专题三曲线运动与能量及答案.docx

合集下载

高考物理大二轮提能专训三力与曲线运动天体运动(含

提能专训(三) 力与曲线运动、天体运动1．(2013·宁波联考)如图所示，一物块放在一个圆盘上，若圆盘表面与水平面的夹角为α，物块转动半径为R，与圆盘的摩擦系数为μ，则物块和圆盘一起按如图所示转动的过程中，下列说法正确的是( )A．角速度的最大值为μg cos α－g sin αRB．角速度的最大值为μg cos α＋g sin αRC．圆盘对物块的弹力始终不做功D．圆盘对物块的摩擦力始终不做功答案：AC 解析：物块不滑动的临界条件为物块到达最低点时所受的摩擦力为最大值，则μmg cos α－mg sin α＝mRω2max，即ωmax＝μg cos α－g sin αR，A正确，B错误；由于弹力方向始终和物块的速度方向垂直，始终不做功，C正确；物块随圆盘向上转动过程中，静摩擦力做正功，反之亦然，D错误．2．质量为0.2 kg的物体在水平面上运动，它的两个正交分速度图线分别如图所示，由图可知( )A．最初4 s内物体的位移为8 2 mB．从开始至6 s末物体都做曲线运动C．最初4 s内物体做曲线运动，接着的2 s物体做直线运动D．最初4 s内物体做直线运动，接着的2 s物体做曲线运动答案：AC 解析：由运动的独立性结合v－t图象可得在最初4 s内y轴方向位移为y＝12×4×4 m＝8 m ，x 轴方向位移为x ＝2×4 m＝8 m ，由运动的合成得合位移s ＝x 2＋y 2＝8 2 m ，A 选项正确；在0～4 s 内物体的加速度与速度不共线，物体做曲线运动，4 s 末物体的合速度与x 轴正方向夹角的正切值tan α＝42＝2，合加速度与x 轴正方向夹角的正切值tan β＝21＝2，合初速度与合加速度共线，物体做直线运动，B 、D 选项错误，C 选项正确．3．2012年我国宣布北斗导航系统正式商业运行．北斗导航系统又被称为“双星定位系统”，具有导航、定位等功能．“北斗”系统中两颗工作星均绕地心做匀速圆周运动，轨道半径为r ，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A 、B 两位置(如图所示)．若卫星均顺时针运行，地球表面处的重力加速度为g ，地球半径为R ，不计卫星间的相互作用力．则以下判断中正确的是( )A ．这两颗卫星的加速度相等，均为R 2gr2B ．卫星1由位置A 运动至位置B 所需的时间为2πr3R r gC ．卫星1向后喷气就一定能追上卫星2D ．卫星1由位置A 运动到位置B 的过程中万有引力做正功答案：A 解析：根据mg ＝GMm R 2，a ＝GM r 2，可得轨道处加速度a ＝R 2gr2，A 正确；卫星1由位置A 运动至位置B 所需的时间为t ＝T 6＝π3r 3GM ＝πr 3R rg，B 错误；卫星1向后喷气将脱离圆轨道做离心运动，C 错误；卫星1由位置A 运动到位置B 的过程中万有引力不做功，D 错误．4．如图所示，将一篮球从地面上方的某点B 斜向上抛出，刚好垂直击中篮板上的A 点，不计空气阻力，而且球与板的碰撞没有能量损失，即碰撞前后速度方向相反，大小相等．若把抛射点B 向篮板方向水平移动一小段距离，但抛出的篮球仍能垂直击中篮板上的A 点，则以下说法正确的是( )A ．需要增大抛射时的速度v 0，同时减小抛射角θB ．需要减小抛射时的速度v 0，同时增大抛射角θC ．篮球仍能落回抛出点BD ．篮球从B 到A 的时间大于从A 弹回后落到B 所在平面的时间答案：BC 解析：因为碰撞前后篮球的速度方向相反，大小相等，所以从A 到B 的运动是从B 到A 的运动的逆运动，C 正确，D 错误．从A 到B 的运动是平抛运动，则x ＝v 0t cos θ，y ＝12gt 2，v 0sin θ＝gt ，由上述三式得tan θ＝2y x .当x 减小时，θ变大．由于竖直方向位移不变，运动时间t 不变，v 0sin θ＝gt 为定值．θ变大，sin θ变大，故v 0变小，B 正确，A 错误．5．如图所示，在倾角为θ＝30°的光滑斜面的顶端O 点，以不同的水平初速度抛出一小球．以初速度v 1抛出时，落到斜面的中点A 点，经过的时间为t 1；以初速度v 2抛出时，落到斜面的底端B 点，经过的时间为t 2.