2011高考物理专题教案

F=0v2F＜mvR2F=mvR

4．两类典型的曲线运动的分析方法比较

（1）对于平抛运动这类“匀变速曲线运动”，我们的分析方法一般是“在固定的坐标系内正

交分解其位移和速度”，运动规律可表示为

?x??0t,??x??0,? ?；12???gt. y?gt?y?2?（2）对于匀速圆周运动这类“变变速曲线运动”，我们的分析方法一般是“在运动的坐标系内正交分解其力和加速度”，运动规律可表示为

?F切?ma切?0,? ?m?22?mr??m??.?F法?F向?ma向?r? 『题型解析』

类型题： 曲线运动的条件 【例题】（1991年上海高考题）如图所示，物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B，这

时，突然使它所受力反向，大小不变，即由Ｆ变为－Ｆ。在此力的作用下，物体以后的运动情况，下列说法正确的是（ A、B、D ）

a B A b

A．物体不可能沿曲线Ｂa运动 B．物体不可能沿直线Ｂb运动 C．物体不可能沿曲线Ｂc运动 D．物体不可能沿原曲线由Ｂ返回A

【例题】质量为m的物体受到一组共点恒力作用而处于平衡状态，当撤去某个恒力F1时，物体可能做( )

A．匀加速直线运动； B．匀减速直线运动； C．匀变速曲线运动； D．变加速曲线运动。

★解析：当撤去F1时，由平衡条件可知：物体此时所受合外力大小等于F1，方向与F1方向相反。

若物体原来静止，物体一定做与F1相反方向的匀加速直线运动。

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若物体原来做匀速运动，若F1与初速度方向在同一条直线上，则物体可能做匀加速直线运动或匀减速直线运动，故A、B正确。

若F1与初速度不在同一直线上，则物体做曲线运动，且其加速度为恒定值，故物体做匀变速曲线运动，故C正确，D错误。 正确答案为：A、B、C。

【例题】我国“嫦娥一号”探月卫星经过无数人的协作和努力，终于在2007年10月24日晚6点05分发射升空。如图所示，“嫦娥一号”探月卫星在由地球飞向月球时，沿曲线从M点向N点飞行的过程中，速度逐渐减小。在此过程中探月卫星所受合力的方向可能的是（ ）

★解析：C卫星运动的速度方向沿其轨迹的切线方向，由于速度逐渐减小，则合力方向与速度方向间的夹角大于90，由轨迹的弯曲方向知，合力必指向其弯曲方向．故选C。 【例题】质点仅在恒力F的作用下，由O点运动到A点的轨迹如图所示，在A点时速度的方向与x轴平行，则恒力F的方向可能沿（ ）

?

A．x轴正方向 B．x轴负方向 C．y轴正方向 D．y轴负方向

★解析：D根据曲线运动轨迹特点可知：物体的轨迹总是向合外力一方凹陷，而且最终的速度方向不与合外力方向平行，可知D正确。

【例题】一个物体以初速度vo从A点开始在光滑的水平面上运动，一个水平力作用在物体上，物体的运动轨迹如图中的实线所示，B为轨迹上的一点，虚线是经过A、B两点并与轨迹相切的直线。虚线和实线将水平面分成五个区域，则关于施力物体的位置，下列各种说法中正确的是 ( )

② ① v0 A ③ ⑤ ④ B A．如果这个力是引力，则施力物体一定在④区域中 B．如果这个力是引力，则施力物体可能在③区域中 C．如果这个力是斥力，则施力物体一定在②区域中

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D。 如果这个力是斥力，则施力物体可能在⑤区域中

★解析：物体做曲线运动，一定受到与初速度vo方向不平行的力的作用，这个力与速度方向垂直的分量起到向心力的作用，使物体运动轨迹向向心力的方向弯曲，且运动轨迹应在受力方向和初速度方向所夹的角度范围之内，所以此施力物体一定在轨迹两切线的交集处。是引力时施力物体在轨迹弯曲的内侧(相互吸引，使运动向轨迹内侧弯曲)，是斥力时施力物体在轨迹弯曲的外侧(相互排斥，使物体运动向轨迹内侧弯曲)。 【答案】A C

