高中生物一輪復(fù)習(xí)教案

高考物理第一輪能力提升復(fù)習(xí):探究平拋運(yùn)動的規(guī)律。

第二課時探究平拋運(yùn)動的規(guī)律

【教學(xué)要求】
1．理解平拋運(yùn)動的概念和處理方法--化曲為直法；
2．掌握平拋運(yùn)動的規(guī)律，并會運(yùn)用這些規(guī)律分析和解決有關(guān)問題。
【知識再現(xiàn)】
一、平拋運(yùn)動
1．定義
將物體用一定的初速度沿_______方向拋出，不考慮空氣阻力，物體只在________作用下所做的運(yùn)動叫做平拋運(yùn)動．
2．性質(zhì)
平拋運(yùn)動是加速度為重力加速度(g)的________曲線運(yùn)動，軌跡是拋物線．
3．平拋運(yùn)動的處理方法
平拋運(yùn)動可以分解為水平方向的_______運(yùn)動和豎直方向的________運(yùn)動兩個分運(yùn)動．
4．平拋運(yùn)動的規(guī)律
（1）水平方向上：vx=v0，x=_______；
（2）豎直方向上：vy=gt，y=_______；
（3）任意時刻的速度：v=_______
，θ為v與v0的的夾角；
（4）任意時刻的位置（相對于拋出點(diǎn)的位移）s=_______，，α為s和v0間的夾角；
（5）運(yùn)動時間t=_______，僅取決于豎直下落高度；
（6）射程L=_______=_______，取決于豎直下落的高度和初速度。

知識點(diǎn)一平拋運(yùn)動的探究
平拋運(yùn)動可分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動和豎直方向的自由落體運(yùn)動。在有些問題中常要結(jié)合起來求解。
【應(yīng)用1】（08天津市一百中學(xué)第一學(xué)期期中考試）如圖所示，為一小球做平拋運(yùn)動的閃光照片的一部分，圖中背景方格的邊長均為5cm，如果取g=1Om/s2，那么，閃光頻率為_______Hz，小球在水平方向上做______運(yùn)動，初速度大小為_______m/s。
導(dǎo)示:平拋運(yùn)動在水平方向的分運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動，由圖可以看出，A、B、C三點(diǎn)水平距離相等，故相鄰兩點(diǎn)間的時間間隔相等，設(shè)為T．
則由豎直方向的分運(yùn)動可知，△h=gT2．
所以(5-3)×O.05m==gT2，求得：T=O.1s．
故閃光頻率為f=1/T=10Hz
因?yàn)樗椒较蛏闲∏蜃鰟蛩僦本€運(yùn)動，即3×O.05m=v0T，
則水平分速度為v0=0.15/O.1=1.5m/s，即平拋的初速度為v0=1.5m/s
求解閃光照片中平拋問題常常要抓住兩點(diǎn)：一是相鄰的兩個像之間的時間間隔相等；二是平拋運(yùn)動的運(yùn)動規(guī)律——豎直方向做初速為零的勻加速直線運(yùn)動。
知識點(diǎn)二平拋運(yùn)動的規(guī)律
【應(yīng)用2】如圖所示，一固定斜面ABC,傾角為θ,高AC=h.,在頂點(diǎn)A以某一初速度水平拋出一小球，恰好落在B點(diǎn)，空氣阻力不計，試求自拋出經(jīng)多長時間小球離斜面最遠(yuǎn)？
導(dǎo)示:解法一：如圖所示，小球的瞬時速度v與斜面平行時，小球離斜面最遠(yuǎn)，設(shè)此點(diǎn)為D，由A到D時間為t1，則vy＝gt1，vy＝v0tanθ；
t1=v0tanθ/g①
設(shè)小球由A到B的時間為t，則h=gt2，tanθ=h/v0t
消去t,v0tanθ=②
由①、②式消去v0tanθ,t1=
解法二：沿斜面和垂直于斜面建立坐標(biāo)系如圖所示，分解v0和加速度g,這樣沿y軸方向的分運(yùn)動是初速度為vy，加速度為gy的勻減速直線運(yùn)動，沿x軸方向的分運(yùn)動是初速度為vx，加速度為gx的勻加速直線運(yùn)動．當(dāng)vy=0時小球離斜面最遠(yuǎn)，經(jīng)歷時間為t1，當(dāng)y=0時小球落到B點(diǎn)，經(jīng)歷時間為t,顯然t=2t1.
在y軸方向，當(dāng)y=0時有：0=v0tsinθ-gt2cosθ
得t=2v0tanθ/g
在水平方向上位移關(guān)系為h/tanθ=v0t，得t=h/v0tanθ，故t1=t/2=
解法三：在豎直方向小球做自由落體運(yùn)動h=gt2得t=
在垂直斜面方向上小球做勻減速運(yùn)動，當(dāng)垂直斜面的速度減為零時離斜面最遠(yuǎn)
歷時t1，則t1=t/2=
平拋運(yùn)動常用的處理方法是水平和豎直，但不是說只能向這兩個方向分解，有時可以根據(jù)需要向另外兩個方向分解，可能求解問題更方便，例如該題中的解法二。
類型一類平拋運(yùn)動問題
【例1】(2007青島檢測)如圖，光滑斜面長為a，寬為b，傾角為θ，一物塊A沿斜面左上方頂點(diǎn)P水平射入，恰好從下方頂點(diǎn)Q離開斜面，求入射初速度。
導(dǎo)示:物塊A在垂直于斜面方向沒有運(yùn)動，物塊沿斜面方向上的曲線運(yùn)動可以分解為水平方向上初速度為v0的勻速直線運(yùn)動和沿斜面向下初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，物塊沿斜面方向的加速度a加=gsinθ
水平方向a=v0t
豎直方向b=
由以上各式得：
(1)類平拋運(yùn)動的特點(diǎn)是物體所受的合力是恒力，且與初速度方向垂直。(初速度的方向不一定是水平方向，合力的方向也不一定是豎直方向，且加速度大小不一定等于重力加速度g)。(2)類平拋運(yùn)動可看成是某一方向的勻速直線運(yùn)動和垂直此方向的勻加速直線運(yùn)動的合運(yùn)動。處理類平拋運(yùn)動的方法和處理平拋運(yùn)動的方法類似，但要分析清楚加速度的大小和方向。
類型二平拋運(yùn)動中的臨界問題
【例2】如圖所示，女排比賽時，排球場總長為18m，設(shè)球網(wǎng)高度為2m，運(yùn)動員站在網(wǎng)前3m處正對球網(wǎng)跳起將球水平擊出。
（1）若擊球的高度為2.5m，為使球既不觸網(wǎng)又不越界，求球的速度范圍。
（2）當(dāng)擊球點(diǎn)的高度為何值時，無論水平擊球的速度多大，球不是觸網(wǎng)就是越界？
導(dǎo)示:（1）如圖所示，排球恰不觸網(wǎng)時其運(yùn)動軌跡為Ⅰ，排球恰不出界時其軌跡為Ⅱ。根據(jù)平拋物體的運(yùn)動規(guī)律,可得，當(dāng)排球恰不觸網(wǎng)時有：
水平方向x=v0t即3=v1t
豎直方向y=gt2即2.5-2=gt2
可得：v1=9.5m/s。
同理可得排球恰不出界時速度v2=17m/s
所以既不觸網(wǎng)也不出界的速度范圍是：
9.5m/s＜v＜17m/s。
(2)如圖所示為球恰不觸網(wǎng)也恰不出界的臨界軌跡。設(shè)擊球點(diǎn)的高度為H，剛好不觸網(wǎng)時有：x=v0t即3=v0t
H-h=gt2即H-2=gt2
同理，當(dāng)排球落在界線上時有：
12=v0t′；H=gt′2
綜合上式可得擊球點(diǎn)高度H=2.13m。
(1)解決本題的關(guān)鍵有三點(diǎn)：其一是確定運(yùn)動性質(zhì)——平拋運(yùn)動；其二是確定臨界狀態(tài)——恰不觸網(wǎng)或恰不出界；其三是確定臨界軌跡，并畫出軌跡示意圖。(2)切勿把球在網(wǎng)頂?shù)倪\(yùn)動狀態(tài)當(dāng)作平拋運(yùn)動的初態(tài)。
類型三平拋與其他運(yùn)動形式的結(jié)合問題
【例3】子彈射出時的水平初速度v0=1000m/s，有五個等大的直徑為D=5cm的環(huán)懸掛著，槍口離環(huán)中心100m，且與第四個環(huán)的環(huán)心處在同一水平線上，如圖所示，求：
(1)開槍時，細(xì)線被燒斷，子彈能擊中第幾個環(huán)?
(2)開槍前O．1s，將細(xì)線燒斷，子彈能擊中第幾個環(huán)?(不計空氣阻力，g取10m/s2)
導(dǎo)示:(1)開槍時，細(xì)線被燒斷，子彈的豎直分運(yùn)動如同環(huán)的運(yùn)動，故子彈與環(huán)的豎直位移相同，則子彈擊中第四個環(huán)。
(2)子彈運(yùn)動到環(huán)所在的位置的時間：
t1=x/v0=100/1000=0.1s
子彈在豎直方向上下落的距離：
y1=gt12=×10×0.1=0.05m
環(huán)下落的距離：
y2=g(t1+t2)2=×10×0.22=0.2m
兩者下落的高度差為△y=y2-yl=O.15m
由于環(huán)的直徑為5cm，故子彈擊中第1個環(huán)．
平拋運(yùn)動與其他運(yùn)動結(jié)合是一種比較常見問題。求解這類問題要特別注意兩種運(yùn)動各自的特點(diǎn)以及兩種運(yùn)動的結(jié)合點(diǎn)。能不能找到兩種運(yùn)動的結(jié)合點(diǎn)是問題能否得到解決的關(guān)鍵。
1．（07年佛山市教學(xué)質(zhì)量檢測）如圖將一個小球以速度v0從O點(diǎn)水平拋出，使小球恰好能夠垂直打在斜面上。若斜面的傾角為α，重力加速度為g，小球從拋出到打到斜面在空中飛行的時間為t，那么下述說法中不正確的是()
A．小球打在斜面上時的速度大小為v0cosα
B．小球在空中飛行的時間t＝v0/gtanα
C．小球起點(diǎn)O與落點(diǎn)P之間高度差為gt
D．小球起點(diǎn)O與落點(diǎn)P之間的水平距離為v0t