若让小球从O 点由静止释放，运动到底端B 点的时间为t 3，则( )A ．t 2＝2t 1B ．t 3＝2t 2C ．v 2＝2v 1D ．v 2＝2v 1答案：BC 解析：设斜面高为2h ，则由平抛运动规律知，t 1＝2hg，t 2＝2hg＝2t 1，A 错误；由运动学公式知，OB ＝12g sin θ·t 23，而OB ＝4h ，解得t 3＝4hg＝2t 2，B 正确；设O 与A 间、O 与B 间的水平距离分别为x OA 、x OB ，则v 1＝x OA t 1、v 2＝x OBt 2，又x OB ＝2x OA ，t 2＝2t 1，联立得v 2＝2v 1，C 正确，D 错误．6．如图所示，在竖直平面内固定有两个很靠近的同心圆轨道，外圆光滑内圆粗糙．一质量为m ＝0.2 kg 的小球从轨道的最低点以初速度v 0向右运动，球的直径略小于两圆的间距，小球运动的轨道半径R ＝0.5 m ，g ＝10 m/s 2，不计空气阻力，设小球通过最低点时重力势能为零，下列说法错误的是( )A ．若小球运动到最高点时速度为0，则小球机械能一定不守恒B ．若小球第一次运动到最高点时速度大小为0，则v 0一定小于5 m/sC ．若要使小球不挤压内轨道，则v 0一定不小于5 m/sD ．若小球开始运动时初动能为1.6 J ，则足够长时间后小球的机械能为1 J答案：C 解析：若小球运动到最高点时速度为0，则小球运动过程中与内轨道一定有挤压，一定有摩擦力，且摩擦力一定做功，小球机械能一定不守恒，所以A 正确；若小球的初速度较大，小球在运动过程中与内轨道没有挤压，小球的机械能守恒，根据mg ≤mv 2R 和12mv 2＝12mv 2＋2mgR ，可得小球的初速度v 0≥5 m/s，所以小球初速度v 0不小于5 m/s 时，小球运动到最高点时速度不可能为零．反之，若小球运动到最高点时速度大小为零，则v 0一定小于5 m/s ，B 正确；由mgR ＝12mv 20可得v 0＝10 m/s ，只要小球的初速度不大于10 m/s 时，小球只在外圆轨道下半圆轨道内运动时，与内轨道也无挤压，所以C 错误；若小球开始运动时初动能为1.6 J ，即初速度v 0＝4 m/s ，则小球在外圆上半圆运动时受到摩擦阻力作用，小球的机械能不断减小，足够长时间后小球只在外圆轨道下半圆轨道内往复运动，小球的机械能守恒，机械能始终为E ＝12×0.2×(10)2J ＝1 J ，D 正确．7．(2013·湖北武昌区五月调研)如图所示，半径为R 的半圆形圆弧槽固定在水平面上，在圆弧槽的边缘A 点有一小球(可视为质点，图中未画出)，今让小球对着圆弧槽的圆心O 以初速度v 0做平抛运动，从抛出到击中槽面所用时间为Rg(g 为重力加速度)．则平抛的初速度可能是()A ．v 0＝2－32gRB ．v 0＝2＋32gRC ．v 0＝3－32gRD ．v 0＝3＋32gR答案：AB 解析：小球从抛出到击中槽面下降的距离为 y ＝12gt 2＝12g ·R g ＝R 2. 小球的水平位移为x ＝R －32R 或x ＝R ＋32R 所以初速度为v 0＝xt＝R －32R Rg ＝2－32gR或v 0＝xt ＝R ＋32R R g＝2＋32gR . 8．一斜面倾角为θ，A 、B 两个小球均以水平初速度v 0水平抛出，如图所示．A 球垂直撞在斜面上，B 球落到斜面上的位移最短，不计空气阻力，则A 、B 两个小球下落时间t A 与t B 之间的关系为( )A ．t A ＝tB B ．t A ＝2t BC ．t B ＝2t AD ．无法确定答案：C 解析：A 球垂直撞在斜面上，说明其到达斜面时速度方向与斜面垂直，将速度分解如图所示，则v 1＝v 0，v 2＝gt A .由图可知tan θ＝v 1v 2＝v 0gt A.而B 球落到斜面上的位移最短，则说明小球B 从抛出到斜面的位移与斜面垂直，将位移分解可得x ＝v 0t B ，y ＝12gt 2B ，由图可得tan θ＝x y ＝v 0t B 12gt 2B ＝v 012gt B，故可得t B ＝2t A ，C 正确．9．如图所示，从地面上A 点发射一枚远程弹道导弹，假设导弹仅在地球引力作用下沿ACB 椭圆轨道飞行并击中地面目标B ，C 为轨道的远地点，距地面高度为h .