【例题】如图所示，质量为m的小球，用长为l的不可伸长的细线挂在O点，在O点正下方

l处有一光滑的钉子O′。把小球拉到与钉子O′在同一水平高度的位置，摆线被钉子拦住且2张紧，现将小球由静止释放，当小球第一次通过最低点P时（ ）

A．小球的运动速度突然减小 B．小球的角速度突然减小 C．小球的向心加速度突然减小 D．悬线的拉力突然减小

★解析：在通过位置P前后瞬间，小球作圆周运动的半径分别为l和P点瞬间受到的重力和拉力都在竖直方向上，小球的速度大小不改变。 答案：B、C、D

类型题： 如何判断曲线运动的性质 曲线运动一定是变速运动，但不一定是匀变速运动。可以根据做曲线运动物体的受力情况（或加速度情况）进行判断，若受到恒力（其加速度不变），则为匀变速运动，若受到的不是恒力（其加速度变化），则为非匀变速运动。 例如：平抛运动是匀变速运动，其加速度恒为g；而匀速圆周运动是非匀变速运动，其加速度虽然大小不变，但方向是时刻变化的。

【例题】关于运动的性质，下列说法中正确的是（ A ） A．曲线运动一定是变速运动 B．曲线运动一定是变加速运动 C．圆周运动一定是匀变速运动 D．变力作用下的物体一定做曲线运动 【例题】物体做曲线运动时，其加速度（ ） A．一定不等于零 B．一定不变 C．一定改变 D．可能不变

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l，并且小球在通过2

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★解析：AD 曲线运动一定是变速运动，一定有加速度，所以加速度一定不为零，A正确；曲线运动中平抛运动和类平抛运动（带电粒子在电场中的偏转）加速度是不变的，匀速圆周运动和多数的曲线运动加速度是改变的。

【例题】一质点在某段时间内做曲线运动，则在这段时间内（ ） A．速度一定不断地改变，加速度也一定不断地改变 B．速度一定不断地改变，加速度可以不变 C．速度可以不变，加速度一定不断地改变 D．速度可以不变，加速度也可以不变

★解析：B 质点做曲线运动，则速度一定发生变化，但加速度不一定变化，如平抛运动，所以，A、C、D错误，只有B项正确。

类型题： 运用运动的独立性解题 【例题】如图所示，一个劈形物体M各面均光滑，上面成水平，水平面上放一光滑小球m，现使劈形物体从静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是（斜面足够长）（ ）

acA．沿斜面向下的直线 B．竖直向下的直线 C．无规则曲线 D．抛物线

b

★解析：B 小球只受竖直方向的重力和支持力，即合力始终沿竖直方向，故小球只能做竖直向下的直线运动，所以B正确．

【例题】如图所示，A、B为两游泳运动员隔着水流湍急的河流站在两岸边，A在较下游的位置，且A的游泳成绩比B好，现让两人同时下水游泳，要求两人尽快在河中相遇，试问应采用下列哪种方法才能实现？（ A ）

A．A、B均向对方游（即沿虚线方向）而不考虑水流作用 B．B沿虚线向A游且A沿虚线偏向上游方向游 C．A沿虚线向B游且B沿虚线偏向上游方向游 D．都应沿虚线偏向下游方向，且B比A更偏向下游

★解析：游泳运动员在河里游泳时同时参与两种运动，一是被水冲向下游，二是沿自己划行方向的划行运动。游泳的方向是人相对于水的方向。选水为参考系，A、B两运动员只有一种运动，由于两点之间直线最短，所以选A。

【例题】如图为一空间探测器的示意图，P1、P2、P3、P4四个喷气发动机，P1、P3的连钱与空间一固定坐标系的x轴平行，P2、P4的连线与y轴平行，每台发动机开动时，都能向探测器提供推力，但不会使探测器转动．开始时，探测器以恒定的速率v0向正x方向平动．要使探测器改为向正x偏负y 60o的方向以原来的速率v0平动，则可 - 12 -