2019年高考物理备考优生百日闯关系列专题04曲线运动含解析
专题04 曲线运动-高考物理真题分类解析(2017-2019)
专题04 曲线运动 (解析版) 近3年高考物理试题分类解析江苏省特级教师 戴儒京1.2019年全国2卷19题.如图(a ),在跳台滑雪比赛中,运动员在空中滑翔时身体的姿态会影响其下落的速度和滑翔的距离。
某运动员先后两次从同一跳台起跳,每次都从离开跳台开始计时,用v 表示他在竖直方向的速度,其v-t 图像如图(b )所示,t 1和t 2是他落在倾斜雪道上的时刻。
则A .第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的小B .第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大C .第二次滑翔过程中在竖直方向上的平均加速度比第一次的大D .竖直方向速度大小为v 1时,第二次滑翔在竖直方向上所受阻力比第一次的大 【答案】19.BD【解析】根据“面积法”求位移,从图可以看出第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的大,A 错误;平均加速度tva =_,12v v <,但12t t >,所以_12_a a <,C 错误;根据“斜率法”求加速度,从图可以看出,竖直方向速度大小为v 1时,加速度12a a <,根据牛顿定律mfg a -=,所以12f f >,D 正确;因为第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的大,并且αtan y=x(α为斜面倾角),所以第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大,B 正确。
所以选BD.2. 2019年天津卷10题.(16分)完全由我国自行设计、建造的国产新型航空母舰已完成多次海试,并取得成功。
航母上的舰载机采用滑跃式起飞,故甲板是由水平甲板和上翘甲板两部分构成,如图1所示。
为了便于研究舰载机的起飞过程,假设上翘甲板BC 是与水平甲板AB 相切的一段圆弧,示意如图2,AB 长1150m L =,BC 水平投影263m L =,图中C 点切线方向与水平方向的夹角12θ=︒(sin120.21︒≈)。
若舰载机从A 点由静止开始做匀加速直线运动,经6s t =到达B 点进入BC 。
2019年高考物理二轮复习专题04曲线运动测含解析201904041124物理备课大师【全免费】
曲线运动【满分:110分时间:90分钟】一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中, 1~8题只有一项符合题目要求; 9~12题有多项符合题目要求。
全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
)1.在光滑的水平面上有一冰球以速度v0沿直线匀速从a点运动到b点,忽略空气阻力,如图甲为俯视图。
当冰球运动到b点时受到垂直于速度方向的力快速打击,打击之后冰球有可能沿哪一条轨迹运动A. B. C. D.【答案】 C【解析】【分析】根据运动的合成方法,结合矢量的法则,即可求解碰后的方向,再根据物体做曲线运动的条件即可明确冰球是否做曲线运动。
【详解】【点睛】本题考查运动的合成与分解的内容,掌握矢量的合成法则,注意与曲线运动的条件区别开来。
2.如图所示,位于同一高度的小球A、B分别以和的速度水平抛出,都落到了倾角为30°的斜面上的C点,小球B恰好垂直打在斜面上,则、之比为()A.1:2B.2:1C.3:2D.2:3【答案】 C【解析】【详解】【点睛】两个小球同时做平抛运动,又同时落在C点,说明运动时间相同;小球垂直撞在斜面上的C点,说明速度方向与斜面垂直,可以根据几何关系求出相应的物理量。
3.雨滴由静止开始下落(不计空气阻力),遇到水平方向吹来的风,设风对雨滴持续作用,下列说法中正确的是()A.雨滴质量越大,下落时间将越短B.雨滴质量越大,下落时间将越长C.同一雨滴风速越大,着地时动能越小D.同一雨滴风速越大,着地时动能越大【答案】 D【解析】【分析】将雨滴的运动分解为水平方向和竖直方向,在竖直方向仅受重力,做自由落体运动.水平方向上受到分力,做加速运动。
【详解】【点睛】解决本题的关键将雨滴的运动分解为水平方向和竖直方向,知道两方向上的运动情况以及知道分运动和合运动具有等时性。
4.甲、乙两球位于同一竖直直线上的不同位置,甲比乙高h,如图所示。
将甲、乙两球分别以v1、v2的速度沿同一水平方向抛出,不计空气阻力,在下列条件下, 乙球可能击中甲球的是( )A.同时抛出,且v1<v2B.甲先抛出,且v1>v2C.甲先抛出,且v1<v2D.甲后抛出,且v1>v2【答案】 C【解析】【详解】设乙球击中甲球时,甲球下落高度为h1,乙球下落的高度为h2,设甲球平抛运动的时间为:t1=,乙球平抛运动的时间为:t2=,由图看出,h1>h2,则得t1>t2,故要使乙球击中甲球,必须使甲比乙早抛出,相遇时两球的水平位移相等,则有:v1=v2,则得,v1<v2。
2019届高考物理专题卷:专题04(曲线运动万有引力)答案与解析
2015届专题卷物理专题四答案与解析1.【命题立意】本题考查运动的合成、图象等知识。
【思路点拨】解答本题需要注意以下几个方面:(1)明确v -t 图象、s -t 图象的斜率和截距等物理意义; (2)速度、加速度的合成;【答案】BD 【解析】竖直方向为初速度v y =8m/s 、加速度a =-4m/s 2的匀减速直线运动,水平方向为速度v x =-4m/s 的匀速直线运动,初速度大小为()m/s 544822=+=v ,方向与合外力方向不在同一条直线上,故做匀变速曲线运动,故选项B 正确,选项A 错误;t =2s 时,a x =-4m/s 2,a y =0m/s ,则合加速度为-4m/s 2,选项C 错误,选项D 正确。
2.【命题立意】本题考查圆周运动、牵连物体的速度关系。
【思路点拨】解答本题从以下几个方面考虑:(1)B 点速度的分解;(2)A 、B 角速度相同,线速度之比等于半径之比。
【答案】C 【解析】同轴转动,角速度相同,选项B 错误。
设图示时刻杆转动的角速度为ω。
对于B 点有θhωθv sin sin =。
而A 、B 两点角速度相同,则有ωl v =A ,联立解得hθvl v 2A sin =,故选项C 正确。
3.【命题立意】本题考查运动的分解。
【思路点拨】箭在空中飞行参与两个分运动:沿AB 方向的匀速运动,平行于OA 方向的匀速运动,两分运动具有等时性。
【答案】B C 【解析】运动员骑马奔驰时,应沿平行于OA 方向放箭。
放箭后,对于箭有:沿AB 方向t v s 1=;平行于OA 方向d =v 2t ,故放箭的位置距离A 点的距离为d v v s 21=,选项B 正确。
箭平行于OA 方向放射时所需时间最短,则2v dt =,选项C 正确。
4.【命题立意】本题考查平抛运动以及速度的变化量。
【思路点拨】对于平抛运动,分解为水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动,然后根据运动学公式解答即可。
2019年高考物理二轮复习专题04曲线运动测含解析.doc
曲线运动【满分:110分时间:90分钟】一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中, 1~8题只有一项符合题目要求; 9~12题有多项符合题目要求。
全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
)1.在光滑的水平面上有一冰球以速度v0沿直线匀速从a点运动到b点,忽略空气阻力,如图甲为俯视图。
当冰球运动到b点时受到垂直于速度方向的力快速打击,打击之后冰球有可能沿哪一条轨迹运动A. B. C. D.【答案】 C【解析】【分析】根据运动的合成方法,结合矢量的法则,即可求解碰后的方向,再根据物体做曲线运动的条件即可明确冰球是否做曲线运动。
【详解】【点睛】本题考查运动的合成与分解的内容,掌握矢量的合成法则,注意与曲线运动的条件区别开来。
2.如图所示,位于同一高度的小球A、B分别以和的速度水平抛出,都落到了倾角为30°的斜面上的C点,小球B恰好垂直打在斜面上,则、之比为()A.1:2B.2:1C.3:2D.2:3【答案】 C【解析】【详解】【点睛】两个小球同时做平抛运动,又同时落在C点,说明运动时间相同;小球垂直撞在斜面上的C点,说明速度方向与斜面垂直,可以根据几何关系求出相应的物理量。
3.雨滴由静止开始下落(不计空气阻力),遇到水平方向吹来的风,设风对雨滴持续作用,下列说法中正确的是()A.雨滴质量越大,下落时间将越短B.雨滴质量越大,下落时间将越长C.同一雨滴风速越大,着地时动能越小D.同一雨滴风速越大,着地时动能越大【答案】 D【解析】【分析】将雨滴的运动分解为水平方向和竖直方向,在竖直方向仅受重力,做自由落体运动.水平方向上受到分力,做加速运动。
【详解】【点睛】解决本题的关键将雨滴的运动分解为水平方向和竖直方向,知道两方向上的运动情况以及知道分运动和合运动具有等时性。
4.甲、乙两球位于同一竖直直线上的不同位置,甲比乙高h,如图所示。
将甲、乙两球分别以v1、v2的速度沿同一水平方向抛出,不计空气阻力,在下列条件下, 乙球可能击中甲球的是( )A.同时抛出,且v1<v2B.甲先抛出,且v1>v2C.甲先抛出,且v1<v2D.甲后抛出,且v1>v2【答案】 C【解析】【详解】设乙球击中甲球时,甲球下落高度为h1,乙球下落的高度为h2,设甲球平抛运动的时间为:t1=,乙球平抛运动的时间为:t2=,由图看出,h1>h2,则得t1>t2,故要使乙球击中甲球,必须使甲比乙早抛出,相遇时两球的水平位移相等,则有:v1=v2,则得,v1<v2。
高考物理:专题4-曲线运动(附答案)