2．（08天津市一百中學(xué)第一學(xué)期期中）如果在斜面上的某點(diǎn)，先后將同一小球以不同初速度水平拋出，當(dāng)拋出初速度分別為v1和v2時，小球到達(dá)斜面的速度與斜面的夾角分別為θ1、θ2，不計空氣阻力，則()
A．若v1v2,則θ1θ2
B．若v1v2,則θ1θ2
C．無論v1、v2大小如何，總有θ1=θ2
D．θ1、θ2的大小關(guān)系不能確定

3．(全國大聯(lián)考08屆高三第二次聯(lián)考)如圖，質(zhì)量m=60kg的高山滑雪運(yùn)動員，從A點(diǎn)由靜止開始沿雪道滑下，從B點(diǎn)水平飛出后又落在與水平而成θ=370°的斜坡上的C點(diǎn)．已知A、B兩點(diǎn)間的高度差h=25m，B、C兩點(diǎn)間的距離s=75m。
求：(g取9.8m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8)
(1)運(yùn)動員從B點(diǎn)飛出時的速度VB的大小．
(2)運(yùn)動員從A到B的過程中克服摩擦力所做的功Wf．

答案：1、AC；2、C；3、（1）vB=20m/s（2）3000J。

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高考物理第一輪能力提升復(fù)習(xí)：運(yùn)動的描述

第一章運(yùn)動的描述
勻變速直線運(yùn)動的研究

1.近年來，高考對本單元考查的重點(diǎn)是勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律的應(yīng)用及v-t圖象。
2.對本單元知識的考查既有單獨(dú)命題，也有與牛頓運(yùn)動定律、電場中帶電粒子的運(yùn)動、電磁感應(yīng)現(xiàn)象等知識結(jié)合起來，作為綜合試題中的一個知識點(diǎn)加以體現(xiàn)。
3.在今后的高考中，有關(guān)加速度、瞬時速度、勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律的應(yīng)用及v-t圖象等仍然是命題熱點(diǎn)。試題內(nèi)容與現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)、生活和現(xiàn)代科技的結(jié)合將更加緊密，涉及的內(nèi)容也更廣泛。

第一課時運(yùn)動學(xué)的基本概念勻速直線運(yùn)動

【教學(xué)要求】
1．理解質(zhì)點(diǎn)、位移、速度和加速度等概念；
2．掌握勻速直線運(yùn)動的規(guī)律及s－t圖像和v—t圖像，并用它們描述勻速直線運(yùn)動
【知識再現(xiàn)】
1、質(zhì)點(diǎn)：用來代替物體有質(zhì)量的點(diǎn)，它是一個理想化模型。
2、位移：位移是矢量，位移大小是初位置與末位置之間的距離；方向由初位置指向末位置。
注意：位移與路程的區(qū)別。
3、速度：用來描述物體運(yùn)動快慢和方向的物理量，是矢量。
○1平均速度：是位移與通過這段位移所用時間的比值。其定義式為v=s/t，平均速度是矢量，方向?yàn)檫@段時間位移的方向
注意：平均速度的大小與平均速率的區(qū)別。
○2瞬時速度：物體在某時刻（或某位置）的速度，瞬時速度簡稱為速度，瞬時速度的大小叫速率，它是一個標(biāo)量。
注意：時刻與一段時間的區(qū)別。
4、加速度：用來描述物體速度變化快慢的物理量。其定義式為a=△v/t。
加速度是矢量，方向與速度變化方向一致（不一定與速度方向一致），大小由兩個因素決定。
注意：加速度與速度沒有直接聯(lián)系。
5．勻速直線運(yùn)動：v=s/t，即在任意相等的時間內(nèi)物體的位移相等，它是速度為恒矢量、加速度為零的直線運(yùn)動。

知識點(diǎn)一關(guān)于位移和路程的關(guān)系
（1）位移是從初位置到末位置的一條有向線段，用來表示位置的變化，與路徑無關(guān)；路程是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動軌跡的長度，與路徑有關(guān)。
（2）位移既有大小又有方向，是一個矢量；路程只有大小沒有方向，是一個標(biāo)量。
（3）一般情況下，位移的大小不等于路程，只有在質(zhì)點(diǎn)做單方向的直線運(yùn)動時，位移的大小才等于路程。
【應(yīng)用1】我們假想在2008年北京奧運(yùn)會上，甲、乙兩運(yùn)動員將分別參加在主體育場舉行的400m和l00m田徑?jīng)Q賽，且兩個都是在最內(nèi)側(cè)跑道完成了比賽，則兩人在各自的比賽過程中通過的位移大小S甲、S乙和通過的路程大小S甲′、S乙′之間的關(guān)系是（）
A.S甲＞S乙，S甲′＜S乙′
B.S甲＜S乙，S甲′＞S乙′
C.S甲＞S乙，S甲′＞S乙′
D.S甲＜S乙，S甲′＜S乙′
導(dǎo)示:根據(jù)題意知道，甲參加了400m決賽，剛好繞場一周，他的位移是0，通過的路程為400m；乙參加了100m決賽，他運(yùn)動的路線是直線，因此，他通過的位移大小和路程都是100m。故選B

位移與初、末位置有關(guān)與運(yùn)動路線無關(guān)，而路程與運(yùn)動路線有關(guān)。

知識點(diǎn)二關(guān)于速度v、速度變化△v、加速度a的理解
【應(yīng)用2】下列說法正確的是（）
A．物體運(yùn)動的速度為0，而加速度卻不一定等于0
B．物體的速度變化量很大，而加速度卻可能較小
C．物體的加速度不變，它一定做直線運(yùn)動
D．物體做勻速圓周運(yùn)動時速度是不變的
導(dǎo)示:速度是對物體運(yùn)動快慢的描述，而加速度是對速度變化快慢的描述，所以速度為零時，加速度可能不為零，例如做自由落體運(yùn)動的物體開始時，速度為零，而加速度為g不是零，A正確。在同一直線上運(yùn)動的物體的速度變化△v與加速度a和t兩個因素有關(guān)，加速度較小時，如果時間很長，速度變化量可能很大，B正確。物體加速度不變且與初速度方向不一致時，做曲線運(yùn)動，如平拋運(yùn)動，C不正確。做勻速圓周運(yùn)動的物體速度方向與切線方向一致，方向不斷變化，速度矢量發(fā)生變化，D不正確。選A、B.

類型一物體運(yùn)動的相對性
【例1】（廣州市07屆高三X科統(tǒng)考卷）觀察圖一中煙囪冒出的煙和車上的小旗，關(guān)于甲、乙兩車相對于房子的運(yùn)動情況，下列說法正確的是()
A．甲、乙兩車一定向左運(yùn)動
B．甲、乙兩車一定向右運(yùn)動
C．甲車可能運(yùn)動，乙車向右運(yùn)動
D．甲車可能靜止，乙車向左運(yùn)動
導(dǎo)示:由煙囪冒出的煙可知風(fēng)向左刮，根據(jù)車上的小旗的方向可以分析，乙一定向左運(yùn)動，而甲車運(yùn)動有三種可能性：可能向左運(yùn)動（速度比風(fēng)速?。?；可能靜止；可能向右運(yùn)動。故D正確。

類型二平均速度、瞬時速度和平均速率的比較
【例2】游泳作為一項(xiàng)體育運(yùn)動，十分普及，游泳可以健身、陶冶情操，北京體育大學(xué)青年教師張健第一個不借漂浮物而橫渡渤海海峽，創(chuàng)造了男子橫渡渤海海峽最長距離的世界紀(jì)錄，為我國爭得榮譽(yù)，2000年8月8日8時整，張健從旅順老鐵山南岬角準(zhǔn)時下水，于8月10日22時抵達(dá)蓬萊閣東沙灘，游程123.58km，直線距離109km，根據(jù)上述材料，試求：
（1）在這次橫渡中，張健游泳的平均速度v和每游100m約需的時間t分別為多少？（保留兩位有效數(shù)字）
（2）在這次橫渡中，張健游泳的平均速率又是多少？
導(dǎo)示:由題意知，張健游泳的時間
t=62h=2.232×105s；
則平均速度v=109×103/2.232×105=0.49m/s；
而平均速率v’=123.58×103/2.232×105=0.55m/s
故每游100m約需的時間t=100/0.55=1.8×102s.
平均速度=位移/時間，平均速率=路程/時間；張健游過100m的速率可以認(rèn)為近似等于平均速率。