已知地球半径为R ，地球质量为M ，引力常量为G .则下列结论正确的是( )A．导弹在C点的速度大于GM R＋hB．导弹在C点的速度等于3GMR＋hC．导弹在C点的加速度等于GMR＋h2D．导弹在C点的加速度大于GMR＋h2答案：C 解析：导弹运动到C点所受万有引力为GMmR＋h2，轨道半径r小于(R＋h)，所以导弹在C点的速度小于GMR＋h，A、B错误；由牛顿第二定律得GMmR＋h2＝ma，解得导弹在C点的加速度a＝GMR＋h2，C正确，D错误．10．2013年2月16日，直径约50米、质量约13万吨的小行星“2012DA14”，以大约每小时2.8万公里的速度由印度洋苏门答腊岛上空掠过，与地球表面最近距离约为2.7万公里，这一距离已经低于地球同步卫星的轨道，这颗小行星围绕太阳飞行，其运行轨道与地球非常相似，据天文学家估算，它下一次最接近地球大约是在2046年，假设图中的P、Q是地球与小行星最近时的位置，已知地球绕太阳做圆周运动的线速度是29.8 km/s，下列说法正确的是( )A ．小行星在Q 点的速率大于29.8 km/sB ．小行星在Q 点的速率小于29.8 km/sC ．只考虑太阳的引力，地球在P 点的加速度大于小行星在Q 点的加速度D ．只考虑地球的引力，小行星在Q 点的加速度大于地球同步卫星在轨道上的加速度答案：BCD 解析：GMm R 2＝mv 2R，v ＝GMR，由于小行星距离太阳比地球远，所以线速度比地球的小，A 错误，B 正确；a ＝GMR2，C 正确；小行星距离地球比地球同步卫星近，所以D 正确．11．(2013·山西太原期末)北京时间8月25日消息，据国外媒体报道，天文学家日前在距离地球127光年处发现了一个拥有7颗行星的“太阳系”，这些行星与其中央恒星之间遵循基本天体运行规律，和我们太阳系的规则相似．这一星系的中央恒星名为“HD10180”．分析显示，其中一个行星绕中央恒星“HD10180”的公转周期为584天，是地球绕太阳公转周期的1.6倍；与中央恒星“HD10180”的距离是2.3亿公里，等于太阳和地球之间平均距离的1.6倍，将行星与地球的公转轨道视为圆．(1)求恒星“HD10180”的质量与太阳的质量之比．(2)已知该行星的质量是地球质量的25倍，半径是地球半径的16倍，求该行星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比．答案：(1)1.6 (2)1.25解析：(1)设中央恒星质量为M 1，这个行星质量为m 1，绕恒星运转的轨道半径为r 1，周期为T 1；太阳质量为M 2，地球质量为m 2，地球绕太阳运转的轨道半径为r 2，周期为T 2，对行星：G M 1m 1r 21＝m 1r 1⎝ ⎛⎭⎪⎫2πT 12对地球：GM 2m 2r 22＝m 2r 2⎝ ⎛⎭⎪⎫2πT 22联立解得M 1M 2＝T 22r 31T 21r 32＝1.6(2)设该行星的第一宇宙速度为v 1，行星半径为R 1，则有G m 1m R 21＝m v 21R 1，解得v 1＝Gm 1R 1. 设地球的第一宇宙速度为v 2，地球半径为R 2，则有G m 2m R 22＝m v 22R 2，解得v 2＝Gm 2R 2. v 1v 2＝1.25. 12．如图为“快乐大冲关”节目中某个环节的示意图，参与游戏的选手会遇到一个人造山谷AOB ，AO 是高h ＝3 m 的竖直峭壁，OB 是以A 点为圆心的弧形坡，∠OAB ＝60°，B 点右侧是一段水平跑道．选手可以自A 点借助绳索降到O 点后再爬上跑道，但身体素质好的选手会选择自A 点直接跃上跑道．选手可视为质点，忽略空气阻力，重力加速度g ＝10 m/s 2.(1)若选手以速度v 0水平跳出后，能跳在水平跑道上，求v 0的最小值； (2)若选手以速度v 1＝4 m/s 水平跳出，求该选手在空中的运动时间．答案：(1)3102m/s (2)0.6 s解析：(1)若选手以速度v 0水平跳出后，能跳在水平跑道上，则h sin 60°≤v 0t h cos 60°＝12gt 2解得v 0≥3102m/s(2)若选手以速度v 1＝4 m/s 水平跳出，因v 1<v 0，人将落在弧形坡上．下降高度y ＝12gt 2水平前进距离x＝v1t 且x2＋y2＝h2解得t＝0.6 s．。