专题4 曲线运动1. (2019全国新课标理综II 第21题)公路急转弯处通常是交通事故多发地带.如图,某公路急转弯处是一圆弧,当汽车行驶的速率为v c 时,汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势.则在该弯道处, A .路面外侧高内侧低B .车速只要低于v c ,车辆便会向内侧滑动C .车速虽然高于v c ,但只要不超出某一最高限度,车辆便不会向外侧滑动D .当路面结冰时,与未结冰时相比, v 0的值变小 答案:AC.解析:汽车以速率v c 转弯,需要指向内侧的向心力,汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势,说明此处公路内侧较低外侧较高,选项A 正确.车速只要低于v c ,车辆便有向内侧滑动的趋势,但不一定向内侧滑动,选项B 错误.车速虽然高于v c ,由于车轮与地面有摩擦力,但只要不超出某一最高限度,车辆便不会向外侧滑动,选项C 正确.根据题述,汽车以速率v 0转弯,需要指向内侧的向心力,汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势,没有受到摩擦力,所以当路面结冰时,与未结冰时相比,转弯时v 0的值不变,选项D 错误.2. (2013高考安徽理综第18题)由消防水龙带的喷嘴喷出水的流量是0.28m 3/min ,水离开喷口时的速度大小为,方向与水平面夹角为60度,在最高处正好到达着火位置,忽略空气阻力,则空中水柱的高度和水量分别是(重力加速度g 取10m/s 2) A.28.8m ,1.12×10-2m3B. 28.8m ,0.672m3C. 38.4m ,1.29×10-2m 3D. 38.4m ,0.776m 3答案:A解析:将喷出水流速度分解为水平方向和竖直方向,则竖直方向的分速度0sin 60y v v ==24m/s ;由22y v gh =可得水柱可以上升的最大高度h=28.8m ;水柱上升时间为y v t g==2.4s ,又有流量Q=0.28÷60 m 3/s=0.0047m 3/s ,则在空中的水量V=Qt=1.12×10-2m 3,,选项A 正确.3.(2013高考上海物理第19题)如图,轰炸机沿水平方向匀速飞行,到达山坡底端正上方时释放一颗炸弹,并垂直击中山坡上的目标A.已知A 点高度为h ,山坡倾角为θ,由此可算出(A)轰炸机的飞行高度 (B)轰炸机的飞行速度 (C)炸弹的飞行时间 (D)炸弹投出时的动能答案:ABC解析:根据题述,tanθ=v/gt,x=vt,tanθ=h/x,H=v+y,y=12gt2,由此可算出轰炸机的飞行高度y;轰炸机的飞行速度v,炸弹的飞行时间t,选项ABC正确.由于题述没有给出炸弹质量,不能得出炸弹投出时的动能,选项D错误.4.(2013高考江苏物理第7题)如图所示,从地面上同一位置抛出两小球A、B,分别落在地面上的M、N点,两球运动的最大高度相同. 空气阻力不计,则(A)B的加速度比A的大(B)B的飞行时间比A的长(C)B在最高点的速度比A在最高点的大(D)B在落地时的速度比A在落地时的大答案: CD解析:AB加速度都等于重力加速度,选项A错误.由于二者上升高度相同,说明二者抛出时速度的竖直分量相等,飞行时间相等,选项B错误.B抛出时速度的水平分量大于A,B在最高点的速度比A在最高点的大,选项C正确.B在落地时的速度比A在落地时的大,选项D正确.5.(2013高考江苏物理第2题) 如图所示,“旋转秋千装置中的两个座椅A、B质量相等,通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上. 不考虑空气阻力的影响,当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时,下列说法正确的是(A)A的速度比B的大(B)A与B的向心加速度大小相等(C)悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等(D)悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小答案:D解析:当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时,二者的角速度ω相等,由v=ωr可知,A的速度比B的小,选项A错误.由a=ω2r可知,选项B错误,由于二者加速度不相等,悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角不相等,选项C错误.悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小,选项D正确.6.(2013高考上海物理第20题)右图为在平静海面上,两艘拖船A、B拖着驳船C运动的示意图.A、B的速度分别沿着缆绳CA、CB方向,A、B、C不在一条直线上.由于缆绳不可伸长,因此C的速度在CA、CB方向的投影分别与A、B的速度相等,由此可知C的(A)速度大小可以介于A、B的速度大小之间(B)速度大小一定不小于A 、B 的速度大小 (C)速度方向可能在CA 和CB 的夹角范围外 (D)速度方向一定在CA 和CB 的夹角范围内 答案:BD解析:根据题述,C 的速度大小一定不小于A 、B 的速度大小,选项A 错误B 正确.C 的速度方向一定在CA 和CB 的夹角范围内,选项C 错误D 正确.7. .(2013高考北京理综第19题)在实验操作前应该对实验进行适当的分析.研究平抛运动的实验装置示意如图.小球每次都从斜槽的同一位置无初速度释放,并从斜槽末端水平飞出.改变水平板的高度,就改变了小球在板上落点的位置,从而可描绘出小球的运动轨迹.某同学设想小球先后三次做平抛,将水平板依次放在如图1、2、3的位置,且1与2的间距等于2与三的间距.若三次实验中,小球从跑出点到落点的水平位移依次是x 1,x 2,x 3,机械能的变化量依次为△E 1,△E 2,△E 3,忽略空气阻力的影响,下面分析正确的是 A .x 2- x 1==x 3--x 2,, △E 1=△E 2=△E 3 B .x 2- x 1>x 3-x 2,, △E 1=△E 2=△E 3 C .x 2- x 1>x 3-x 2,, △E 1<△E 2<△E 3 D .x 2- x 1< x 3-x 2,, △E 1<△E 2<△E 3 答案:B解析:物体做平抛运动,机械能守恒,三次实验中,机械能的变化量都为零,△E 1=△E 2=△E 3.由小球在竖直方向做自由落体运动,水平方向做匀速直线运动可知,x 2- x 1>x 3-x 2,选项B 正确. 8. (13分)(2013全国新课标理综1第24题)水平桌面上有两个玩具车A 和B ,两者用一轻质细橡皮筋相连,在橡皮筋上有一红色标记R.在初始时橡皮筋处于拉直状态,A 、B 和R 分别位于直角坐标系中的(0,2l )、(0,-l )和(0,0)点.已知A 从静止开始沿y 轴正向做加速度大小为a 的匀加速运动:B 平行于x 轴朝x 轴正向匀速运动.在两车此后运动的过程中,标记R 在某时刻通过点(l , l ).假定橡皮筋的伸长是均匀的,求B 运动速度的大小. 解析:设B 车的速度大小为v.如图,标记R 在时刻t 通过点K (l ,l ),此时A 、B 的位置分别为H 、G.由运动学公式,H 的纵坐标y A 、G 的横坐标x B 分别为:y A =2l+21at 2, ① x B =vt .②在开始运动时,R 到A 和B 的距离之比为2∶1,即OE ∶OF=2∶1.由于橡皮筋的伸长是均匀的,在以后任一时刻R 到A 和B 的距离之比为2∶1.因此,在时刻t 有:HK ∶KG=2∶1.③由于△FGH ∽△IGK ,有HG ∶KG= x B ∶(x B - l ).④ HG ∶KG=( y A + l )∶(2l ). 由③④⑤式解得:x B =3l /2,⑥y A =5 l .⑦联立①②⑥⑦解得:v=al 641.。
2019年高考物理二轮复习专题04曲线运动讲含解析
曲线运动考试大纲要求考纲解读1. 运动的合成与分解Ⅱ1.本专题是牛顿运动定律在曲线运动中的具体应用,万有引力定律是力学中一个重要的、独立的基本定律.运动的合成与分解是研究复杂运动的基本方法.2.平抛运动的规律及其研究思想在前几年高考题中都有所体现,在近两年的考题中考查得较少,但仍要引起注意.3.匀速圆周运动及其重要公式,特别是匀速圆周运动的动力学特点要引起足够的重视,对天体运动的考查都离不开匀速圆周运动 4. 本专题的一些考题常是本章内容与电场、磁场、机械能等知识的综合题和与实际生活、新科技、新能源等结合的应用题,这种题难度较大,学习过程中应加强综合能力的培养.2. 抛体运动Ⅱ3. 匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加速度Ⅰ4.匀速圆周运动的向心力Ⅱ5.离心现象Ⅰ纵观近几年高考试题,预测2019年物理高考试题还会考:1.单独命题常以选择题的形式出现;与牛顿运动定律、功能关系、电磁学知识相综合常以计算题的形式出现。
2.平抛运动的规律及其研究方法、近年考试的热点,且多数与电场、磁场、机械能等知识结合制成综合类试题。
3.圆周运动的角速度、线速度及加速度是近年高考的热点,且多数与电场、磁场、机械能等知识结合制成综合类试题,这样的题目往往难度较大。
考向01 曲线运动 运动的合成与分解 1.讲高考(1)考纲要求①掌握曲线运动的概念、特点及条件;②掌握运动的合成与分解法则。
(2)命题规律单独命题常以选择题的形式出现;与牛顿运动定律、功能关系、电磁学知识相综合常以计算题的形式出现。
案例1.根据高中所学知识可知,做自由落体运动的小球,将落在正下方位置。
但实际上,赤道上方200m 处无初速下落的小球将落在正下方位置偏东约6cm处,这一现象可解释为,除重力外,由于地球自转,下落过程小球还受到一个水平向东的“力”,该“力”与竖直方向的速度大小成正比,现将小球从赤道地面竖直上抛,考虑对称性,上升过程该“力”水平向西,则小球A. 到最高点时,水平方向的加速度和速度均为零B. 到最高点时,水平方向的加速度和速度均不为零C. 落地点在抛出点东侧D. 落地点在抛出点西侧【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理(北京卷)【答案】 D点睛:本题的运动可以分解为竖直方向上的匀变速和水平方向上的变加速运动,利用运动的合成与分解来求解。