類型三有關(guān)勻速運(yùn)動的實(shí)際問題分析
【例3】某高速公路單向有兩條車道，兩條車道的最高限速分別為120km/h和l00km/h按規(guī)定在高速公路上行駛的車輛最小間距（m）應(yīng)為車速（km/h）數(shù)的2倍，即限速為100km/h的車道，前后車距至少應(yīng)為200m，求：
（1）兩條車道中限定的車流量（每小時通過某一位置的車輛總數(shù)）之比．
（2）若此高速公路總長為80km，則車流量達(dá)最大允許值時，全路（考慮雙向共四條車道）擁有的車輛總數(shù)．
導(dǎo)示:（1）按題設(shè)條件知，兩個車道上前后兩輛車通過同一點(diǎn)最少用時為：
200m100km/h=240m120km/h=2×10－3h，
所以一個小時通過某一位置的車輛總數(shù)為12×10-3＝500，兩個車道上車流量相同，即比值為1:1。
（2）100km/h的車道上擁有車輛總數(shù)為：80km200m=400輛
120km/h的車道上擁有車輛總數(shù)為：80km240m=333輛
全路（四條車道）擁有車輛總數(shù)為：（400+333）×2＝1466輛

1．下列加點(diǎn)的物體或人可以看作質(zhì)點(diǎn)的是（B）A．研究一列火車通過某一路標(biāo)所用的時間
B．比較兩列火車運(yùn)動的快慢
C．研究乒乓球的弧圈技術(shù)
D．研究自由體操運(yùn)動員在空中翻滾的動作

2．(無錫市08屆高三基礎(chǔ)測試）如圖是一輛汽車做直線運(yùn)動的s-t圖象,對線段OA、AB、BC、CD所表示的運(yùn)動,下列說法正確的是(BC)
A．OA段運(yùn)動最快
B．AB段靜止
C．CD段表示的運(yùn)動方向與初始運(yùn)動方向相反
D．運(yùn)動4h汽車的位移大小為30km

3．（2007高考理綜北京卷）18．圖示為高速攝影機(jī)拍攝到的子彈穿透蘋果瞬間的照片。該照片經(jīng)放大后分辨出，在曝光時間內(nèi)，子彈影象前后錯開的距離約為子彈長度的1%~2%。已知子彈飛行速度約為500m/s，由此可估算出這幅照片的曝光時間最接近(B)
A．10-3sB．10-6s
C．10-9sD．10-12s

4．作勻加速直線運(yùn)動的物體，加速度是2m/s2，它意味著（B）
A．物體在任一秒末的速度是該秒初的兩倍
B．物體在任一秒末的速度比該秒初的速度大2m/s
C．物體在第一秒末的速度為2m/s
D．物體任一秒初速度比前一秒的末速度大2m/s
5．某測量員是這樣利用回聲測距離的；他站在兩平行峭壁間某一位置鳴槍，經(jīng)過1.00s第一次聽到回聲，又經(jīng)過0.50s再次聽到回聲.已知聲速為340m/s,則兩峭壁間的距離為多少？?

