- 曲线运动高考分析
曲线运动是高考的重要考点之一,涉及的知识点包括:
1. 曲线运动的定义:物体运动轨迹是曲线的运动,称为曲线运动。
2. 曲线运动的条件:物体所受的合外力和它方向的合力为恒力时,物体做曲线运动。
3. 曲线运动的速度:曲线运动中速度方向时刻变化,故速度是变化的。
4. 曲线运动的实例分析:平抛运动和斜抛运动。
5. 曲线运动的加速度:曲线运动中加速度可以恒定,也可以变化。
6. 曲线运动的合成与分解:涉及到两个方向速度的合成与分解的问题。
此外,关于圆周运动需要注意的重点知识包括:向心力的来源、向心力的公式、匀速圆周运动的公式、离心现象的解释等。
在高考中,曲线运动和圆周运动通常会结合在一起出题,考察学生的综合分析能力。因此,同学们在备考时,需要全面掌握相关知识,并提高自己的分析能力。
相关例题:
例题:
【题目】在竖直平面内有一圆弧形轨道,半径为R,轨道AB部分是光滑的,BC部分是粗糙的,且B为圆弧的最低点。一物体自A点由静止开始下滑到C点恰好停止。已知物体与轨道BC的摩擦因数为μ,重力加速度为g。求:
(1)物体自A点滑到B点时的速度大小;
(2)物体自A点滑到B点的过程中,轨道对物体的支持力做的功;
(3)物体自A点滑到B点的过程中,轨道对物体的摩擦力做的功。
【分析】
(1)物体自A点滑到B点时,由动能定理得:mgR(1-cosθ) = 0-0,解得:$v = \sqrt{gR}$;
(2)物体在B点时,由牛顿第二定律得:$mg - F_{N} = m\frac{v^{2}}{R}$,解得:$F_{N} = mg$;由动能定理得:$W_{N} = \frac{1}{2}mv^{2} = \frac{1}{2}mgR$;
(3)物体在C点时,由动能定理得:$- \mu mg\cos\theta \cdot 2R = 0 - \frac{1}{2}mv^{2}$,解得:$W_{f} = \frac{1}{2}mgR\mu$。
【总结】
本题考查了曲线运动规律和动能定理的应用,关键要掌握圆周运动向心力的来源和动能定理的应用。
【说明】本题属于基础题,难度不大。
【解答】
(1)物体自A点滑到B点时,由动能定理得:$mgR(1 - cos\theta) = 0 - 0$,解得:$v = \sqrt{gR}$;
(2)物体在B点时,由牛顿第二定律得:$mg - F_{N} = m\frac{v^{2}}{R}$,解得:$F_{N} = mg$;由动能定理得:$W_{N} = \frac{1}{2}mv^{2}$;
(3)物体在C点时,由动能定理得:$- \mu mg\cos\theta \cdot 2R = 0 - \frac{1}{2}mv^{2}$;解得:$W_{f} = \frac{1}{2}mgR\mu$;由于轨道对物体的支持力与物体的速度垂直,所以支持力不做功;所以物体自A点滑到B点的过程中,轨道对物体的摩擦力做的功为$\frac{1}{2}mgR\mu$。
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