专题04 曲线运动-高考物理真题分类解析(2017-2019)【2019原创资源大赛】
专题04 曲线运动1.2019年全国2卷19题.如图(a ),在跳台滑雪比赛中,运动员在空中滑翔时身体的姿态会影响其下落的速度和滑翔的距离。
某运动员先后两次从同一跳台起跳,每次都从离开跳台开始计时,用v 表示他在竖直方向的速度,其v-t 图像如图(b )所示,t 1和t 2是他落在倾斜雪道上的时刻。
则A .第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的小B .第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大C .第二次滑翔过程中在竖直方向上的平均加速度比第一次的大D .竖直方向速度大小为v 1时,第二次滑翔在竖直方向上所受阻力比第一次的大 【答案】19.BD【解析】根据“面积法”求位移,从图可以看出第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的大,A 错误;平均加速度tva =_,12v v <,但12t t >,所以_12_a a <,C 错误;根据“斜率法”求加速度,从图可以看出,竖直方向速度大小为v 1时,加速度12a a <,根据牛顿定律mfg a -=,所以12f f >,D 正确;因为第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的大,并且αtan y=x(α为斜面倾角),所以第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大,B 正确。
所以选BD.2. 2019年天津卷10题.(16分)完全由我国自行设计、建造的国产新型航空母舰已完成多次海试,并取得成功。
航母上的舰载机采用滑跃式起飞,故甲板是由水平甲板和上翘甲板两部分构成,如图1所示。
为了便于研究舰载机的起飞过程,假设上翘甲板BC 是与水平甲板AB 相切的一段圆弧,示意如图2,AB 长1150m L =,BC 水平投影263m L =,图中C 点切线方向与水平方向的夹角12θ=︒(sin120.21︒≈)。
若舰载机从A 点由静止开始做匀加速直线运动,经6s t =到达B 点进入BC 。
已知飞行员的质量60kg m =,210m/s g =,求(1)舰载机水平运动的过程中,飞行员受到的水平力所做功W ; (2)舰载机刚进入BC 时,飞行员受到竖直向上的压力N F 多大。
高考物理备考优生百日闯关系列专题04曲线运动(含解析)
专题04 曲线运动第一部分 名师综述曲线运动是高考的热点内容,有时为选择题,有时以计算题形式出现,重点考查的内容有:平抛运动的规律及其研究方法,圆周运动的角度、线速度、向心加速度,做圆周运动的物体的受力与运动的关系,同时,还可以与带电粒子的电磁场的运动等知识进行综合考查;重点考查的方法有运动的合成与分解,竖直平面内的圆周运动应掌握最高点和最低点的处理方法。
第二部分 精选试题1.【贵州省贵阳市花溪清华中学2016届高三第五次模拟考试理科综合物理试题】如图所示,在水平地面上 M 点的正上方某一高度处,将 1s 球以初速度 v 1水平向右抛出,,同时在 M 点右方地面上 N 点处,将 S 2 球以初速度 v 2斜向左上方抛出, 两球恰在 M 、N 连线的中点正上方相遇,不计空气阻力,则两球从抛出到相遇 过程中: ( )A.初速度大小关系为 v 1=v 2B .速度变化量大小相等C .都是变加速运动D .都不是匀变速运动【答案】B【名师点睛】平抛运动和斜抛运动在水平方向都是匀速直线运动,不同的是在竖直方向上的运动,但在竖直方向上的加速度是一样的,都是重力加速度。
2.【广东省佛山市第一中学2016届高三第三次模拟考试】如图所示,小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动,内侧壁半径为R ,小球半径为r ,则下列说法中正确的是: ( )A.小球通过最高点时的最小速度)(minrRgv+=B.小球通过最高点时的最小速度v min=gRC.小球在水平线ab以下的管道中运动时,内侧管壁对小球一定无作用力D.小球在水平线ab以上的管道中运动时,外侧管壁对小球一定有作用力【答案】C【解析】【名师点睛】竖直面内圆周运动类问题的解题技巧(1)定模型:首先判断是轻绳模型还是轻杆模型,两种模型过最高点的临界条件不同。
(2)确定临界点:抓住绳模型中最高点v≥gR及杆模型中v≥0这两个临界条件。
(3)研究状态:通常情况下竖直平面内的圆周运动只涉及最高点和最低点的运动情况。
2019年高考物理备考中等生百日捷进提升系列专题04曲线运动(含解析)
专题04 曲线运动第一部分名师综述近几年来,曲线运动已成为高考的热点内容之一,有时为选择题,有时以计算题形式出现,重点考查的内容有:平抛运动的规律及其研究方法,圆周运动的角度、线速度、向心加速度,做圆周运动的物体的受力与运动的关系,同时,还可以与带电粒子的电磁场的运动等知识进行综合考查;重点考查的方法有运动的合成与分解,竖直平面内的圆周运动应掌握最高点和最低点的处理方法.本部分内容是牛顿运动定律在曲线运动中的具体应用,而万有引力定律是力学中一个重要独立的基本定律,运动的合成与分解是研究复杂运动的基本方法,复习本章的概念和规律,将加深对速度、加速度及其关系的理解;加深对牛顿第二定律的理解,提高解题实际的能力。
第二部分知识背一背一、平抛运动1.定义:将物体以一定的初速度沿水平方向抛出,不考虑空气阻力,物体只在重力作用下所做的运动.2.性质:加速度为重力加速度g 的匀变速曲线运动,运动轨迹是抛物线.3.基本规律:以抛出点为原点,以水平方向(初速度v0方向)为x 轴,以竖直向下方向为y 轴,建立平面直角坐标系,则:(1)水平方向:做匀速直线运动,速度v x =v 0, 位移x =v 0t .(2)竖直方向:做自由落体运动,速度v y =gt ,位移y=221gt . 二、斜抛运动1.定义:将物体以速度v 斜向上方或斜向下方抛出,物体只在重力作用下的运动.2.性质:加速度为重力加速度g 的匀变速曲线运动,运动轨迹是抛物线。
三、离心运动和近心运动1.离心运动(1)定义:做圆周运动的物体,在所受合外力突然消失或不足以提供圆周运动所需向心力的情况下,所做的逐渐远离圆心的运动.(2)本质:做圆周运动的物体,由于本身的惯性,总有沿着圆周切线方向飞出去的倾向.(3)受力特点.①当F=mω2r时,物体做匀速圆周运动;②当F=0时,物体沿切线方向飞出;③当F<mω2r时,物体逐渐远离圆心,做离心运动.2.近心运动当提供向心力的合外力大于做圆周运动所需向心力时,即F>mω2r,物体将逐渐靠近圆心,做近心运动.第三部分技能+方法一、小船渡河问题的规范求解1.总结(1)不论水流速度多大,船身垂直于河岸渡河,时间最短.(2)当船速大于水速时,船可以垂直于河岸航行.(3)当船速小于水速时,船不能垂直于河岸航行,但仍存在最短航程.2.求解小船渡河问题的方法求解小船渡河问题有两类:一是求最短渡河时间,二是求最短渡河位移.无论哪类都必须明确以下四点:(1)解决这类问题的关键是:正确区分分运动和合运动,船的航行方向也就是船头指向,是分运动.船的运动方向也就是船的实际运动方向,是合运动,一般情况下与船头指向不一致.(2)运动分解的基本方法,按实际效果分解,一般用平行四边形定则按水流方向和船头指向分解.(3)渡河时间只与垂直河岸的船的分速度有关,与水流速度无关.(4)求最短渡河位移时,根据船速v船与水流速度v水的情况用三角形法则求极限的方法处理.二、斜面上的平抛问题斜面平抛问题的求解方法(1)物体在斜面上平抛并落在斜面上的问题与实际联系密切,如滑雪运动等,因而此类问题是高考命题的热点.有两种分解方法:一是沿水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动;二是沿斜面方向的匀加速运动和垂直斜面方向的类竖直上抛运动.(2)此类问题中,斜面的倾角即为位移与水平方向的夹角;可以根据斜面的倾角和平抛运动的推论确定物体落在斜面上时的速度方向.三、水平面内的匀速圆周运动的分析方法1.运动实例:圆锥摆、火车转弯、飞机在水平面内做匀速圆周飞行等.2.这类问题的特点是:(1)运动轨迹是圆且在水平面内;(2)向心力的方向水平,竖直方向的合力为零.3.解答此类问题的方法:(1)对研究对象受力分析,确定向心力的来源;(2)确定圆周运动的圆心和半径;(3)应用相关力学规律列方程求解.。
【优生特版】专题04曲线运动(高考物理精题精练之百日闯关系列)Word版附答案及解析
【优生特版】高考物理精题精练之百日闯关系列专题04 牛顿运动定律第一部分名师综述曲线运动是高考的热点内容,有时为选择题,有时以计算题形式出现,重点考查的内容有:平抛运动的规律及其研究方法,圆周运动的角度、线速度、向心加速度,做圆周运动的物体的受力与运动的关系,同时,还可以与带电粒子的电磁场的运动等知识进行综合考查;重点考查的方法有运动的合成与分解,竖直平面内的圆周运动应掌握最高点和最低点的处理方法。