答案：1.B2.BC3.B4.B5.425m

高考物理第一輪考綱知識復(fù)習(xí):平拋運(yùn)動的規(guī)律及應(yīng)用

第2節(jié)平拋運(yùn)動的規(guī)律及應(yīng)用
【考綱知識梳理】
一、平拋運(yùn)動的定義和性質(zhì)
1、定義：平拋運(yùn)動是指物體只在重力作用下，從水平初速度開始的運(yùn)動。
2、運(yùn)動性質(zhì)：
①水平方向:以初速度v0做勻速直線運(yùn)動.
②豎直方向:以加速度a=g做初速度為零的勻變速直線運(yùn)動,即自由落體運(yùn)動.
③平拋運(yùn)動是加速度為重力加速度(a=g)的勻變速曲線運(yùn)動,軌跡是拋物線.
二、研究平拋運(yùn)動的方法
1、通常，可以把平拋運(yùn)動看作為兩個分運(yùn)動的合動動：一個是水平方向（垂直于恒力方向）的勻速直線運(yùn)動，一個是豎直方向（沿著恒力方向）的勻加速直線運(yùn)動。水平方向和豎直方向的兩個分運(yùn)動既具有獨(dú)立性，又具有等時性．
2、平拋運(yùn)動規(guī)律：（從拋出點(diǎn)開始計時）
（1）.速度規(guī)律：VX=V0
VY=gt
（2）.位移規(guī)律：X=v0t
Y=
（3）.平拋運(yùn)動時間t與水平射程X
平拋運(yùn)動時間t由高度Y決定，與初速度無關(guān)；水平射程X由初速度和高度共同決定
三、斜拋運(yùn)動及其研究方法
1．定義：將物體以v沿斜向上方或斜向下方拋出，物體只在重力作用下的運(yùn)動。
2．斜拋運(yùn)動的處理方法：斜拋運(yùn)動可以看作水平方向的勻速直線運(yùn)動和豎直方向的豎直拋體運(yùn)動的合運(yùn)動
【要點(diǎn)名師透析】
一、對平拋運(yùn)動規(guī)律的進(jìn)一步理解
1、飛行的時間和水平射程
（1）落地時間由豎直方向分運(yùn)動決定：
由得：
（2）水平飛行射程由高度和水平初速度共同決定：
2、速度的變化規(guī)律
（1）平拋物體任意時刻瞬時速度v與平拋初速度v0夾角θa的正切值為位移s與水平位移x夾角θ正切值的兩倍。
（2）平拋物體任意時刻瞬時速度方向的反向延長線與初速度延長線的交點(diǎn)到拋出點(diǎn)的距離都等于水平位移的一半。
證明：
（3）平拋運(yùn)動中，任意一段時間內(nèi)速度的變化量Δv＝gΔt，方向恒為豎直向下（與g同向）。任意相同時間內(nèi)的Δv都相同（包括大小、方向），如右圖。
3、平拋運(yùn)動的兩個重要結(jié)論
（1）以不同的初速度，從傾角為θ的斜面上沿水平方向拋出的物體，再次落到斜面上時速度與斜面的夾角a相同，與初速度無關(guān)。（飛行的時間與速度有關(guān)，速度越大時間越長。）
如右圖：所以
所以，θ為定值故a也是定值與速度無關(guān)。
（2）①速度v的方向始終與重力方向成一夾角，故其始終為曲線運(yùn)動，隨著時間的增加，變大，，速度v與重力的方向越來越靠近，但永遠(yuǎn)不能到達(dá)。
②從動力學(xué)的角度看：由于做平拋運(yùn)動的物體只受到重力，因此物體在整個運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒。
【例1】如圖為一網(wǎng)球場長度示意圖，球網(wǎng)高為h=0.9m，發(fā)球線離網(wǎng)的距離為x=6.4m，某一運(yùn)動員在一次擊球時，擊球點(diǎn)剛好在發(fā)球線上方H=1.25m高處，設(shè)擊球后瞬間球的速度大小為v0=32m/s，方向水平且垂直于網(wǎng)，試通過計算說明網(wǎng)球能否過網(wǎng)？若過網(wǎng)，試求網(wǎng)球的直接落地點(diǎn)離對方發(fā)球線的距離L？(不計空氣阻力，重力加速度g取10m／s2)
【答案】能過網(wǎng)3.2m
【詳解】網(wǎng)球在水平方向通過網(wǎng)所在處歷時為
t1==0.2s(2分)
下落高度h1=gt12=0.2m(2分)
因h1H-h=0.35m，故網(wǎng)球可過網(wǎng).
網(wǎng)球到落地時歷時(2分)
水平方向的距離s=v0t=16m(2分)
所求距離為L=s-2x=3.2m(2分)
二、“平拋+斜面”類問題
斜面上的平拋問題是一種常見的題型，在解答這類問題時除要運(yùn)用平拋運(yùn)動的位移和速度規(guī)律，還要充分運(yùn)用斜面傾角，找出斜面傾角同位移和速度與水平方向夾角的關(guān)系，從而使問題得到順利解決.
【例2】(20xx北京高考)如圖，跳臺滑雪運(yùn)動員經(jīng)過一段加速滑行后從Ｏ點(diǎn)水平飛出，經(jīng)過3.0ｓ落到斜坡上的Ａ點(diǎn).已知Ｏ點(diǎn)是斜坡的起點(diǎn)，斜坡與水平面的夾角θ＝37°，運(yùn)動員的質(zhì)量m=50kg.不計空氣阻力.(取sin37°=0.60，cos37°=0.80；g取10m／s2)求：
(１)A點(diǎn)與O點(diǎn)的距離；
(２)運(yùn)動員離開O點(diǎn)時的速度大小；
(３)運(yùn)動員落到A點(diǎn)時的動能.
【詳解】(1)設(shè)A點(diǎn)與O點(diǎn)的距離為L,運(yùn)動員在豎直方
向做自由落體運(yùn)動，有Lsin37°=L==75m(4分)
(2)設(shè)運(yùn)動員離開O點(diǎn)的速度為v0,運(yùn)動員在水平方向做勻速直線運(yùn)動，即Lcos37°=v0t
解得(6分)
(3)由機(jī)械能守恒，取A點(diǎn)為重力勢能零點(diǎn)，運(yùn)動員落到A點(diǎn)的動能為
EkA=mgh+mv02=32500J(6分)
【感悟高考真題】
1.（20xx廣東理綜T17）如圖6所示，在網(wǎng)球的網(wǎng)前截?fù)艟毩?xí)中，若練習(xí)者在球網(wǎng)正上方距地面H處，將球以速度v沿垂直球網(wǎng)的方向擊出，球剛好落在底線上，已知底線到網(wǎng)的距離為L，重力加速度取g，將球的運(yùn)動視作平拋運(yùn)動，下列表述正確的是
A.球的速度v等于L
B.球從擊出至落地所用時間為
C.球從擊球點(diǎn)至落地點(diǎn)的位移等于L
D.球從擊球點(diǎn)至落地點(diǎn)的位移與球的質(zhì)量有關(guān)
【答案】選A.B.
【詳解】由平拋運(yùn)動規(guī)律知，在水平方向上有:,在豎直方向上有：，聯(lián)立解得，,所以A.B正確；球從擊球點(diǎn)至落地點(diǎn)的位移為,C，D錯誤。
2.（20xx上海高考物理T25）以初速為，射程為的平拋運(yùn)動軌跡制成一光滑軌道。一物體由靜止開始從軌道頂端滑下，當(dāng)其到達(dá)軌道底部時，物體的速率為，其水平方向的速度大小為。
【答案】，
【詳解】建立如圖所示的坐標(biāo)系，軌跡是拋物線，所以，，消去參數(shù)t，得到拋物線的軌跡方程.一物體由靜止開始從軌道頂端滑下，當(dāng)其到達(dá)軌道底部時，，豎直位移①，根據(jù)機(jī)械能守恒，②，①②聯(lián)立，；
根據(jù)平拋運(yùn)動速度方向與位移方向角度的關(guān)系，③，把①代入③得，
3（20xx全國卷1）18．一水平拋出的小球落到一傾角為的斜面上時，其速度方向與斜面垂直，運(yùn)動軌跡如右圖中虛線所示。小球在豎直方向下落的距離與在水平方向通過的距離之比為
A．B．
C．D．
【答案】D
【解析】如圖平拋的末速度與豎直方向的夾角等于斜面傾角θ，根據(jù)有：。則下落高度與水平射程之比為，D正確。
【命題意圖與考點(diǎn)定位】平拋速度和位移的分解。
4.（20xx上海物理）30.（10分）如圖，ABC和ABD為兩個光滑固定軌道，A、B、E在同一水平面，C、D、E在同一豎直線上，D點(diǎn)距水平面的高度h，C點(diǎn)高度為2h，一滑塊從A點(diǎn)以初速度分別沿兩軌道滑行到C或D處后水平拋出。
（1）求滑塊落到水平面時，落點(diǎn)與E點(diǎn)間的距離和.
（2）為實(shí)現(xiàn)＜，應(yīng)滿足什么條件？
解析：
（1）根據(jù)機(jī)械能守恒，
根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律：，
,
綜合得，
（2）為實(shí)現(xiàn)＜，即＜，得＜
但滑塊從A點(diǎn)以初速度分別沿兩軌道滑行到C或D處后水平拋出，要求，
所以。
本題考查根據(jù)機(jī)械能守恒和平拋運(yùn)動規(guī)律以及用數(shù)學(xué)工具處理物理問題的能力。
難度：難。
5.（09廣東理科基礎(chǔ)7）滑雪運(yùn)動員以20m／s的速度從一平臺水平飛出，落地點(diǎn)與飛出點(diǎn)的高度差3．2m。不計空氣阻力，g取10m／s2。運(yùn)動員飛過的水平距離為s，所用時間為t，則下列結(jié)果正確的是（B）
A．s=16m，t=0．50sB．s=16m，t=0．80s
C．s=20m，t=0．50sD．s=20m，t=0．80s
解析：做平拋運(yùn)動的物體運(yùn)動時間由高度決定，根據(jù)豎直方向做自由落體運(yùn)動得。根據(jù)水平方向做勻速直線運(yùn)動可知，B正確。
6.（09福建20）（15分）如圖所示，射擊槍水平放置，射擊槍與目標(biāo)靶中心位于離地面足夠高的同一水平線上，槍口與目標(biāo)靶之間的距離s=100m，子彈射出的水平速度v=200m/s，子彈從槍口射出的瞬間目標(biāo)靶由靜止開始釋放，不計空氣阻力，取重力加速度g為10m/s2，求：
（1）從子彈由槍口射出開始計時，經(jīng)多長時間子彈擊中目標(biāo)靶？
（2）目標(biāo)靶由靜止開始釋放到被子彈擊中，下落的距離h為多少？
答案：（1）0.5s（2）1.25m
解析：本題考查的平拋運(yùn)動的知識。
（1）子彈做平拋運(yùn)動，它在水平方向的分運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動，設(shè)子彈經(jīng)t時間集中目標(biāo)靶，則
t=
代入數(shù)據(jù)得
t=0.5s
（2）目標(biāo)靶做自由落體運(yùn)動，則h=
代入數(shù)據(jù)得h=1.25m
【考點(diǎn)模擬演練】
1.(20xx福州模擬)如圖所示，三個小球從同一高度處的O點(diǎn)分別以水平初速度v1、v2、v3拋出，落在水平面上的位置分別是A、B、C，O′是O在水平面上的射影點(diǎn)，且O′A∶O′B∶O′C=1∶3∶5.若不計空氣阻力，則下列說法正確的是()
A.v1∶v2∶v3=1∶3∶5
B.三個小球下落的時間相同
C.三個小球落地的速度相同
D.三個小球落地的動能相同
【答案】選A、B.
【詳解】由于三個小球從同一高度處拋出，所以做平拋運(yùn)動的時間相同，由x=v0t可知選項(xiàng)Ａ、Ｂ正確；由于初速度不相同，但三種情況重力做功相同，由動能定理可得落地的動能不相同，速度也不相同，故選項(xiàng)Ｃ、Ｄ錯誤.
2.(20xx北師大附中模擬)A、B、C、D四個完全相同的小球自下而上等間距地分布在一條豎直線上，相鄰兩球的距離等于A球到地面的距離.現(xiàn)讓四球以相同的水平速度同時向同一方向拋出，不考慮空氣阻力的影響，下列說法正確的是()
A.A球落地前，四球分布在一條豎直線上，落地時間間隔相等
B.A球落地前，四球分布在一條豎直線上，A、B落點(diǎn)間距小于C、D落點(diǎn)間距
C.A球落地前，四球分布在一條豎直線上，A、B落地時間差大于C、D落地時間差
D.A球落地前，四球分布在一條拋物線上，A、B落地時間差大于C、D落地時間差
【答案】選C.
【詳解】A球落地前，四個球在水平方向均做初速度為
v0的勻速運(yùn)動，在同一時刻一定在同一豎直線上，D錯誤.設(shè)A球開始離地的距離為h，則有：tA＝，tC＝，可見tD－tC＜tB－tA，A錯誤、C正確.由Δx＝v0Δt可知，ΔxAB＞ΔxCD，B錯誤.
3.農(nóng)民在精選谷種時，常用一種叫“風(fēng)車”的農(nóng)具進(jìn)行分選.在同一風(fēng)力作用下，谷種和癟谷（空殼）谷粒都從洞口水平飛出，結(jié)果谷種和癟谷落地點(diǎn)不同，自然分開，如圖所示.對這一現(xiàn)象，下列分析正確的是()
A.N處是谷種，M處是癟谷
B.谷種質(zhì)量大，慣性大，飛得遠(yuǎn)些
C.谷種飛出洞口時的速度比癟谷飛出洞口時的速度小些
D.谷種和癟谷在豎直方向做自由落體運(yùn)動
【答案】C
【詳解】由于空氣阻力的影響，谷種和癟谷在豎直方向都不是自由落體運(yùn)動，癟谷落地所用時間較長.癟谷質(zhì)量小，在同一風(fēng)力作用下，從洞口水平飛出時的速度較大，因而癟谷飛得遠(yuǎn)些.正確選項(xiàng)為C.
4．玉樹大地震，牽動了全國人民的心．一架裝載救災(zāi)物資的直升飛機(jī)，以10m/s的速度水平飛行，在距地面180m的高度處，欲將救災(zāi)物資準(zhǔn)確投放至地面目標(biāo)，若不計空氣阻力，g取10m/s2，則()
A．物資投出后經(jīng)過6s到達(dá)地面目標(biāo)
B．物資投出后經(jīng)過18s到達(dá)地面目標(biāo)
C．應(yīng)在距地面目標(biāo)水平距離60m處投出物資
D．應(yīng)在距地面目標(biāo)水平距離180m處投出物資
【答案】AC
【詳解】物資投出后做平拋運(yùn)動，其落地所用時間由高度決定，t＝2hg＝6s，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯誤；拋出后至落地的水平位移為x＝vt＝60m，C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯誤．答案為AC.
5．如圖所示，P是水平面上的圓弧凹槽，從高臺邊B點(diǎn)以某速度v0水平飛出的小球，恰能從固定在某位置的凹槽的圓弧軌道的左端A點(diǎn)沿圓弧切線方向進(jìn)入軌道．O是圓弧的圓心，θ1是OA與豎直方向的夾角，θ2是BA與豎直方向的夾角，則()
A.tanθ2tanθ1＝2B．tanθ1tanθ2＝2
C.1tanθ1tanθ2＝2D.tanθ1tanθ2＝2
【答案】B
【詳解】由題意知：tanθ1＝vyv0＝gtv0，tanθ2＝xy＝v0t12gt2＝2v0gt.
由以上兩式得：tanθ1tanθ2＝2.故B項(xiàng)正確．
6．如圖所示，高為h＝1.25m的平臺上，覆蓋一層薄冰，現(xiàn)有一質(zhì)量為60kg的滑雪愛好者，以一定的初速度v向平臺邊緣滑去，著地時的速度方向與水平地面的夾角為45°(取重力加速度g＝10m/s2)．由此可知下列各項(xiàng)中錯誤的是
()

