专题三 力与物体的曲线运动学案 平抛运动与圆周运动【考情分析】【考点预测】平抛运动和圆周运动是典型的曲线运动,而处理平抛运动的方法主要是运动的合成与分解,因此运动的合成与分解、平抛运动、圆周运动是每年必考的知识点.复习中要注意理解合运动与分运动的关系,掌握平抛运动和圆周运动问题的分析方法,能运用平抛运动知识和圆周运动知识分析带电粒子在电场、磁场中的运动.考题 1 对运动的合成和分解的考查例 1 如图 1,质量 m=2
0 kg 的物体在水平外力的作用下在水平面上运动,物体和水平面间的动摩擦因数 μ=0
05,已知物体运动过程中的坐标与时间的关系为,g=10 m/s2
根据以上条件求:(1)t=10 s 时刻物体的位置坐标;(2)t=10 s 时刻物体的速度的大小方向;(3)t=10 s 时刻水平外力的大小.审题突破 ①由公式 x=3
0t 可知物体沿 x 方向做匀速直线运动.由公式 y=0
2t2可知物体沿 y 方向做匀加速直线运动.②先确定 t=10 s 时刻物体在两方向的分速度,然后确定合速度的大小及方向.③先确定两方向的外力的分力,然后确定水平外力.解析 (1)t=10 s 时刻,设物体的位置坐标为(x,y)显然:x=3
0t=30 m,y=0
2t2=20 m, 物体的位置坐标为(30 m,20 m)(2)由运动过程中的坐标与时间的关系知:x 轴物体做匀速运动,vx=3 m/sy 轴物体做匀加速运动:加速度 a=0
4 m/s210 s 时,vy=at=4 m/st=10 s 时刻物体的速度的大小为 v==5 m/s
方向:与 x 轴正方向夹角 α 满足 tan α=,解得 α=53°(3)滑动摩擦力:Ff=μmg=1
0 Nx 轴物体做匀速运动:Fx=Ff×0
6y 轴物体做匀加速运动:对物体列牛顿第二定律公式:Fy-Ff×0
8=ma解得:Fy=1