第二部分精选试题一、单选题1.如图所示,A、B、C 是水平面上同一直线上的三点,其中 AB=BC,在 A 点正上方的 O 点以初速度 v0水平抛出一小球,刚好落在 B 点,小球运动的轨迹与 OC 的连线交于 D 点,不计空气阻力,重力加速度为g,下列说法正确的是( )A.小球从O 到D 点的水平位移是从O 到B 点水平位移的 1:3B.小球经过D 点与落在B 点时重力瞬时功率的比为 2:3C.小球从O 到D 点与从D 到 B 点两段过程中重力做功的比为 1/3D.小球经过D 点时速度与水平方向夹角的正切值是落到B 点时速度与水平方向夹角的正切值的 1/42.如图所示,B为半径为R的竖直光滑圆弧的左端点,B点和圆心C连线与竖直方向的夹角为α,—个质量为m的小球在圆弧轨道左侧的A点以水平速度v0抛出,恰好沿圆弧在B点的切线方向进入圆弧轨道,已知重力加速度为g,下列说法正确的是()A.AB连线与水平方向夹角为αB.小球从A运动到B的时间C.小球运动到B点时,重力的瞬时功率D.小球运动到竖直圆弧轨道的最低点时,处于失重状态3.质量为m 的小球由轻绳a 和b 分别系于一轻质细杆的A 点和B 点,如图所示,绳a 与水平方向成θ角,绳b 在水平方向且长为l,当轻杆绕轴AB 以角速度ω匀速转动时,小球在水平面内做匀速圆周运动,则下列说法正确的是()A.a 绳的张力可能为零B.a 绳的张力随角速度的增大而增大C.若b 绳突然被剪断,则a 绳的弹力一定发生变化4.如图所示,用一根长杆和两个定滑轮的组合装置来提升重物 M,长杆的一端放在地面上通过铰链连接形成转轴,其端点恰好处于左侧滑轮正下方 0 点处,在杆的中点 C 处拴一细绳,通过两个滑轮后挂上重物 M,C 点与 o 点距离为 L,现在杆的另一端用力,使其逆时针匀速转动,由竖直位置以角速度ω缓缓转至水平(转过了90°角).下列有关此过程的说法中正确的是()A.重物 M 做匀速直线运动B.重物 M 做匀变速直线运动C.整个过程中重物一直处于失重状态D.重物 M 的速度先增大后减小,最大速度为 L5.质量为m=0.10 kg的小钢球以v0=10 m/s的水平速度抛出,下落h=5.0 m时撞击一钢板,如图所示,撞后速度恰好反向,且速度大小不变,已知小钢球与钢板作用时间极短,取g=10 m/s2,则A.钢板与水平面的夹角θ=60°B.小钢球从水平抛出到刚要撞击钢板的过程中重力的冲量为2 N·sC.小钢球刚要撞击钢板时小球动量的大小为10 kg·m/sD.钢板对小钢球的冲量大小为2N·s6.如图所示,两质量均为m的小球1、2(可视为质点)用一轻质杆相连并置于图示位置,质量也为m的小球3置于水平面OB上,半圆光滑轨道与水平面相切于B点。
专题04 曲线运动-高考物理备考艺体生百日突围系列
专题04 曲线运动第一部分名师综述近几年来,曲线运动已成为高考的热点内容之一,有时为选择题,有时以计算题形式出现,重点考查的内容有:平抛运动的规律及其研究方法,圆周运动的角度、线速度、向心加速度,做圆周运动的物体的受力与运动的关系,同时,还可以与带电粒子的电磁场的运动等知识进行综合考查;重点考查的方法有运动的合成与分解,竖直平面内的圆周运动应掌握最高点和最低点的处理方法.本部分内容是牛顿运动定律在曲线运动中的具体应用,而万有引力定律是力学中一个重要独立的基本定律,运动的合成与分解是研究复杂运动的基本方法,复习本章的概念和规律,将加深对速度、加速度及其关系的理解;加深对牛顿第二定律的理解,提高解题实际的能力。
第二部分知识背一背一、曲线运动1.速度方向质点在某一点的瞬时速度的方向,沿曲线上该点的切线方向.2.运动性质做曲线运动的物体,速度的方向时刻改变,故曲线运动一定是变速运动,即必然具有加速度.3.曲线运动的条件(1)运动学角度:物体的加速度方向跟速度方向不在同一条直线上.(2)动力学角度:物体所受合外力的方向跟速度方向不在同一条直线上.二、运动的合成与分解1.分运动和合运动:一个物体同时参与几个运动,参与的这几个运动即分运动,物体的实际运动即合运动.2.运动的合成:已知分运动求合运动,包括位移、速度和加速度的合成.3. 运动的分解:已知合运动_求分运动,解题时应按实际“效果”分解,或正交分解.三、平抛运动1.定义:将物体以一定的初速度沿水平方向抛出,不考虑空气阻力,物体只在重力作用下所做的运动.2.性质:加速度为重力加速度g的匀变速曲线运动,运动轨迹是抛物线.3.基本规律:以抛出点为原点,以水平方向(初速度v0方向)为x轴,以竖直向下方向为y轴,建立平面直角坐标系,则:(1)水平方向:做匀速直线运动,速度v x= v0, 位移x=v0t(2)竖直方向:做自由落体运动,速度v y =gt ,位移y=221gt 四、描述匀速圆周运动的物理量概念:线速度、角速度、周期、转速、向心力、向心加速度,比较如表所示:五、匀速圆周运动和非匀速圆周运动 1.匀速圆周运动(1)定义:线速度大小不变的圆周运动.(2)性质:向心加速度大小不变,方向总是指向圆心的变加速曲线运动.(3)质点做匀速圆周运动的条件合力大小不变,方向始终与速度方向垂直_且指向圆心.2.非匀速圆周运动(1)定义:线速度大小、方向均发生变化的圆周运动.(2)合力的作用.①合力沿速度方向的分量F t产生切向加速度,F t=ma t,它只改变速度的大小.②合力沿半径方向的分量F n产生向心加速度,F n=ma n,它只改变速度的方向.六、离心运动和近心运动1.离心运动(1)定义:做圆周运动的物体,在所受合外力突然消失或不足以提供圆周运动所需向心力的情况下,所做的逐渐远离圆心的运动.(2)本质:做圆周运动的物体,由于本身的惯性,总有沿着圆周切线方向飞出去的倾向.(3)受力特点.①当F=mω2r时,物体做匀速圆周运动;②当F=0时,物体沿切线方向飞出;③当F<mω2r时,物体逐渐远离圆心,做离心运动.2.近心运动当提供向心力的合外力大于做圆周运动所需向心力时,即F>mω2r,物体将逐渐靠近圆心,做近心运动.第三部分技能+方法一、曲线运动的性质、轨迹的判断1.合力方向与轨迹的关系物体做曲线运动的轨迹一定夹在合力方向和速度方向之间,速度方向与轨迹相切,合力方向指向曲线的“凹”侧.2.速率变化情况判断(1)当合力方向与速度方向的夹角为锐角时,物体的速率增大;(2)当合力方向与速度方向的夹角为钝角时,物体的速率减小;(3)当合力方向与速度方向垂直时,物体的速率不变.3.物体运动的形式,按速度分类有匀速运动和变速运动,按轨迹分类有直线运动和曲线运动.运动的形式取决于物体的初速度v0和合外力F,具体分类如下:(1)F=0:静止或匀速运动.(2)F≠0:变速运动.①F为恒量时:匀变速运动.②F为变量时:非匀变速运动.(3)F和v0的方向在同一直线上时:直线运动.(4)F和v0的方向不在同一直线上时:曲线运动.二、合运动的性质和轨迹1.合运动和分运动的关系(1)等时性:各个分运动与合运动总是同时开始,同时结束,经历时间相等(不同时的运动不能合成).(2)独立性:一个物体同时参与几个分运动时,各分运动独立进行,互不影响.(3)等效性:各分运动叠加起来与合运动有完全相同的效果.(4)同一性:各分运动与合运动是指同一物体参与的分运动和实际发生的运动,不能是几个不同物体发生的不同运动.2.两个直线运动的合运动性质的判断根据合加速度方向与合初速度方向判定合运动是直线运动还是曲线运动,具体分以下几种情况:3.运动的合成与分解的运算法则运动的合成与分解是指描述运动的各物理量即位移、速度、加速度的合成与分解,由于它们均是矢量,故合成与分解都遵守平行四边形定则.三、对平抛运动的认识1.飞行时间:由t = 2hg知,时间取决于下落 高度h ,与初速度v 0无关.2.水平射程:x =v 0t =v 02hg,即水平射程与初速度v 0和下落高度h 有关,与其他因素无关.3.落地速度:v t =v x 2+v y 2=v 02+2gh ,以θ表示落地速度与x 轴正方向间的夹角,有tan θ=v yv x=2gh v 0,即落地速度也只与初速度v 0和下落高度h 有关.4.推论1:做平抛(或类平抛)运动的物体在任一时刻任一位置处,如图所示,设其速度方向与水平方向的夹角为θ,位移与水平方向的夹角为α,则tan θ=2tan α.推论2:做平抛(或类平抛)运动的物体任一时刻的瞬时速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点,如图中A 点和B 点所示.四、斜面上的平抛问题五、水平面内的匀速圆周运动1.在分析传动装置的物理量时,要抓住不等量和相等量的关系,表现为:(1)同一转轴的各点角速度ω相同,而线速度v =ωR 与半径R 成正比,向心加速度大小a =Rω2与半径r 成正比.(2)当皮带不打滑时,用皮带连接的两轮边沿上的各点线速度大小相等,由ω=vR可知,ω与R 成反比,由a =v 2R可知,a 与R 成反比.2.用动力学方法解决圆周运动中的问题 (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、摩擦力等各种力,也可以是几个力的合力或某个力的分力,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.①确定圆周运动的轨道所在的平面,确定圆心的位置.②分析物体的受力情况,找出所有的力,沿半径方向指向圆心的合力就是向心力. (3)解决圆周运动问题的主要步骤. ①审清题意,确定研究对象;②分析物体的运动情况,即物体的线速度、角速度、周期、轨道平面、圆心、半径等; ③分析物体的受力情况,画出受力示意图,确定向心力的来源; ④根据牛顿运动定律及向心力公式列方程; ⑤求解、讨论.六、竖直面内圆周运动问题分析物体在竖直面内做的圆周运动是一种典型的变速曲线运动,该类运动常有临界问题,并有“最大”、“最小”、“刚好”等词语,常有两种模型——轻绳模型和轻杆模型,分析比较如下:v2,(1)当v=0时,F N=mg,F N为支持力,沿半径背离圆心(2)当0<v<gr时,-F N+mg=mv2r,F N背向圆心,随v的增大而减小(3)当v=gr时,F N=0(4)当v>gr时,F N+mg=mv2r,F N指向圆心并随v的增大而增大第四部分基础练+测一、单选题1.如图所示,手持一根长为l的轻绳的一端在水平桌面上做半径为r、角速度为ω的匀速圆周运动,绳始终保持与该圆周相切,绳的另一端系一质量为m的木块,木块也在桌面上做匀速圆周运动,不计空气阻力,则有A.桌面是光滑的B.绳的拉力对木块不做功C.绳的拉力大小等于mω3√l2+r2D.绳的拉力对木块做功的功率等于mω3r(l2+r2)l【答案】 D【解析】【详解】A.木块做匀圆周适动,合外力指向圆心,则木块受到的摩擦力不为零,故A错误B.绳子的拉力方向与速度方向不垂直,知绳子对木块做功,故B错误C.木块做圆周运动的半径R=√l2+r2,F cosφ=mRω2,cosφ=1R ,故F=mR2ω2l=mω2(l2+r2)l,故C错误D.手拉木块做功的功率P=Fv sinφ=mω3r(r2+l2)l,故D正确2.在一斜面顶端,将甲、乙两个小球分别以v和v/2的速度沿同一方向水平抛出,两球都落在该斜面上。