A．滑雪者離開平臺邊緣時的速度大小是5.0m/s
B．滑雪者著地點(diǎn)到平臺邊緣的水平距離是2.5m
C．滑雪者在空中運(yùn)動的時間為0.5s
D．著地時滑雪者重力做功的瞬時功率是300W
【答案】D
【詳解】著地時速度的方向與水平地面的夾角為45°，故vy＝v0＝2gh＝2×10×1.25m/s＝5.0m/s，A正確；x＝v0t＝v02hg＝5×2×1.2510m＝2.5m，B正確；飛行時間t＝2hg＝0.5s，C正確；著地時滑雪者重力做功的瞬時功率P＝mgvy＝60×10×5.0W＝3000W，D錯誤．
7．(20xx鎮(zhèn)江實(shí)驗(yàn)檢測)一小船在河中的運(yùn)動軌跡如圖所示，下列判斷正確的是()
A．若小船在x方向始終勻速，則y方向先加速后減速
B．若小船在x方向始終勻速，則y方向先減速后加速
C．若小船在y方向始終勻速，則x方向先減速后加速
D．若小船在y方向始終勻速，則x方向先加速后減速
【答案】BD
【詳解】小船運(yùn)動軌跡上各點(diǎn)的切線方向?yàn)樾〈暮纤俣确较?，若小?br> 在x方向始終勻速，由合速度方向的變化可知，小船在y方向的速度先減小后增加．故A錯誤，B正確；若小船在y方向始終勻速，由合速度方向的變化可知，小船在x方向的速度先增加后減小，故C錯誤，D正確．
8．隨著人們生活水平的提高，高爾夫球賽將逐漸成為普通人的休閑娛樂方式．如圖，某人從高出水平地面h的坡上水平擊出一個質(zhì)量為m的高爾夫球．由于恒定的水平風(fēng)力的作用，高爾夫球豎直地落入距擊球點(diǎn)水平距離為L的A穴．則()
A．球被擊出后做平拋運(yùn)動
B．該球從被擊出到落入A穴所用的時間為2hg
C．球被擊出時的初速度大小為L2gh
D．球被擊出后受到的水平風(fēng)力的大小為mgh/L
【答案】BC
【詳解】由于受到恒定的水平風(fēng)力的作用，球被擊出后在水平方向做勻減速運(yùn)動，A錯誤；由h＝12gt2得球從被擊出到落入A穴所用的時間為t＝2hg，B正確；由題述高爾夫球豎直地落入A穴可知球水平末速度為零，由L＝v0t/2得球被擊出時的初速度大小為v0＝L2gh，C正確；由v0＝at得球水平方向加速度大小a＝gL/h，球被擊出后受到的水平風(fēng)力的大小為F＝ma＝mgL/h，D錯誤．
9．(20xx開封期末)取稍長的細(xì)桿，其一端固定一枚鐵釘，另一端用羽毛做一個尾翼，做成A、B兩只飛鏢，將一軟木板掛在豎直墻壁上，作為鏢靶．在離墻壁一定距離的同一處，將它們水平擲出，不計空氣阻力，兩只飛鏢插在靶上的狀態(tài)如圖(側(cè)視圖)．則下列說法中正確的是()
A．A鏢擲出時的初速度比B鏢擲出時的初速度大
B．B鏢插入靶時的末速度比A鏢插入靶時的末速度大
C．B鏢的運(yùn)動時間比A鏢的運(yùn)動時間長
D．A鏢的質(zhì)量一定比B鏢的質(zhì)量大
【答案】AC
【詳解】平拋運(yùn)動可以分為水平方向的勻速直線運(yùn)動和豎直方向的自由落體運(yùn)動．即x＝v0t，y＝12gt2.題目中兩飛鏢在同一處水平拋出，飛鏢B在豎直方向下落的距離大，說明飛鏢B在空中運(yùn)動的時間長．又因?yàn)閮娠w鏢拋出時距墻壁的水平距離相同，所以飛鏢B的水平速度小．所以選項(xiàng)A、C正確；兩飛鏢的質(zhì)量大小不能確定，所以選項(xiàng)D錯誤；飛鏢B的水平速度比飛鏢A小，但飛鏢B的豎直速度比飛鏢A大，而末速度指的是水平速度和豎直速度的合速度．因此不能確定兩飛鏢的末速度，所以選項(xiàng)B錯誤．
10.如圖所示，粗糙的斜面與光滑的水平面相連接，滑塊沿水平面以速度v0運(yùn)動．設(shè)滑塊運(yùn)動到A點(diǎn)的時刻為t＝0，距A點(diǎn)的水平距離為x，水平速度為vx.由于v0不同，從A點(diǎn)到B點(diǎn)的幾種可能的運(yùn)動圖象如下列選項(xiàng)所示，其中表示摩擦力做功最大的是()

ABCD
【答案】D
【詳解】考查平拋運(yùn)動的分解與牛頓運(yùn)動定律．從A選項(xiàng)的水平位移與時間的正比關(guān)系可知，滑塊做平拋運(yùn)動，摩擦力必定為零；B選項(xiàng)先平拋后在水平地面運(yùn)動，水平速度突然增大，摩擦力依然為零；對C選項(xiàng)水平速度不變，為平拋運(yùn)動，摩擦力為零；對D選項(xiàng)水平速度與時間成正比，說明滑塊在斜面上做勻加速直線運(yùn)動，有摩擦力，故摩擦力做功最大的是D圖象所顯示的情景，D對．
11．一物體在光滑水平面上運(yùn)動，它的x方向和y方向的兩個運(yùn)動的速度一時間圖象如圖所示．
(1)判斷物體的運(yùn)動性質(zhì)；
(2)計算物體的初速度；
(3)計算物體在前3s內(nèi)和前6s內(nèi)的位移．
【答案】(1)見解析(2)50m/s(3)108.2m180m
【詳解】(1)由圖可看出，物體沿x方向的分運(yùn)動為勻速直線運(yùn)動，沿y方向的分運(yùn)動為勻變速直線運(yùn)動，故合運(yùn)動為勻變速曲線運(yùn)動．
(2)物體的初速度
v0＝v2x0＋v2y0＝302＋－402m/s＝50m/s.
(3)在前3s內(nèi)，x＝vxt＝30×3m＝90m，y＝|vy0|2t＝402×3m＝60m，故s＝x2＋y2＝902＋602m
≈108.2m，在前6s內(nèi)，x′＝vxt′＝30×6m＝180m，y′＝0，故s′＝x′＝180m.
12．國家飛碟射擊隊(duì)在進(jìn)行模擬訓(xùn)練時用如圖所示裝置進(jìn)行．被訓(xùn)練的運(yùn)動員在高H＝20m的塔頂，在地面上距塔水平距離為l處有一個電子拋靶裝置，圓形靶可被以速度v2豎直向上拋出．當(dāng)靶被拋出的同時，運(yùn)動員立即用特制手槍沿水平方向射擊，子彈速度v1＝100m/s.不計人的反應(yīng)時間、拋靶裝置的高度及子彈在槍膛中的運(yùn)動時間，且忽略空氣阻力及靶的大小(g取10m/s2)．
(1)當(dāng)l取值在什么范圍內(nèi)，無論v2為何值靶都不能被擊中？
(2)若l＝100m，v2＝20m/s，試通過計算說明靶能否被擊中？
【答案】(1)l200m(2)恰好擊中
【詳解】(1)若拋靶裝置在子彈的射程以外，則不論拋靶速度為何值，都無法擊中．
H＝12gt2,x＝v1t
lx＝v12Hg＝200m
即l200m，無論v2為何值都不能被擊中．
(2)若靶能被擊中，則擊中處應(yīng)在拋靶裝置的正上方，設(shè)經(jīng)歷的時間為t1，則：l＝v1t1，t1＝lv1＝100100s＝1s.
y1＝12gt21＝12×10×12m＝5m
y2＝v2t1－12gt21＝20×12m－12×10×12m＝15m.
因?yàn)閥1＋y2＝5m＋15m＝20m＝H,所以靶恰好被擊中．

