高考物理抛体运动的规律及其应用复习资料(编辑修改稿)

高考物理抛体运动的规律及其应用复习资料(编辑修改稿)内容摘要：

直线运动，设子弹经时间 t击中目标靶，则 t＝ 代入数据得 t＝ s (2)目标靶做自由落体运动，则 h＝ 代入数据得 h＝ m. 答案： (1) s (2) m 一、描述圆周运动的物理量及其相互关系 描述圆周运动的物理量主要有线速度、角速度、周期、转速、向心加速度、向心力等，现比较如下表： 定义、意义 公式、单位 线速度 ① 描述做圆周运动的物体运动 的物理量 (v) ② 是矢量，方向和半径垂直，和圆周 ② 单位： m/s 角速度 ① 描述物体绕圆心 的物理量 (ω) ② 中学不研究其方向 ② 单位： rad/s 周期和转速 ① 周期是物体沿圆周运动 的时间 (T) ② 转速是物体在单位时间内转过的 (n)，也叫频率 (f) ① T＝ ；单位： s ② n的单位 r/s、 r/min ③ f的单位： Hz， f＝ 快慢 相切 转动快慢 一圈 圈数定义、意义 公式、单位 向心加速度 ① 描述速度 变化 的物理量 (an) ② 方向指向 ① an＝ ＝ ω2r② 单位： m/s2 向心力 ① 作用效果是产生向心加速度，只改变线速度的 ，不改变线速度的 ② 方向指向 ① Fn＝ ＝ m ＝ m ② 单位： N 相互关系 ① v＝ rω＝ ＝ 2πrf ② an＝ ＝ 4π2f2r ③ Fn＝ ＝ mωv＝ m4π2f2r mω2r 圆心 方向 快慢 方向 圆心 大小 1．对于某一确定的匀速圆周运动而言，角速度 (ω)、周期 (T)是恒定不变的． 2．向心力是一种 “ 效果力 ” ，可以是某一个力，也可以是 几个力的合力或某一个力的分力，方向时刻指向圆心． 1．匀速圆周运动 (1)定义：线速度的 的圆周运动． (2)特点：线速度的大小 ，角速度、周期和频率都是恒 定不变的，向心加速度和向心力的 也是恒定不变的． (3)性质：匀速圆周运动是速度大小 而方向时刻改变的变 速曲线运动，并且加速度大小 ，方向指向 ，所以 加速度时刻在改变． (4)条件：合外力大小不变，方向始终与速度垂直． 大小处处相等 不变 大小 不变 不变 圆心 二、匀速圆周运动和非匀速圆周运动 (5)两个特例 ① 同一转动圆盘 (或物体 )上各点的 相同． ② 皮带连接的两轮不打滑时，轮缘上各点的 大小 相等． 角速度 线速度 2．非匀速圆周运动 (1)定义：线速度的 、 均不断变化的圆周运动． (2)合力的作用 ① 合力沿速度方向的分量 Ft产生切向加速度， Ft＝ mat， 它只改变速度的 ． ② 合力沿半径方向的分量 Fn产生向心加速度， Fn＝ man， 它只改变速度的 ． 大小 方向 大小 方向 三、离心运动 ：做圆周运动的物体，在所受合力突然消失或不足以 提供做圆周运动所需 的情况下，所做的 圆心的 运动． (1)离心现象是物体惯性的表现． (2)离心运动并非沿半径方向飞出的运动，而是运动半径越 来越大的运动或沿 方向飞出的运动． (3)离心运动并不是受到什么离心力． 向心力 远离 切线 ：做圆周运动的质点，当它受到的沿着半径指向圆 心的合力突然变为零或不足以提供做圆周运动所需的向 心力时，质点就做离心运动． m，做圆周运动的半径为 r，角速度为 ω，向 心力为 F，如图 4－ 3－ 1所示． (1)当 F＝ 时，质点做匀速圆周运动； (2)当 F＜ 时，质点做离心运动； (3)当 F＝ 0时，质点沿切线做直线运动． mω2r mω2r 图 4－ 3－ 1 物体的运动状态是由力决定的，物体做离心运动还是近心运动，关键是看提供的向心力和所需向心力的关系． 1．向心力的来源 向心力是按力的作用效果命名的，可以是重力、弹力、 摩擦力、磁场力或电场力等各种力，也可以是几个力的 合力或某一个力的分力，因此在受力分析中要避免再另 外添加一个 “ 向心力 ” ． 2．向心力的确定 首先确定圆周运动的轨道所在的平面；其次找出轨道圆 心的位置；然后分析做圆周运动的物体所受的力，并作 出受力图；最后找出这些力指向圆心的合力就是向心力． 当利用正交分解法确定向心力时，一般以做圆周运动的物体为坐标原点，沿半径方向和切线方向分解各力． 1．如图 4－ 3－ 2所示，一小球用细绳悬挂于 O点，将 其拉离竖直位置一个角度后释放，则小球以 O点 为圆心做圆周运动，运动中小球所需的向心力是 ( ) A．绳的拉力 B．重力和绳的拉力的合力 C．重力和绳的拉力的合力沿绳方向的分力 D．绳的拉力和重力沿绳方向分力的合力 图 4－ 3－ 2 解析： 分析向心力来源时就沿着半径方向求合力即可，注意作出正确的受力分析图．如图所示，对小球进行受力分析，它受到重力和绳子的拉力作用，向心力是指向圆心方向的合力．因此，它可以是小球所受合力沿绳方向的分力，也可以是各力沿绳方向的分力的合力． 答案： CD 临界问题总是出现在变速圆周运动中，而竖直平面内的圆周运动是典型的变速圆周运动，其常见模型有轻绳模型和轻杆模型．现比较如下： 轻绳模型 轻杆模型 常见类型 过最高点的临界条件 由 mg＝ m 得 v临 ＝ v临 ＝ 0 轻绳模型 轻杆模型 讨论分析 (1)过最高点时， v≥ 绳、轨道对球产生弹力F(2)v＜ 不能过最高点，在到达最高点前小球已经脱离了圆轨道 (1)当 v＝ 0时， FN＝ mg， FN为支持力，沿半径背离圆心 (2)当 0＜ v＜ 时，－ FN＋ mg＝ m ， FN背离圆心并随 v的增大而减小 (3)当 v＝ 时 FN＝ 0 (4)当 v＞ 时， FN＋ mg＝ m ，FN指向圆心并随 v的增大而增大 1. 绳模型和杆模型过最高点的临界条件不同，其原因是绳 不能有支撑力，而杆可有支撑力． 2．对于杆模型，在最高点时。