2019年高考物理真题同步分类解析专题04曲线运动功和能(含解析)
专题04 曲线运动 功和能1. 2019全国1卷25.(20分)竖直面内一倾斜轨道与一足够长的水平轨道通过一小段光滑圆弧平滑连接,小物块B 静止于水平轨道的最左端,如图(a )所示。
t =0时刻,小物块A 在倾斜轨道上从静止开始下滑,一段时间后与B 发生弹性碰撞(碰撞时间极短);当A 返回到倾斜轨道上的P 点(图中未标出)时,速度减为0,此时对其施加一外力,使其在倾斜轨道上保持静止。
物块A 运动的v -t 图像如图(b )所示,图中的v 1和t 1均为未知量。
已知A 的质量为m ,初始时A 与B 的高度差为H ,重力加速度大小为g ,不计空气阻力。
(1)求物块B 的质量;(2)在图(b )所描述的整个运动过程中,求物块A 克服摩擦力所做的功;(3)已知两物块与轨道间的动摩擦因数均相等,在物块B 停止运动后,改变物块与轨道间的动摩擦因数,然后将A 从P 点释放,一段时间后A 刚好能与B 再次碰上。
求改变前后动摩擦因数的比值。
【答案】(1)根据图(b ),v 1为物块A 在碰撞前瞬间速度的大小,12v 为其碰撞后瞬间速度的大小。
设物块B 的质量为m ',碰撞后瞬间的速度大小为v ',由动量守恒定律和机械能守恒定律有①②联立①②式得3m m '=③【解析】方程组解的过程,移项得下式除以上式得121'v v =,代入以上任一式得3m m '= (2)在图(b )所描述的运动中,设物块A 与轨道间的滑动摩擦力大小为f ,下滑过程中所走过的路程为s 1,返回过程中所走过的路程为s 2,P 点的高度为h ,整个过程中克服摩擦力所做的功为W ,由动能定理有④⑤从图(b )所给的v -t 图线可得11112s v t =⑥⑦ 由几何关系21s hs H =⑧物块A 在整个过程中克服摩擦力所做的功为12W fs fs =+⑨ 联立④⑤⑥⑦⑧⑨式可得215W mgH =⑩ (3)设倾斜轨道倾角为θ,物块与轨道间的动摩擦因数在改变前为μ,有⑪ 设物块B 在水平轨道上能够滑行的距离为s ',由动能定理有⑫ 设改变后的动摩擦因数为μ',由动能定理有⑬联立①③④⑤⑥⑦⑧⑩○11○12○13式可得11=9μμ'⑭ 2. 全国2卷18.从地面竖直向上抛出一物体,其机械能E 总等于动能E k 与重力势能E p 之和。
专题04 曲线运动 备战2019年高考物理最新五年真题精品剖析Word版含解析
【考点定位】【考点解析】考点一、曲线运动的概念及运动的合成分解1.曲线运动→运动轨迹是曲线○1速度方向在不断变化,但是速度大小不一定变化。
○2根据牛顿第二定律,加速度一定不等于零,但加速度大小和方向是否变化无法判断,所以合力一定不等于零,合力大小和方向是否变化无法判断。
○3根据曲线运动的条件,合力与速度不共线,所以加速度与速度不共线。
○4合力与速度垂直的分力改变速度方向,与速度同向的分力使速度增大,与速度反向的分力使速度减小。
2.两个运动的合成,按照两个初速度矢量合成,两个加速度矢量合成,若矢量合成后的速度和加速度共线就是直线运动,不共线就是曲线运动。
3.对于曲线运动的分解,一般根据运动效果分析:○1过河问题常分解为水流方向和垂直对岸方向,运动时间最短即船头垂直对岸,最短时间为min dt v =船,若最短位移过程,船速和水速以及合速度构成矢量直角三角形,若船速大于水速,则以船速为斜边,若水速大于船速,则以水速为斜边。
考点二、抛体运动1.平抛和类平抛运动:与合力垂直的方向匀速直线运动,位移0x v t =,匀速直线运动。
合力方向,匀加速直线运动,位移为212y at =,加速度F a m =,单独分析合力方向可以应用所有匀变速直线运动的公式,比如相邻时间间隔内的位移之差2y at ∆=。
速度方向与初速度方向的夹角为θ则有,即速度与初速度夹角正切值等于位移与初速度夹角正切值的二倍,末速度反向延长线与水平位移的交点为水平位移中点。
2.若有初速度的抛体运动,则把初速度分解为与合力共线和与合力垂直的两个方向。
同样与合力垂直的方向匀速直线运动0x v t =,合力方向,则是初速度不等于0 的匀变速直线运动,位移,分析时仍然按照两个方向的速度位移合成进行分析即可。
考点三、圆周运动1.描述圆周运动的相关物理量:线速度,角速度,从而可得线速度和角速度的关系v R ω=。
向心加速度,匀速圆周运动的加速度是变化的,方向在不断变化。
2019年高考物理备考优生:专题04曲线运动:含解析
第一部分 名师综述曲线运动是高考热点内容,有时为选择题,有时以计算题形式出现,重点考查内容有:平抛运动规律及其研究方法,圆周运动角度、线速度、向心加速度,做圆周运动物体受力与运动关系,同时,还可以与带电粒子电磁场运动等知识进行综合考查;重点考查方法有运动合成与分解,竖直平面内圆周运动应掌握最高点和最低点处理方法.第二部分 精选试题1、【宁夏银川市第二中学2016届高三上学期统练(三)物理试题】:如图所示,木板,倾斜放置,倾角为045,今有一弹性小球,自与木板上端等高某处自由释放,小球落到木板上反弹时,速度大小不变,碰撞前后,速度方向与木板夹角相等,欲使小球恰好落到木板下端,则小球释放点距木板上端水平距离为( )A 、L 21 B 、L 31 C 、 L 41 D 、 L 51【答案】:D考点:考查了平抛运动规律应用2、【西藏日喀则地区第一高级中学2016届高三10月月考理科综合物理试题】:如图为湖边一倾角为30°大坝横截面示意图,水面与大坝交点为O,一人站在A 点处以速度0v 沿水平方向扔小石子,已知AO =40m,g 取210/m s ,下列说法正确是( )A 、若018/v m s ,则石块可以落入水中B 、若石块能落入水中,则0v 越大,落水时速度方向与水平面夹角越大C 、若石块不能落入水中,则0v 越大,落到斜面上时速度方向与斜面夹角越大D 、若石块不能落入水中,则0v 越大,落到斜面上时速度方向与斜面夹角越小 【答案】:A考点:考查了平抛运动规律应用3、【安徽省淮北一中、马鞍山二中、安师大附中2016届高三11月期中联考(第二次模拟)物理试题】:如图所示,细绳长为L ,挂一个质量为m 小球,球离地高度h =2L ,当绳受到大小为2mg 拉力时就会断裂,绳上端系一质量不计环,环套在光滑水平杆上,现让环与球一起以速度v 向右运动,在A 处环被挡住而立即停止,A 离墙水平距离也为L ,球在以后运动过程中,球第一次碰撞点离墙角B 点距离H ∆是(不计空气阻力):A 、12H L ∆= B 、53H L ∆= C 、23H L ∆= D 、32H L ∆= 【答案】:D考点:考查了圆周运动,平抛运动规律应用4、【江西省上高县第二中学2016届高三上学期第三次月考物理试题】:如图甲所示,轻杆一端与一小球相连,另一端连在光滑固定轴上,可在竖直平面内自由转动.现使小球在竖直平面内做圆周运动,到达某一位置开始计时,取水平向右为正方向,小球水平分速度v x随时间t变化关系如图乙所示.不计空气阻力.下列说法中正确是()A.t1时刻小球通过最高点,图乙中S1和S2面积相等B.t2时刻小球通过最高点,图乙中S1和S2面积相等C.t1时刻小球通过最高点,图乙中S1和S2面积不相等D.t2时刻小球通过最高点,图乙中S1和S2面积不相等【答案】:A【解析】:试题分析:过最高点后,水平分速度要增大,经过四分之一圆周后,水平分速度为零,可知从最高点开始经过四分之一圆周,水平分速度先增大后减小,可知t1时刻小球通过最高点.根据题意知,图中x轴上下方图线围成阴影面积分别表示从最低点经过四分之一圆周,然后再经过四分之一圆周到最高点水平位移大小,可知S1和S2面积相等考点:考查了圆周运动实例分析5、【宁夏银川市第二中学2016届高三上学期统练(三)物理试题】:质量为2kg质点在x-y平面上做曲线运动,在x方向速度图象和y方向位移图象如图所示,下列说法正确是( )A.质点初速度为3 m/sB.2s末质点速度大小为6 m/sC.质点做曲线运动加速度为3m/s2D.质点所受合外力为3 N【答案】:D考点:考查了运动合成与分解6.【湖南省衡阳市第八中学2016届高三上学期第二次月考物理试题】:如图所示,在同一竖直平面内,小球a 、b 从高度不同两点,分别以初速度v 0沿水平方向抛出,经过时间t a 和t b 后落到与抛出点水平距离相等P 点,若不计空气阻力,下列关系式正确( )A 、t a >t b ,v a >v bB 、t a >t b ,v a <v bC 、t a <t b ,v a <v bD 、t a <t b ,v a >v b【答案】:B 【解析】:试题分析:平抛运动运动时间ght 2=,可知运动时间取决于高度,因为a球位置高,所以运动时间长;小球做平抛运动初速度hgxt x v 20==,可知,b 球初速度大.故B 正确,A 、C 、D 错误 考点:平抛运动7、 【四川省成都市第七中学2016届高三10月阶段性考试理综试题】:如图所示,圆弧形凹槽固定在水平地面上,其中ABC 是以O 为圆心一段圆弧,位于竖直平面内.现有一小球从一水平桌面边缘P 点向右水平飞出,该小球恰好能从A 点沿圆弧切线方向进入轨道.OA 与竖直方向夹角为θ1,PA与竖直方向夹角为θ2.下列说法正确是( )A.tanθ1tanθ2=2 B.cotθ1tanθ2=2 C.cotθ1cotθ2=2 D.tanθ1cotθ2=2【答案】:A考点:平抛运动8.【湖南省衡阳市第八中学2016届高三上学期第二次月考物理试题】:如图,质量相同A、B两质点以相同水平速度v抛出,A在竖直平面内运动,落地点在P1; B在光滑斜面上运动,落地点在P2,不计空气阻力,则下列说法中正确是( )A.A、B运动时间相同B、A、B沿x轴方向位移相同C、A、B落地时速度相同D、A、B落地时动能相同【答案】:D考点:平抛运动;类平抛运动9.【湖南省衡阳市第八中学2016届高三上学期第二次月考物理试题】:如图所示,在固定圆锥形漏斗光滑内壁上,有两个质量相等小物块A 和B,它们分别紧贴漏斗内壁,在不同水平面上做匀速圆周运动.