高考物理第一輪能力提升復(fù)習(xí):圓周運(yùn)動

第三課時圓周運(yùn)動

【教學(xué)要求】
1．掌握勻速圓周運(yùn)動的v、ω、T、f、a等概念，并知道它們之間的關(guān)系；
2．理解勻速圓周運(yùn)動的向心力；
3．會運(yùn)用用頓第二定律解決勻速圓周運(yùn)動的問題。
【知識再現(xiàn)】
一、勻速圓周運(yùn)動
1．定義：做圓周運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn)，若在相等的時間里通過的______________相等，就是勻速圓周運(yùn)動。
2．運(yùn)動學(xué)特征：線速度大小不變，周期不變；角速度大小不變；向心加速度大小不變，但方向時刻改變，故勻速圓周運(yùn)動是變加速運(yùn)動。
二、描述圓周運(yùn)動的物理量
1．線速度
（1）方向：質(zhì)點(diǎn)在圓弧某點(diǎn)的線速度方向沿圓弧在該點(diǎn)的____________方向。
（2）大?。簐=s/t（s是t內(nèi)通過的弧長）
2．角速度
大?。害?θ/t(rad/s),是連接質(zhì)點(diǎn)和圓心的半徑在t時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的_________
3．周期T、頻率f
（1）做圓周運(yùn)動的物體運(yùn)動一周所用的_______叫做周期
（2）做圓周運(yùn)動的物體_____________時間內(nèi)繞圓心轉(zhuǎn)過的圈數(shù)，叫做頻率，也叫轉(zhuǎn)速。
（3）實(shí)際中所說的轉(zhuǎn)數(shù)是指做勻速圓周運(yùn)動的物體每分鐘轉(zhuǎn)過的圈數(shù)，用n表示
4．v、ω、T、f的關(guān)系：_____________________
5．向心加速度
（1）物理意義：描述_____________改變的快慢。
（2）大小：a=v2/r=rω2
（3）方向：總是指向_________，與線速度方向________,方向時刻發(fā)生變化。
6．向心力
（1）作用效果：產(chǎn)生向心加速度，不斷改變物體的速度方向，維持物體做圓周運(yùn)動。
（2）大?。篎=ma向=mv2/r=mrω2
（3）產(chǎn)生：向心力是按___________命名的力，不是某種性質(zhì)的力，因此，向心力可以由某一個力提供，也可以由幾個力的合力提供，要根據(jù)物體受力實(shí)際情況判定。
三、離心現(xiàn)象及其應(yīng)用
1．離心運(yùn)動：做勻速圓周運(yùn)動的物體，在所受合力突然消失或者不足以提供圓周運(yùn)動所需的_______________的情況下，就做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動，這種運(yùn)動叫做離心運(yùn)動。
2．離心運(yùn)動的應(yīng)用和防止
（1）利用離心運(yùn)動制成離心機(jī)械，如：離心干燥器、“棉花糖”制作機(jī)等。
（2）防止離心運(yùn)動的危害性，如：火車、汽車轉(zhuǎn)彎時速度不能過大，機(jī)器的轉(zhuǎn)速也不能過大等。
知識點(diǎn)一描述圓周運(yùn)動的物理量
描述圓周運(yùn)動的物理量有線速度、角速度、周期、頻率、向心加速度5個物理量。其中T、f、ω三個量是密切相關(guān)的，任意一個量確定，其它兩個量就是確定的，其關(guān)系為T=1/f=2π/ω。當(dāng)T、f、ω一定時，線速度v還與r有關(guān)，r越大，v越大；r越小，v越小。
【應(yīng)用1】如圖所示為一實(shí)驗(yàn)小車中利用光脈沖測量車速和行程的裝置的示意圖，A為光源，B為電接收器，A、B均固定在車身上，C為小車的車輪，D為與C同軸相連的齒輪．車輪轉(zhuǎn)動時，A發(fā)出的光束通過旋轉(zhuǎn)齒輪上齒的間隙后變成脈沖光信號，被B接收并轉(zhuǎn)換成電信號，由電子電路記錄和顯示．若實(shí)驗(yàn)顯示單位時間內(nèi)的脈沖數(shù)為n，累計脈沖數(shù)為N，則要測出小車的速度和行程還必須測量的物理量或數(shù)據(jù)是_________；車速度的表達(dá)式為v=_________；行程的表達(dá)式為s=_________。
導(dǎo)示:由題可知，每經(jīng)過一個間隙，轉(zhuǎn)化成一個脈沖信號被接收到．每個間隙轉(zhuǎn)動的時間t=1/n
設(shè)一周有P個齒輪，則有P個間隙，周期T=Pt=P/n．
據(jù)v=2πR/T可得v=2πnR/P
所以必須測量車輪的半徑R和齒輪數(shù)P。
當(dāng)脈沖總數(shù)為N則經(jīng)過的時間t0=Nt=N/n
所以位移s=vt0=2πRN/P．
答案：車輪半徑R和齒輪的齒數(shù)P
2πnR/P；2πRN/P
知識點(diǎn)二向心力的理解
向心力是按力的效果命名的，它可以是做圓周運(yùn)動的物體受到的某一個力或是幾個力的合力或是某一個力的分力，要視具體問題而定。
【應(yīng)用2】(08北京四中第一學(xué)期期中測驗(yàn))如圖A、B、C三個物體放在旋轉(zhuǎn)圓臺上，它們與圓臺間動摩擦因數(shù)都相同，A的質(zhì)量為2m，B、C質(zhì)量均為m，A、B離軸R，C離軸2R，則當(dāng)圓臺旋轉(zhuǎn)時，設(shè)A、B、C都沒有滑動（）
A．C物體受到的靜摩擦力比A大
B．B物體受到的靜摩擦力最小
C．若圓臺轉(zhuǎn)動角速度逐漸增加時，A和C同時開始滑動
D．若圓臺轉(zhuǎn)動角速度逐漸增加時，C最先開始滑動
導(dǎo)示:物塊與圓盤之間靜摩擦力提供向心力Ff=mω2r，而ω相同，A的質(zhì)量為2m，B、C質(zhì)量均為m，A、B離軸R，C離軸2R，所以，A、C所受靜摩擦力一樣大，B最小。要使物體與盤面間不發(fā)生相對滑動,最大靜摩擦力提供向心力kmg=mωm2r有則物體C先滑動。故答案應(yīng)選BD。
1、做勻速圓周運(yùn)動的物體，受到的合外力的方向一定沿半徑指向圓心(向心力)，大小一定等于mv2/r。
2、做變速圓周運(yùn)動的物體，受到的合外力沿半徑指向圓心方向的分力提供向心力，大小等于mv2/r；沿切線方向的分力產(chǎn)生切向加速度,改變物體的速度的大小。
知識點(diǎn)三離心運(yùn)動
做圓周運(yùn)動的物體，由于本身具有慣性，總是想沿著切線方向運(yùn)動，只是由于向心力作用，使它不能沿切線方向飛出，而被限制著沿圓周運(yùn)動，如圖所示；當(dāng)產(chǎn)生向心力的合外力消失，F(xiàn)=0時，物體便沿所在位置的切線方向飛出去，如圖中A所示；當(dāng)提供向心力的合外力不完全消失，而只是小于應(yīng)當(dāng)具有的向心力，F(xiàn)′＜mω2r，即合外力不足提供所需的向心力的情況下，物體沿切線與圓周之間的一條曲線運(yùn)動，如圖中B所示。
【應(yīng)用3】（2007湖北模擬）如圖所示，在光滑水平面上，小球m在拉力F的作用下做勻速圓周運(yùn)動．若小球運(yùn)動到P點(diǎn)時拉力F發(fā)生變化，關(guān)于小球運(yùn)動情況的說法正確的是（）
A．若拉力突然消失，小球?qū)⒀剀壽EPa做離心運(yùn)動
B．若拉力突然變小，小球?qū)⒀剀壽EPa做離心運(yùn)動
C．若拉力突然變大，小球?qū)⒀剀壽EPb做離心運(yùn)動
D．若拉力突然變小，小球?qū)⒀剀壽EPc做離心運(yùn)動
導(dǎo)示:拉力突然消失，小球?qū)⒀厍芯€方向做勻速直線運(yùn)動，運(yùn)動軌跡應(yīng)為Pa；拉力突然變小，提供的向心力小于需要的向心力，物體將做離心運(yùn)動，運(yùn)動軌跡應(yīng)為Pb；拉力突然變大，提供的向心力大于需要的向心力，物體將做近心運(yùn)動，運(yùn)動軌跡應(yīng)為Pc。故答案應(yīng)為A。
1、做圓周運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn)，當(dāng)它受到的沿著半徑指向圓心的合外力突然變?yōu)榱銜r，它就因?yàn)闆]有向心力而沿切線方向飛出。
2、離心運(yùn)動并非沿半徑方向飛出的運(yùn)動，而是運(yùn)動半徑越來越大的運(yùn)動或沿切線方向飛出的運(yùn)動。
3、離心運(yùn)動并不是受到什么離心力作用的結(jié)果，根本就沒有離心力這種力，因?yàn)闆]有任何物體提供這種力。
類型一皮帶傳動問題
【例1】(2007廣州模擬)如圖為一種三級減速器的示意圖，各輪軸均相同，輪半徑和軸半徑分別為R和r。若第一個輪軸的輪緣線速度為v1，則第三個輪緣和軸緣的線速度v3和v3′各為多大?
導(dǎo)示:同一輪軸上的所有質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)動角速度相等，各點(diǎn)轉(zhuǎn)動的線速度與半徑成正比，
則
皮帶不打滑，故皮帶傳動的兩輪緣線速度大小相等，即vl′=v2,v2′=v3
所以；
得；
1、凡是直接用皮帶傳動(包括鏈條傳動、摩擦傳動)的兩個輪子，兩輪邊緣L各點(diǎn)的線速度大小相等。2、凡是同一個輪軸上(各個輪都繞同一根軸同步轉(zhuǎn)動)的各點(diǎn)角速度相等(軸上的點(diǎn)除外)。
類型二圓周運(yùn)動與其他運(yùn)動形式結(jié)合問題
圓周運(yùn)動常與其他運(yùn)動形式結(jié)合起來出現(xiàn)，找出兩者的結(jié)合點(diǎn)是解決此類問題的關(guān)鍵。
【例2】如圖所示，直徑為d的紙質(zhì)圓筒，使它以角速度ω繞軸o轉(zhuǎn)動，然后把槍口對準(zhǔn)圓筒，使子彈沿直徑穿過圓筒，若子彈在圓筒旋轉(zhuǎn)不到半周時在圓筒上留下a，b兩彈孔，已知ao，bo夾角ф，則子彈的速度為（）
A．dф/2πω
B．dω/ф
C．dω/(2π-ф)
D．dω/(π-ф)
導(dǎo)示:理解子彈的直線運(yùn)動和紙筒的轉(zhuǎn)動的聯(lián)系：時間相等。設(shè)子彈的速度為v，則子彈經(jīng)過直徑的距離所用時間為t=d/v,在此時間內(nèi)圓筒轉(zhuǎn)過的角度為：π-ф，則有：(π-ф)/ω=d/v得：v=dω/(π-ф)。故選D。
1、圓周運(yùn)動與其他運(yùn)動通常是通過時間聯(lián)系在一起。2、該類問題還要注意是否要考慮圓周運(yùn)動的周期性。