2012高考物理考前冲刺Ⅲ专题03 曲线运动

2012考前冲刺物理Ⅲ专题03 曲线运动1．【2012•无锡期中】如图，图甲所示，在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上运动，其v －t 图象如图乙所示。

人顶杆沿水平地面运动的s －t 图象如图丙所示。

若以地面为参考系，下列说法中正确的是（） A ．猴子的运动轨迹为直线B ．猴子在2s 内做匀变速曲线运动C ．t ＝0时猴子的速度大小为8m/sD ．t ＝2s 时猴子的加速度为4m/s 2 【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，云层底面上光点的移动速度为v ，则有vcos θ=cos h ωθ，解得云层底面上光点的移动速度v=2cos h ωθ，选项C 正确。

3．【2012•重庆联考】如右图所示，一根长为l 的轻杆OA ，O 端用铰链固定，另一端固定着一个小球A ，轻杆靠在一个高为h 的物块上。

若物块与地面摩擦不计，则当物块以速度v 向右运动至杆与水平方向夹角为θ时，物块与轻杆的接触点为B ，下列说法正确的是（）（1）A 、B 的线速度相同B ．A 、B 的角速度不相同C ．轻杆转动的角速度为hvl θ2sin D ．小球A 的线速度大小为hvl sin2θ【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θh ωθv sin sin =。