则以下叙述正确是( )A 、物块A 线速度小于物块B 线速度 B 、物块A 角速度等于物块B 角速度C 、物块A 向心力大于物块B 向心力D 、物块A 对漏斗内壁压力等于物块B 对漏斗内壁压力【答案】:D 【解析】:试题分析:对A 、B 两球进行受力分析,如图所示.设内壁与水平面夹角为θ.根据牛顿第二定律有:mgt an θ=rm v 2=mr ω2,则θtan gr v =,半径大线速度大,所以A 线速度大于B 线速度.故A 错误;角速度rg θωtan =,知半径越大,角速度越小,所以A 角速度小于B 角速度.故B 错误;向心力是mgt an θ,两者相等,故C 错误;支持力cosmgF N=,知物块A 对漏斗内壁压力等于物块B 对漏斗内壁压力.故D 正确.考点:向心力10.【黑龙江省牡丹江市第一高级中学2016届高三上学期期中考试物理试题】:如图所示,用手握着细绳一端在水平桌面上做半径为r 匀速圆周运动,圆心为O,角速度为ω.细绳长为L,质量忽略不计,运动过程中细绳始终与小圆相切.在细绳另外一端系着一个质量为m 小球,小球在桌面上恰好在以O 为圆心大圆上做圆周运动.小球和桌面之间存在摩擦力,以下说法正确是A .小球将做变速圆周运动B .细绳拉力为222L r m +ωC .球与桌面间动摩擦因数为LgL r r 222+ω【答案】:D,设绳中张力为T,则Tcos Φ=mR ω2,L cos R Φ=,故()22222m r L m R T L Lωω+==,所以B 错误;22sin m R r P TV r L R ωφω==⋅⋅⋅=所以C 错误;根据摩擦力公式可得f=μmg=Tsin Φ,由于()222m r L TLω+=, r sin R Φ==所以,μ=,所以D 正确.故选D 、考点:圆周运动;向心力11.【湖北省龙泉中学、宜昌一中2016届高三10月联考物理试题】:用一根细线一端系一可视为质点小球,另一端固定在一光滑圆锥顶上,如图5所示.设小球在水平面内做匀速圆周运动角速度为ω,细线张力为F T ,则F T 随ω2变化图象是【答案】:C考点:匀速圆周运动12、【黑龙江省实验中学2016届高三10月月考物理试题】:从高H 处以水平速度v 1平抛一个小球1,同时从地面以速度v 2竖直向上抛出一个小球2,两小球在空中相遇,则( )A .从抛出到相遇所用时间为1v HB .从抛出到相遇所用时间为2v HC .抛出时两球水平距离是21v H vD .相遇时小球2上升高度是)21(21v gH H 【答案】:BC考点:本题考查平抛运动、竖直上抛运动.13、【安徽省屯溪第一中学2016届高三上学期期中(第三次月考)考试物理试题】:一小球从A 点做自由落体运动,另一小球从B 点做平抛运动,两小球恰好同时到达C 点,已知AC 高为h ,两小球在C 点相遇前瞬间速度大小相等,方向成60°夹角,g=10m/s 2.由以上条件可求( )A .两小球在C 点所用时间之比为1:2B .做平抛运动小球初速度大小为23ghC .A 、B 两点高度差为43h D .A 、B 两点水平距离为 2h 【答案】:BC 【解析】:试题分析:小球从A 点做自由落体运动,下降h 过程,时间AC t =末速度:v 故平抛末速度为v =,与水平方向成60°夹角;故初速度:0sin 60v v =︒=,竖直分速度:cos60y v v =︒=,由y BC v gt =,得BCt =故21AC BC t t =::,故A 错误B 正确;平抛竖直分位移:2124y v h h g ==,故A 、B 两点高度差为1344h h h h ∆=-=,两点水平距离0BC x v t ==,故C 正确D 错误考点:考查了平抛运动,自由落体运动14、【宁夏银川市第二中学2016届高三上学期统练(三)物理试题】:如图所示,两物块A、B套在水平粗糙CD杆上,并用不可伸长轻绳连接,整个装置能绕过CD中点轴OO'转动,已知两物块质量相等,杆CD对物块A、B最大静摩擦力大小相等,开始时绳子处于自然长度(绳子恰好伸直但无弹力),物块B到OO'轴距离为物块A到OO'轴距离两倍,现让该装置从静止开始转动,使转速逐渐增大,从绳子处于自然长度到两物块A、B即将滑动过程中,下列说法正确是()A.A、B物块受到静摩擦力都是一直增大B.A受到静摩擦力是先增大后减小,B受到静摩擦力一直增大C.A受到静摩擦力是先指向圆心后背离圆心,B受到静摩擦力一直增大后保持不变D.A受到静摩擦力是先增大后减小又增大,B受到静摩擦力一直增大后保持不变【答案】:CD考点:考查了圆周运动实例分析15.【福建省师大附中2016届高三上学期期中考试物理试题】:如图所示,物体P 、Q 经无摩擦定滑轮用细绳连在一起,此时Q 竖直匀速上升,P 物体在水平力F 作用下沿水平粗糙地面向右运动,则下列说法正确是A .P 做减速运动B .细绳对P 作用力逐渐增大C .P 所受摩擦力逐渐增大D .细绳对滑轮作用力大小不变 【答案】:AC考点:力合成和分解;运动合成和分解、16、【云南省师范大学附属中学2016届高三适应性月考卷(二)理科综合物理试题】:如图6所示,在水平地面上M 点正上方某一高度处,将S 1球以初速度v 1水平向右抛出,同时在M 点右方地面上N 点处,将S 2球以初速度v 2斜向左上方抛出,两球恰在M 、N 连线中点正上方相遇,不计空气阻力,则两球从抛出到相遇过程A 、初速度大小关系为v 1=v 2QPB .水平速度大小相等C .速度变化量相等D .都做匀变速曲线运动 【答案】:BCD 【解析】:考点:平抛运动和斜抛运动17.【湖南省衡阳市第八中学2016届高三上学期第二次月考物理试题】:如图所示,两个可视为质点、相同木块A 和B 放在转盘上,两者用长为L 细绳连接,木块与转盘最大静摩擦力均为各自重力K 倍,A 放在距离转轴L 处,整个装置能绕通过转盘中心转轴O 1O 2转动.开始时,绳恰好伸直但无弹力,现让该装置从静止开始转动,使角速度缓慢增大,以 下说法正确是( ) A .当 时,绳子一定有弹力B 、范围内增大时,B 所受摩擦力变大C .ω在 Lkg320<<ω范围内增大时,A 所受摩擦力一直变大 D .当时,A 、B 相对于转盘会滑动【答案】:ACD 【解析】:试题分析:开始角速度较小,两木块都靠静摩擦力提供向心力,因两木块角速度质量都相同,则由 知:B 先到达最大静摩擦力,角速度继续增大,则绳子出现拉力, B 受最大静摩擦力不变,角速度继续增大,A 静摩擦力继续增大,当增大到最大静摩擦力时,A 、B 相对于转盘开始滑动.对A 有:L m F kmg T 2-ω= ,对B 有:L m F kmg T 22ω=+,解得:Lkg32=ω.所以当 Lkg32>ω时,A 、B 相对于转盘会滑动,故D 正确;当B 达到最大静摩擦力时,绳子开始出现弹力,则L m kmg 212ω=,解得:Lkg21=ω ,所以当Lkg2>ω 时,绳子具有弹力,故A 正确;当ω在LkgLkg322<<ω 范围内时,绳子出现拉力,B 受静摩擦力达到最大值保持不变,故B 错误.当 Lkg320<<ω时,A 相对转盘是静止,A 所受摩擦力为静摩擦力,当ω增大时,静摩擦力也增大,故C 正确.18.【福建省师大附中2016届高三上学期期中考试物理试题】:如图所示,甲、乙圆盘半径之比为1∶2,两水平圆盘紧靠在一起,乙靠摩擦随甲不打滑转动.两圆盘上分别放置质量为m 1和m 2小物体,m 1=2m 2,两小物体与圆盘间动摩擦因数相同.m 1距甲盘圆心r ,m 2距乙盘圆心2r ,此时它们正随盘做匀速圆周运动.下列判断正确是A .m 1和m 2线速度之比为1∶4B .m 1和m 2向心加速度之比为2∶1C .随转速慢慢增加,m 1先开始滑动D .随转速慢慢增加,m 2先开始滑动 【答案】:BC考点:圆周运动线速度、角速度及向心加速度19、【安徽省屯溪第一中学2016届高三上学期期中(第三次月考)考试物理试题】:高明同学撑一把雨伞站在水平地面上,伞面边缘点所围圆形半径为R,现将雨伞绕竖直伞杆匀速转动,伞边缘上水滴落到地面,落点形成一个半径为r 圆形,伞边缘距离地面 高度为h,当地重力加速度为g,则( )A B C D【答案】:BC20.【福建省师大附中2016届高三上学期期中考试物理试题】:(7分)如图所示,AB为竖直转轴,细绳AC和BC结点C系一质量为m小球,两绳能承担最大拉力均为2mg.当AC和BC均拉直时∠ABC=90°,∠BAC=37°,BC=0、3m.竖直轴AB匀速转动,C球在水平面内做匀速圆周运动.求:(g取10m/s2,sin37°=0、6,cos37°=0、8)(1)C球线速度至少多大时,两条细绳都伸直?(2)当C球线速度增大,其中一条绳刚要断时,C球线Array速度多大?33m/s【答案】:(1)1、5m/s(2)2【解析】:试题分析:(1)mg tan∠BAC =m2vBC得:v=1、5m/s(2)设AC绳拉力为T,只要绳子不断,有T cos∠BAC=mg得T=1、25mg因为T<2mg,所以 BC先断.当BC刚好要断时,有T sin∠BAC+2mg=m2vBC33m/s得υ=2考点:圆周运动;牛顿第二定律应用21、【湖南省衡阳市第八中学2016届高三上学期第二次月考物理试题】:如图所示,M是水平放置半径足够大圆盘,绕过其圆心竖直轴OO匀速转动,规定经过圆心D点且水平向右为礴由正方向.在D点正上方距盘面高为h=1、25m处有一个可间断滴水容器,从t=0时刻开始.容器沿水平轨道向X轴正方向做初速度为零匀加速直线运动.已知t=0时刻滴下第一滴水,以后每当前一滴水刚好落到盘面时再滴下一滴水.则:(取g=l0m/s2)(1)每一滴水离开容器后经过多长时间滴落到盘面上?(2)要使每一滴水在盘面上落点都位于同一直线上,圆盘角速度应为多大?(3)当圆盘角速度为2πr ad/s时,第二滴水与第三滴水在盘面上落点间距离2m,求容器加速度a为多少?【答案】:(1)t=0、5s;(2)ω=2kπ,其中k=1,2,3,…;(3)a=1、45m/s2即第二滴水和第三滴水分别滴落在圆盘上x 轴方向及负x 轴方向上, 所以:283=+a a 解得:a =1、45m/s 2;考点:匀速圆周运动;平抛运动。