類型三圓周運(yùn)動中的連接體問題
【例3】（西安市六校2008屆第三次月考）如圖所示，質(zhì)量均為m的兩個小球A、B套在光滑水平直桿P上，整個直桿被固定在豎直轉(zhuǎn)軸上，并保持水平，兩球間用勁度系數(shù)為k，自然長度為L的輕質(zhì)彈簧連接在一起，A球被輕質(zhì)細(xì)繩拴在豎直轉(zhuǎn)軸上，細(xì)繩長度也為L，現(xiàn)欲使橫桿AB隨豎直轉(zhuǎn)軸一起在豎直平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，其角速度為ω，求當(dāng)彈簧長度穩(wěn)定后，細(xì)繩的拉力和彈簧的總長度各為多大?
導(dǎo)示:設(shè)直桿勻速轉(zhuǎn)動時，彈簧伸長量為x，A、B兩球受力分別如右圖所示，據(jù)牛頓第二定律得：對A：FT-F=mω2L
對B：kx=mω2(2L+x)
解得：
FT=mω2L(1+；x=
所以彈簧的總長度為
L′=L+x=L
答案：mω2L(1+；L
1、圓周運(yùn)動中的動力學(xué)問題要特別注意軌道平面和圓心的位置。2、圓周運(yùn)動中的連接體加速度一般不同，所以，解決這類連接體的動力學(xué)問題時一般用隔離法。

1．（07屆廣東省惠陽市綜合測試卷三）某機(jī)器內(nèi)有兩個圍繞各自的固定軸勻速轉(zhuǎn)動的鋁盤A、B，A盤上有一個信號發(fā)射裝置P，能發(fā)射水平紅外線，P到圓心的距離為28cm。B盤上有一個帶窗口的紅外線信號接受裝置Q，Q到圓心的距離為16cm。P、Q轉(zhuǎn)動的線速度相同，都是4πm/s。當(dāng)P、Q正對時，P發(fā)出的紅外線恰好進(jìn)入Q的接受窗口，如圖所示，則Q接受到的紅外線信號的周期是（）
A．0.56sB．0.28s
C．0.16sD．0.07s

2、(鹽城市2007/2008學(xué)年度高三年級第一次調(diào)研考試)一只蜜蜂和一輛汽車在平直公路上以同樣大小速度并列運(yùn)動。如果這只蜜蜂眼睛盯著汽車車輪邊緣上某一點(diǎn)，那么它看到的這一點(diǎn)的運(yùn)動軌跡是（）

3．如圖所示，半徑為R的圓板做勻速轉(zhuǎn)動，當(dāng)半徑OB轉(zhuǎn)到某一方向時，在圓板中心正上方高h(yuǎn)處以平行于OB的方向水平拋出一球.要使小球與圓板只碰撞一次,且落點(diǎn)為B,則小球的初速度是多大?圓板轉(zhuǎn)動的角速度是多大?

4．（湖北省百所重點(diǎn)中學(xué)2008屆聯(lián)考）如圖所示，在傾角為θ的光滑斜面上，有一長為l的細(xì)線，細(xì)線的一端固定在o點(diǎn)，另一端拴一質(zhì)量為m的小球，現(xiàn)使小球恰好能在斜面上做完整的圓周運(yùn)動，已知o點(diǎn)到斜面底邊的距離Soc=L，求：
（1）小球通過最高點(diǎn)A時的速度vA；
（2）小球通過最低點(diǎn)B時，細(xì)線對小球的拉力；
（3）小球運(yùn)動到A點(diǎn)或B點(diǎn)時細(xì)線斷裂，小球滑落到斜面底邊時到C點(diǎn)的距離若相等，則l和L應(yīng)滿足什么關(guān)系？

答案：1、A2、A
3、；（n=1,2,3…）
4、（1）；（2）；（3）

高考物理第一輪能力提升復(fù)習(xí)：牛頓運(yùn)動定律

第三章牛頓運(yùn)動定律

1、牛頓運(yùn)動定律是力學(xué)乃至整個物理學(xué)的基本規(guī)律．正確理解慣性概念，理解力和運(yùn)動的關(guān)系，并能熟練地應(yīng)用牛頓第二定律分析和計算問題，將為今后的熱學(xué)、電磁學(xué)、原子物理學(xué)等打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)；靜力學(xué)、運(yùn)動學(xué)的知識，通過牛頓運(yùn)動定律連為一體。
2、在復(fù)習(xí)時，應(yīng)重點(diǎn)掌握兩類力學(xué)問題的處理方法，具體應(yīng)從以下幾方面下功夫：①靈活運(yùn)用隔離法和整體法求解加速度相等的連接體問題；②用正交分解法解決受力較復(fù)雜的問題，在正交的兩個方向上應(yīng)用牛頓運(yùn)動定律；③綜合運(yùn)用牛頓運(yùn)動定律和運(yùn)動學(xué)規(guī)律分析、解決問題，注意多階段（過程）運(yùn)動上的連接點(diǎn)；④運(yùn)用超重和失重的知識定性分析一些力學(xué)現(xiàn)象。
3、近五年來，高考再現(xiàn)率100%，側(cè)重于考查單個物體的分析和計算，而且容易與實(shí)際緊密聯(lián)系命題?？梢钥隙ǎ?009年的高考中，本單元內(nèi)容仍將是高考的熱點(diǎn)之一，可能是力學(xué)題，也可能是力、電綜合題．在數(shù)學(xué)中應(yīng)重點(diǎn)復(fù)習(xí)等效法以及臨界分析的技巧，以培養(yǎng)分析、綜合能力。

