中运动的时间相等,即t1=t2,甲、乙水柱竖直方向的初速度相等,由题图可知,乙的水平位移大,则乙水平方向的初速度大,有v2>v1,故B正确。
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7.(2025·广东茂名一模)如图所示,制作陶瓷的圆形工作台上有A、B两陶屑随工作台一起转动,转动角速度为ω,A在工作台边缘,B在工作台内部。若A、B与台面间的动摩擦因数相同,则下列说法正确的是(　　)
A.当工作台匀速转动,A、B所受合力为0
B.当工作台匀速转动,A、B线速度大小相等
C.当工作台角速度ω逐渐增大,陶屑A最先滑动
D.当工作台角速度ω逐渐增大,A、B所受的摩擦力始终指向轴OO'
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C
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8.(2025·甘肃平凉模拟)用一根橡皮筋吊着小球做圆锥摆运动,已知在弹性限度内,橡皮筋的弹力与形变量成正比,橡皮筋始终在弹性限度内的情况下,小球做圆锥摆运动的角速度ω跟橡皮筋与竖直方向的夹角θ的关系图像正确的是(　　)
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9.(多选)(2025·陕西咸阳模拟)如图所示,长为0.1 m的轻杆一端固定一质量为0.1 kg的小球,小球绕圆心O在竖直面内做圆周运动。P是圆周上的最高点,重力加速度取g=10 m/s2,下列说法正确的是(　　)
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BD
A.当小球运动到与圆心O高度相等的水平位置时,轻杆对小球作用力为零
B.若小球经过P点时速度为1 m/s,轻杆对小球的作用力为零
C.若小球经过P点时轻杆对小球的作用力等于0.36 N,小球的速度一定等于0.8 m/s
D.若小球经过Q点时轻杆对小球的作用力等于5 N,小球的速度一定等于2 m/s
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[拓展培优练]
11.(2025·重庆模拟预测)如图所示,固定的光滑水平直轨道AB、半径R=0.5 m的光滑螺旋圆形轨道BCD、光滑水平直轨道DE平滑连接。EFGH是长度d=10 m的固定光滑凹槽,其底部FG水平,侧壁EF、HG竖直。一长度L=5 m、质量m=0.1 kg的平板紧靠EF放置,平板上表面与DEH齐平。现将一质量也为m=0.1 kg的小滑块(可视为质点)从弹簧右端弹射,经过轨道BCD后滑上平板,并带动平板一起运动,平板到达HG处时立即被锁定。已知平板与小滑块之间的动摩擦因数μ=0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10 m/s2,不计空气阻力。
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