专题04曲线运动与万有引力-高考物理备考优生百日闯关系列(解析版)
高中物理学习材料金戈铁骑整理制作第一部分名师综述曲线运动是高考的热点内容,有时为选择题,有时以计算题形式出现,重点考查的内容有:平抛运动的规律及其研究方法,圆周运动的角度、线速度、向心加速度,做圆周运动的物体的受力与运动的关系,同时,还可以与带电粒子的电磁场的运动等知识进行综合考查;重点考查的方法有运动的合成与分解,竖直平面内的圆周运动应掌握最高点和最低点的处理方法。
万有引力定律是高考的必考内容,也是高考命题的一个热点内容。
考生要熟练掌握该定律的内容,还要知道其主要应用,要求能够结合该定律与牛顿第二定律估算天体质量、密度、计算天体间的距离(卫星高度)、以及分析卫星运动轨道等相关问题。
由于高考计算题量减少,故本节命题应当会以选择题为主,难度较以前会有所降低。
本章概念多,如合运动、分运动、运动的合成、运动的分解、平抛运动、匀速圆周运动、线速度、角速度、向心力、向心加速度、周期、转速、离心运动、万有引力和第一、第二、第三宇宙速度等,其中运动的分解、向心力、离心运动、第一宇宙速度较难理解.本章的另一个特点是核心内容突出,一是对曲线运动、平抛运动的研究;二是圆周运动的规律;三是人造卫星、宇宙速度以及万有引力定律的综合应用.高考题型比较全面,与实际生活、新科技等结合的应用性题型考查较多。
第二部分精选试题(曲线运动)1.如图,x轴在水平地面内,y轴沿竖直方向.图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹,其中b和c是从同一点抛出的.不计空气阻力,则()A.a的飞行时间比b的长B.b和c的飞行时间相同C.a的水平速度比b的小D.b的初速度比c的大2.如图所示,相距l的两小球A、B位于同一高度h(l、h均为定值).将A向B水平抛出的同时,B自由下落.A、B与地面碰撞前后,水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反.不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间,则()A.A、B在第一次落地前能否相碰,取决于A的初速度B.A、B在第一次落地前若不碰,此后就不会相碰C.A、B不可能运动到最高处相碰D.A、B一定能相碰3.由光滑细管组成的轨道如图所示,其中AB段和BC段是半径为R的四分之一圆弧,轨道固定在竖直平面内.一质量为m的小球,从距离水平地面高为H的管口D处静止释放,最后能够从A端水平抛出落到地面上,下列说法正确的是A.小球落到地面时相对于A点的水平位移值为2RH-2R2B.小球落到地面时相对于A点的水平位移值为22RH-4R2C.小球能从细管A端水平抛出的条件是H>2RD .小球能从细管A 端水平抛出的最小高度H min =52R4.小明撑一雨伞站在水平地面上,伞面边缘点所围圆形的半径为R ,现将雨伞绕竖直伞杆以角速度ω匀速旋转,伞边缘上的水滴落到地面,落点形成一半径为r 的圆形,当地重力加速度的大小为g ,根据以上数据可推知伞边缘距地面的高度应为( )A.g r 2-R 22ω2R 2B.g r 2-R 22ω2r 2C.g r -R 22ω2R 2D.gr 22ω2R 25.某同学对着墙壁练习打网球,假定球在墙面上以25 m/s 的速度沿水平方向反弹,落地点到墙面的距离在10 m 至15 m 之间,忽略空气阻力,取g=10 m/s 2,球在墙面上反弹点的高度范围是( )A. 0.8 m 至1.8 mB. 0.8 m 至1.6 mC. 1.0 m 至1.6 mD. 1.0 m 至1.8 m6.如图所示的塔吊臂上有一可以沿水平方向运动的小车A ,小车下装有吊着物体B 的吊钩,在小车A 与物体B 以相同的水平速度沿吊臂方向匀速运动的同时,吊钩将物体B 向上吊起,A 、B 之间的距离以22t H d -=(SI )(SI 表示国际单位制,式中H 为吊臂离地面的高度)规律变化,则物体做 ( )A. B.C.加速度大小方向均不变的曲线运动D.加速度大小方向均变化的曲线运动7.如图所示是倾角为45°的斜坡,在斜坡底端P点正上方某一位置Q处以速度v0水平向左抛出一个小球A,小球恰好能垂直落在斜坡上,运动时间为t1.小球B从同一点Q处自由下落,下落至P点的时间为t2.不计空气阻力,则t1∶t2=( )A.1∶2 B.1∶ 2 C.1∶3 D.1∶ 38.如图所示,水平轨道与直径为d=0.8m的半圆轨道相接,半圆轨道的两端点A、B连线是一条竖直线,整个装置处于方向水平向右,大小为103V/m的匀强电场中,一小球质量m=0.5kg,带有q=5×10-3C电量的正电荷,在电场力作用下由静止开始运动,不计一切摩擦,g=10m/s2。
2019年高考物理 试题分项解析 专题04 曲线运动(第02期).doc
专题4 曲线运动一.选择题1.(2019湖南株洲一模)在某次跳投表演中,篮球以与水平面成45°的倾角落入篮筐,设投球点和篮筐正好在同一水平面上,如图所示。
已知投球点到篮筐距离为10m,不考虑空气阻力,则篮球投出后的最高点相对篮筐的竖直高度为A.2.5mB.5mC.7.5mD.10m【参考答案】A2. (2019年1月云南昆明复习诊断测试)如图所示,一质量为m的小孩(可视为质点)做杂技表演。
一不可伸长的轻绳一端固定于距离水平安全网高为H的O点,小孩抓住绳子上的P点从与O点等高的位置由静止开始向下摆动,小孩运动到绳子竖直时松手离开绳子做平抛运动,落到安全网上。
已知P点到O点的距离为l(0<l<H),空气阻力不计。
下列说法正确的是A.l越大,小孩在O点正下方松手前瞬间,对绳子的拉力越大B.l越小,小孩在O点正下方松手前瞬间,对绳子的拉力越大C.当l =时,小孩在安全网上的落点距O 点的水平距离最大D.当l =时,小孩在安全网上的落点距O 点的水平距离最大【参考答案】C【命题意图】本题考查对机械能守恒、牛顿运动定律、平抛运动规律的理解和运用。
【易错警示】解答此题常见错误主要有:一是错误认为小孩速度越大就对绳子拉力越大,导致错选A ;二是不能正确运用相关知识列方程得出水平位移表达式,不能正确运用数学知识得出最大水平距离。
3.(2019四川泸州一诊)在考驾驶证的科目二阶段,有一项测试叫半坡起步,这是一条类似于凸型桥面设计的坡道。
要求学员在半坡定点位置a 启动汽车,一段时间后匀速率通过最高点b 以及剩下路段,如图所示。
下列说法正确的是A.若汽车以额定功率从a 点加速到b 点,牵引力一直增大B.在最高点b 汽车处于平衡状态C.在最高点b 汽车对路面的压力小于汽车的重力D.汽车从a 到b 运动过程中,合外力做功为0 【参考答案】.C【名师解析】由P=Fv 可知,若汽车以额定功率从a 点加速到b 点,牵引力一直减小,选项A2HH 22错误;匀速率通过最高点b以及剩下路段,在最高点b汽车处于匀速圆周运动,加速度向下,不是平衡状态,是失重状态,.在最高点b汽车对路面的压力小于汽车的重力,选项B错误C 正确;汽车从a到b运动过程中,动能增大,由动能定理可知,合外力做正功,选项D错误。
2019年高考物理真题同步分类汇编专题04 曲线运动功和能(原卷版)
2019年高考物理试题分类解析专题04 曲线运动功和能1. 2019全国1卷25.(20分)竖直面内一倾斜轨道与一足够长的水平轨道通过一小段光滑圆弧平滑连接,小物块B静止于水平轨道的最左端,如图(a)所示。
t=0时刻,小物块A在倾斜轨道上从静止开始下滑,一段时间后与B发生弹性碰撞(碰撞时间极短);当A返回到倾斜轨道上的P点(图中未标出)时,速度减为0,此时对其施加一外力,使其在倾斜轨道上保持静止。
物块A运动的v-t图像如图(b)所示,图中的v1和t1均为未知量。
已知A的质量为m,初始时A与B的高度差为H,重力加速度大小为g,不计空气阻力。
(1)求物块B的质量;(2)在图(b)所描述的整个运动过程中,求物块A克服摩擦力所做的功;(3)已知两物块与轨道间的动摩擦因数均相等,在物块B停止运动后,改变物块与轨道间的动摩擦因数,然后将A从P点释放,一段时间后A刚好能与B再次碰上。
求改变前后动摩擦因数的比值。
2. 全国2卷18.从地面竖直向上抛出一物体,其机械能E总等于动能E k与重力势能E p之和。
取地面为重力势能零点,该物体的E总和E p随它离开地面的高度h的变化如图所示。
重力加速度取10 m/s2。
由图中数据可得()A.物体的质量为2 kgB.h=0时,物体的速率为20 m/sC.h=2 m时,物体的动能E k=40 JD.从地面至h=4 m,物体的动能减少100 J3.全国2卷19.如图(a),在跳台滑雪比赛中,运动员在空中滑翔时身体的姿态会影响其下落的速度和滑翔的距离。
某运动员先后两次从同一跳台起跳,每次都从离开跳台开始计时,用v表示他在竖直方向的速度,其v-t图像如图(b)所示,t1和t2是他落在倾斜雪道上的时刻。
则()A.第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的小B.第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大C.第二次滑翔过程中在竖直方向上的平均加速度比第一次的大D.竖直方向速度大小为v1时,第二次滑翔在竖直方向上所受阻力比第一次的大4. 全国3卷17.从地面竖直向上抛出一物体,物体在运动过程中除受到重力外,还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的外力作用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
专题04 牛顿运动定律第一部分名师综述曲线运动是高考的热点内容,有时为选择题,有时以计算题形式出现,重点考查的内容有:平抛运动的规律及其研究方法,圆周运动的角度、线速度、向心加速度,做圆周运动的物体的受力与运动的关系,同时,还可以与带电粒子的电磁场的运动等知识进行综合考查;重点考查的方法有运动的合成与分解,竖直平面内的圆周运动应掌握最高点和最低点的处理方法。