第一課時牛頓第一定律和牛頓第三定律

【教學(xué)要求】
1．理解牛頓第一定律的內(nèi)容和意義；
2．知道什么是慣性，知道慣性大小與質(zhì)量有關(guān)，并正確解釋有關(guān)慣性的現(xiàn)象；
3．理解牛頓第三定律的含義并應(yīng)用牛頓第三定律解決實(shí)際問題
【知識再現(xiàn)】
一.牛頓第一定律：
1、內(nèi)容：一切物體總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)，直到有外力迫使其改變運(yùn)動狀態(tài)為止。
2、意義：
（1）揭示了力和運(yùn)動的關(guān)系。力不是維持物體運(yùn)動的原因，而是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，從而推翻了亞里士多德“力是維持物體運(yùn)動的原因”的錯誤觀點(diǎn)。
（2）揭示了任何物體都有保持原來運(yùn)動狀態(tài)的性質(zhì)---慣性。
3、說明：
（l）牛頓第一定律也叫慣性定律。
（2）牛頓第一定律不是實(shí)驗(yàn)定律。它是以伽利略的“理想實(shí)驗(yàn)”為基礎(chǔ)，經(jīng)過科學(xué)抽象、歸納推理而總結(jié)出來的。
（3）牛頓第一定律不是牛頓第二定律的特例，而是闡述物體不受任何外力的理想化情況。
議一議：如圖所示，有人想做如下環(huán)球旅行：乘坐一個大氣球?qū)⒆约焊≡诳罩校捎诘厍蛟谧赞D(zhuǎn)，一晝夜就能周游世界，這個設(shè)想能實(shí)現(xiàn)嗎？為什么？
二.牛頓第三定律：
1、內(nèi)容：兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等、方向相反，作用在同一條直線上，同時出現(xiàn)，同時消失，分別作用在兩個不同的物體上。
2、表達(dá)式：F=-F′
3、平衡力和作用力與反作用力的區(qū)別：
（1）平衡力可以是不同性質(zhì)的力，而作用力與反作用力一定是同一性質(zhì)的力；
（2）平衡力中的某個力發(fā)生變化或消失時，其他的力不一定變化或消失，而作用力與反作用力一定是同時變化或消失；
（3）平衡力作用在同一物體上，作用力與反作用力分別作用在兩個相互作用的物體上；
（4）平衡力的效果使物體平衡，而作用力與反作用力則分別產(chǎn)生各自效果。
知識點(diǎn)一牛頓第一定律
【應(yīng)用1】科學(xué)思維和科學(xué)方法是我們認(rèn)識世界的基本手段，在研究和解決問題過程中，不僅需要相應(yīng)的知識，還要注意運(yùn)用科學(xué)的方法。理想實(shí)驗(yàn)有時更能深刻地反映白然規(guī)律。伽利略設(shè)想了一個理想實(shí)驗(yàn)，如圖所示．其中有一個是經(jīng)驗(yàn)事實(shí)，其余是推論。
（1）減小第二個斜面的傾角，小球在此斜面上仍然要達(dá)到原來的高度；
（2）兩個對接的斜面，讓靜止的小球沿一個斜面滾下，小球?qū)L上另一個斜面；
（3）若沒有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫诺母叨龋?br> （4）繼續(xù)減小第二個斜面的傾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面做持續(xù)的勻速運(yùn)動。
請將上述理想實(shí)驗(yàn)的設(shè)想步驟按照正確的順序排列（只要填寫序號即可）。在上述的設(shè)想步驟中，有的屬于可靠的事實(shí)，有的則是理想化的推論。下列關(guān)于事實(shí)和推論的分類正確的是（）。
A、（1）是事實(shí)，（2）（3）（4）是推論
B、（2）是事實(shí)，（1）（3）（4）是推論
C、（3）是事實(shí)，（1）（2）（4）是推論
D、（4）是事實(shí)，（1）（2）（3）是推論
導(dǎo)示:正確的順序排列是（2）（3）（1）（4）；
B選項(xiàng)正確。

知識點(diǎn)二作用力與反作用力的關(guān)系：
1、四相同：①大小相同；②具有同時性，它們同時產(chǎn)生，同時變化，同時消失。③作用力和反作用力是同種性質(zhì)的力；④作用力和反作用力作用在同一條直線上；
2、三不同：①方向相反；②分別作用在不同的物體上；③作用力和反作用力產(chǎn)生不同的作用效果。
【應(yīng)用2】（常州高中08屆高考物理模擬卷）用計算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)（DIS）做驗(yàn)證牛頓第三定律的實(shí)驗(yàn)，如圖所示是把兩個測力探頭的掛鉤鉤在一起，向相反方向拉動，觀察顯示器屏幕上出現(xiàn)的結(jié)果。觀察分析兩個力傳感器的相互作用隨著時間變化的曲線，以下結(jié)論錯誤的是（B）
A、作用力與反作用力作用時刻相等；
B、作用力與反作用力作用在同一物體上；
C、作用力與反作用力大小相等；
D、作用力與反作用力方向相反
導(dǎo)示：選擇B。從圖象可以看出作用力與反作用力大小相等、方向相反，同時產(chǎn)生消失和變化。
類型一對慣性的理解和應(yīng)用
【例1】請根據(jù)圖中的情景，說明車子所處的狀態(tài)，并對這種情景作出解釋。
導(dǎo)示：根據(jù)圖中的情景，在圖（1）中車子突然減速（或剎車），在圖（1）中車子突然加速（或啟動）。
在圖（1）中，車子突然減速（或剎車）時，人的腳隨車一起減速或停止，而上身由于慣性繼續(xù)向前運(yùn)動，因此人的身體要向前傾。
在圖（2）中，車子突然加速（或啟動）時，人的腳隨車一起加速，而上身由于慣性保持原來的勻速運(yùn)動（或靜止）狀態(tài)，因此人的身體要向后倒。
雖然慣性與很多現(xiàn)象相聯(lián)系，但大多是陷阱，因?yàn)樗爸慌c”質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量是慣性的“唯一”量度。對慣性的常見錯誤認(rèn)識如下：
①認(rèn)為做勻速直線運(yùn)動的物體才有慣性，做變速
運(yùn)動的物體沒有慣性；
②物體在做勻速直線運(yùn)動或靜止時有慣性，一旦
速度改變，慣性就沒有了；
③把慣性看成一種力，認(rèn)為物體保持原來的運(yùn)動狀態(tài)是因?yàn)槭艿搅恕皯T性力”；
④認(rèn)為物體速度越大，物體的慣性就越大等等。
類型二對牛頓第三定律的理解和應(yīng)用
【例2】黨的“十六大”之后，在農(nóng)業(yè)上加大了改革力度，加速推進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化的進(jìn)程；在農(nóng)村利用拖拉機(jī)進(jìn)行大面積耕地，下列關(guān)于拖拉機(jī)和犁之間作用力的說法中正確的是（）
A．由于拖拉機(jī)拉犁前進(jìn)，所以拖拉機(jī)拉犁的力大于犁拉拖拉機(jī)的力
B．由于犁在泥土里，所以犁拉拖拉機(jī)的力大于拖拉機(jī)拉犁的力
C．只有二者勻速運(yùn)動時，二者的拉力大小才相等
D．無論怎樣運(yùn)動，二者的拉力大小始終相等
導(dǎo)示：選擇D。根據(jù)牛頓第三定律中關(guān)于作用力和反作用力的特點(diǎn)可知。

【例3】（廣東省東莞實(shí)驗(yàn)中學(xué)08屆高三期中考試）下列說法正確的是（）
A．一質(zhì)點(diǎn)受兩個力作用且處于平衡狀態(tài)，這兩個力在同一段時間內(nèi)的沖量一定相同
B．一質(zhì)點(diǎn)受兩個力作用且處于平衡狀態(tài)，這兩個力在同一段時間內(nèi)做的功或者都為零，或者大小相等符號相反
C．在同樣時間內(nèi)，作用力和反作用力的功大小不一定相等，但正負(fù)號一定相反
D．在同樣時間內(nèi)，作用力和反作用力的功大小不一定相等，正負(fù)號也不一定相反
導(dǎo)示：選擇BD。
（1）作用力與反作用力是高考的熱點(diǎn)．主要是針對其特點(diǎn)及其在生活中的“錯覺”進(jìn)行考查，另外，其與平衡力的區(qū)別也是高考考查的重點(diǎn)。
（2）作用力與反作用力的關(guān)系與物體被作用的效果無關(guān)，如“以卵擊石”，雞蛋“粉身碎骨”，而石頭卻“安然無恙”，但雞蛋與石頭之間的相互作用力依然是等大反向的。

1、如圖所示，運(yùn)輸液體貨物的槽車，液體上有氣泡，當(dāng)車向前開動時氣泡將向________運(yùn)動；剎車時，氣泡將向____________運(yùn)動，其原因是_____________具有慣性。

2、下列成語中，體現(xiàn)了“力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因”的思想是（）
A、樹欲靜而風(fēng)不止
B、順?biāo)浦?br> C、楚霸王不能自舉其身
D、掃帚不到，灰塵照例不會自己跑掉

3、在地球赤道上的A處靜止放置一個小物體，現(xiàn)在設(shè)想地球?qū)π∥矬w的萬有引力消失，則在數(shù)小時內(nèi)，小物體相對于A點(diǎn)處的地面來說，將（）
A、水平向東飛去
B、原地不動，物體對地面的壓力消失
C、向上并漸偏向西飛去
D、向上并漸偏向東方飛去

4、（無錫市08屆高三基礎(chǔ)測試）如果正在作自由落體運(yùn)動的物體的重力忽然消失，那么它的運(yùn)動狀態(tài)應(yīng)該是（）
A．懸浮在空中不動
B．運(yùn)動速度逐漸減小
C．作豎直向下的勻速直線運(yùn)動
D．以上三種情況都有可能

5、如圖在勻速行駛的列車中的水平桌面上放一乒乓球，突然乒乓球沿如圖軌跡運(yùn)動，試說明此時列車在作何種運(yùn)動？

答案：1、前、后、液體2、AD
3、C4、C5、列車在減速左轉(zhuǎn)彎