第二部分精选试题一、单选题1.如图所示,A、B、C 是水平面上同一直线上的三点,其中 AB=BC,在 A 点正上方的 O 点以初速度 v0水平抛出一小球,刚好落在 B 点,小球运动的轨迹与 OC 的连线交于 D 点,不计空气阻力,重力加速度为g,下列说法正确的是( )A.小球从O 到D 点的水平位移是从O 到B 点水平位移的 1:3B.小球经过D 点与落在B 点时重力瞬时功率的比为 2:3C.小球从O 到D 点与从D 到 B 点两段过程中重力做功的比为 1/3D.小球经过D 点时速度与水平方向夹角的正切值是落到 B 点时速度与水平方向夹角的正切值的1/4【答案】 C【解析】【详解】A.设小球做平抛运动的时间为t,位移为L,则有:Lcosθ=v0t;Lsinθ=gt2,联立解得:,设∠OBA=α,∠C=β,则tanα=,tanβ=,由于AB=BC,可知tanα=2 tanβ,因在D点时:,在B点时:,则落到D点所用时间是落到B点所用时间的,即小球经过D点的水平位移是落到B点水平位移的,故A错误;B.由于落到D点所用时间是落到B点所用时间的,故D点和B点竖直方向的速度之比为1:2,故小球经过D点与落在B点时重力瞬时功率的比为,故B错误;C.小球从O 到D 点与从D 到 B 点两段过程中时间相等,则竖直位移之比为1:3,则重力做功的比为1:3,选项C正确;D.小球的速度与水平方向的夹角tanθ=,故小球经过D点时速度与水平方向夹角的正切值是落到B点时速度与水平方向夹角的正切值的,故选项D错误;2.如图所示,B为半径为R的竖直光滑圆弧的左端点,B点和圆心C连线与竖直方向的夹角为α,—个质量为m的小球在圆弧轨道左侧的A点以水平速度v0抛出,恰好沿圆弧在B点的切线方向进入圆弧轨道,已知重力加速度为g,下列说法正确的是()A.AB连线与水平方向夹角为αB.小球从A运动到B的时间C.小球运动到B点时,重力的瞬时功率D.小球运动到竖直圆弧轨道的最低点时,处于失重状态【答案】 B【解析】【详解】AB、平抛运动水平方向为匀速直线运动,竖直方向为自由落体运动,小球恰好沿B点的切线方向进入圆轨道,说明小球在B点时,合速度方向沿着圆轨道的切线方向。
将合速度正交分解,根据几何关系可得,其与水平方向的夹角为,则 ,解得:此时AB位移的连线与水平方向的夹角不等于,故A错;B对C、小球运动到B点时,重力的瞬时功率,故C错;D、小球运动到竖直圆弧轨道的最低点时,有向上的加速度,所以处于超重状态,故D错;故选B3.质量为m 的小球由轻绳a 和b 分别系于一轻质细杆的A 点和B 点,如图所示,绳a 与水平方向成θ角,绳b 在水平方向且长为l,当轻杆绕轴AB 以角速度ω匀速转动时,小球在水平面内做匀速圆周运动,则下列说法正确的是()A.a 绳的张力可能为零B.a 绳的张力随角速度的增大而增大C.若b 绳突然被剪断,则a 绳的弹力一定发生变化D.当角速度,b 绳将出现弹力【答案】 D【解析】【详解】A、小球做匀速圆周运动,在竖直方向上的合力为零,水平方向上的合力提供向心力,所以a绳在竖直方向上的分力与重力相等,可知a绳的张力不可能为零,故A错;B、根据竖直方向上平衡得,F a sinθ=mg,解得,可知a绳的拉力不变,故B错误。
D、当b绳拉力为零时,有:,解得,可知当角速度,b绳将出现弹力,故D对;C、由于b绳可能没有弹力,故b绳突然被剪断,a绳的弹力可能不变,故C错误故选D【点睛】小球做匀速圆周运动,在竖直方向上的合力为零,水平方向上的合力提供向心力,所以a绳在竖直方向上的分力与重力相等,可知a绳的张力不可能为零;由于b绳可能没有弹力,故b绳突然被剪断,a绳的弹力可能不变。
4.如图所示,用一根长杆和两个定滑轮的组合装置来提升重物 M,长杆的一端放在地面上通过铰链连接形成转轴,其端点恰好处于左侧滑轮正下方 0 点处,在杆的中点 C 处拴一细绳,通过两个滑轮后挂上重物 M,C 点与 o 点距离为 L,现在杆的另一端用力,使其逆时针匀速转动,由竖直位置以角速度ω缓缓转至水平(转过了9 °角).下列有关此过程的说法中正确的是()A.重物 M 做匀速直线运动B.重物 M 做匀变速直线运动C.整个过程中重物一直处于失重状态D.重物 M 的速度先增大后减小,最大速度为 L【答案】 D【解析】【详解】设C点线速度方向与绳子沿线的夹角为θ(锐角),由题知C点的线速度为v C=ωL,该线速度在绳子方向上的分速度就为v绳=ωLcosθ.θ的变化规律是开始最大(9 °)然后逐渐变小,所以,v =ωLcosθ逐渐变大,直至绳子和杆垂直,θ变为零度,绳子的速度变为最大,为ωL;然后,绳θ又逐渐增大,v绳=ωLcosθ逐渐变小,绳子的速度变慢。
所以知重物M的速度先增大后减小,最大速度为ωL.故AB错误,D正确。
重物M先向上加速,后向上减速,加速度先向上,后向下,重物M先超重后失重,故C错误。
故选D。
【点睛】解决本题的关键掌握运动的合成与分解,把C点的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子的方向,在沿绳子方向的分速度等于重物的速度.5.质量为m=0.10 kg的小钢球以v0=10 m/s的水平速度抛出,下落h=5.0 m时撞击一钢板,如图所示,撞后速度恰好反向,且速度大小不变,已知小钢球与钢板作用时间极短,取g=10 m/s2,则A.钢板与水平面的夹角θ=6 °B.小钢球从水平抛出到刚要撞击钢板的过程中重力的冲量为 N·C.小钢球刚要撞击钢板时小球动量的大小为 kg·m/D.钢板对小钢球的冲量大小为2N·【答案】 D【解析】【详解】A、由于小球下落过程中在竖直方向有:解得故落到钢板上时小球在竖直方向的速度v y=gt=10m/s,则有 ,即撞后速度恰好反向,且速度大小不变,则表示速度恰好与钢板垂直,所以钢板与水平面的夹角θ= °,故A错误;B、根据冲量的定义知:重力冲量mg = N· ,选项B错误;C、小球落到钢板上时的速度:故小球的动量大小:选项C错误小球原速率返回,所以返回的速度仍然为规定小球撞前的速度方向为正方向,由动量定理可知:所以钢板对小钢球的冲量大小为故D 对综上所述本题答案是:D【点睛】小球在竖直方向做自由落体运动,已知高度求出时间,然后求出竖直方向的速度大小,由水平方向和竖直方向的速度即可求得倾角的大小;由运动时间和质量,根据p=mgt即可求出重力冲量;已知竖直方向速度的大小,再根据水平速度的大小求出合速度的大小,根据p=-mv求撞击时动量的大小;算出撞后的动量,根据动量定律求小钢球的冲量,据此解答。
6.如图所示,两质量均为m的小球1、2(可视为质点)用一轻质杆相连并置于图示位置,质量也为m的小球3置于水平面OB上,半圆光滑轨道与水平面相切于B点。
由于扰动,小球1、2分别沿AO、OB开始运动,当小球1下落h=0.2 m时,杆与竖直墙壁夹角θ=37°,此时小球2刚好与小球3相碰,碰后小球3获得的速度大小是碰前小球2速度大小的,并且小球3恰好能通过半圆轨道的最高点C,取g=10 m/s2, 37°=0.8, 37°=0.6,一切摩擦不计,则( )A.小球1在下落过程中机械能守恒B.小球2与小球3相碰时,小球1的速度大小为1.6 m/sC.小球2与小球3相碰前,小球1的平均速度大于小球2的平均速度D.半圆轨道半径大小为R=0.08 m【答案】 D【解析】【详解】小球1与2连在一起,小球1向下运动的过程中小球2将向右运动,小球1的重力势能减小,小球2的重力势能不变,两个球的动能都增大。
由于对1和2球只有重力做功,两个球组成的系统的机械能守恒,但1的机械能不守恒。
故A错误;小球1下落h=0.2m时,杆与竖直墙壁夹角θ=37°,将两个小球的速度分解如图:设当小球1下落h=0.2m时小球1的速度是v1,小球2的速度是v2,由图中几何关系,则:v1 37°=v2 37°;由机械能守恒得:;联立得:v1=1.2m/s,v2=1.6m/s。
故B错误;设杆的长度为L,由几何关系可得:L-L 37°=h,代入数据得:L=1.0m,所以小球2到O点的距离:x2=L 37°= . × .6= .6m;由于两个小球运动的时间相等,而小球2的位移大小大于小球1的位移的大小,所以小球2与小球3相碰前,小球1的平均速度小于小球2的平均速度。
故C错误;碰后小球3获得的速度大小是碰前小球2速度的,所以碰撞后小球3的速度:v3=× .6=2m/s;小球3恰好能通过半圆轨道的最高点C,此时的重力提供向心力,所以:=;小球3从B到C的过程中机械能守恒,则:3= ;联立以上方程得:R=0.08m。
故D正确。
故选D。
【点睛】该题考查速度的合成与分解、机械能守恒定律与牛顿第二定律的应用,注意机械能守恒的判定,掌握几何关系的运用,正确找出小球1与2的速度关系是解答的关键。
7.一艘小船要从O点渡过一条两岸平行、宽度为d=100 m的河流,已知河水流速为v1=4 m/s,小船在静水中的速度为v2=2 m/s,B点距正对岸的A点x0=173 m.下面关于该船渡河的判断,其中正确的是()A.小船过河的最短航程为100 mB.小船过河的最短时间为25 sC.小船可以在对岸A、B两点间任意一点靠岸D.小船过河的最短航程为200 m【答案】 D【解析】因为水流速度大于静水速度,所以合速度的方向不可能垂直河岸,则小船不可能到达正对岸。
当合速度的方向与相对水的速度的方向垂直时,合速度的方向与河岸的夹角最短,渡河航程最小;根据几何关系,则有:,因此最短的航程是:,故AC错误,D正确;当静水速的方向与河岸垂直时,渡河时间最短,最短时间:,故B错误;故选D。
点睛:解决本题的关键知道当静水速与河岸垂直时,渡河时间最短,当静水速大于水流速,合速度与河岸垂直,渡河航程最短,当静水速小于水流速,合速度与静水速垂直,渡河航程最短.8.如图所示,卡车通过定滑轮以恒定的功率P0拉绳,牵引河中的小船沿水面运动,已知小船的质量为m,沿水面运动时所受的阻力为f且保持不变,当绳AO段与水面的夹角为θ时,小船的速度为v,不计绳子与滑轮间的摩擦,则此时小船的加速度等于( )A.B.C.D.【答案】 A【解析】【详解】小船的实际运动为合运动,可将小船的运动分解为沿绳子方向和垂直绳子方向,如图:则车,卡车通过定滑轮以恒定的功率P0拉绳,绳中拉力车;对船受力分析如图:根据牛顿第二定律可得:,解得:。