而A 、B 两点角速度相同，则有ωlv =A，联立解得hθvl v 2Asin =，故选项C正确。

4．【2012•河北摸底】现在城市的滑板运动非常流行，在水平地面上一名滑板运动员双脚站在滑板上以一定速度向前滑行，在横杆前起跳并越过杆，从而使人与滑板分别从杆的上下通过，如图所示，假设人和滑板运动过程中受到的各种阻力忽略不计，运动员能顺利完成该动作，最终仍落在滑板原来的位置上，要使这个表演成功，运动员除了跳起的高度足够外，在起跳时双脚对滑板作用力的合力方向应该( )A ．竖直向下B ．竖直向上C ．向下适当偏后D ．向下适当偏前【答案】A【解析】由于运动员最终仍落在滑板原来的位置上，所以运动员和滑板在水平方向上的运动不变，双脚对滑板作用力的合力只能沿竖直方向，由题意可以判断应竖直向下，选项A 正确．5．【2012•辽宁期末】一个物体在光滑水平面上沿曲线MN 运动，如图5所示，其中A 点是曲线上的一点，虚线1、2分别是过A 点的切线和法线，已知该过程中物体所受到的合外力是恒力，则当物体运动到A 点时，合外力的方向可能是（）A ．沿1F 或5F 的方向B ．沿2F 或4F 的方向C ．沿2F 的方向D ．不在MN 曲线所决定的水平面内【答案】C【解析】物体做曲线运动，必须有指向曲线内侧的合外力，或者合外力有沿法线指向内侧的分量，才能改变物体运动方向而做曲线运动，合力沿切线方向的分量只能改变物体运动的速率，故4F 、5F 的方向不可能是合外力的方向，只有1F 、2F 、3F 才有可能，故选项A 、B 是错误的，选项C 是正确的，合外力方向在过M 、N 两点的切线夹角之内的区域里，若合外力不在MN 曲线所决定的平面上，则必须有垂直水平面的分量，该方向上应有速度分量，与竖直速度的关系，即tan θ= v 0/ v y ，v y = v 0/ tan θ=gt而0sin v t L θ=，所以t =，故平抛的时下落的高度为21122cos 2cos L L h gt g g θθ===；又因小球落地点距斜面底端的高度的高度为sin 2L θ，所以选项C 正确．7．【2012•福建期末】的木板，倾斜放置，倾角为045，今有一弹性下落高度为h ，根据自由落体运动规律，末速度v =平抛运动的水平位移和位移，分别为x 和y ，因045θ=，所以x y =，由平抛运动规律x vt =212y gt =，联立解得4x h =，由题意可知+=，解得15h L =，所以选项D 正确．8．【2012•福建期末】在我国乒乓球运动有广泛的群众基础，并有“国球”的美誉，在2008年北京奥运会上中国选手包揽了四个项目的全部冠军．现讨论乒乓球发球问题，已知球台长球从发出到第一次落在球台上的时间．由于对方运动员接球的位置未知，所以无法求出球从发出到被对方运动员接住的时间．对a ：h sin30°＝12gsin30°·t 12，则t 12＝8h g . 对b ：h ＝12gt 22，则t 22＝2h g .对c ：h sin45°＝12gsin45°·t 32，则t 32＝4hg.，所以t 1＞t 3＞t 2.当平抛三小球时：小球b 做平抛运动，竖直方向运动情况同第一种情况；小球a 、c 在斜面内做类平抛运动，沿斜面向下方向的运动同第一种情况，所以t 1＝t 1′、t 2＝ t 2′、t 3＝t 3′.故选A 、B.10．【2012•湖北联考】如图为一个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图，已知在B 点的速度与加速度相互垂横截面为直角三角形的两个相同斜面紧靠在一起，固定在水平面上，如图1－3－21所示．它们的竖直边长都是底边长的一半．现有三个小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右平抛，最后落在斜面上．其落点分别是a 、b 、c.下列判断正确的是( )A ．图中三小球比较，落在a 点的小球飞行时间最短B ．图中三小球比较，落在c 点的小球飞行过程速度变化最大C ．图中三小球比较，落在c 点的小球飞行过程速度变化最快D ．无论小球抛出时初速度多大，落到两个斜面上的瞬时速度都不可能与斜面垂直【答案】D【解析】如图所示，由于小球在平抛运动过程中，可分解为＝v 0，而v y ≤v ym ，所以tan θ＝v 0v y ≥1，与假设矛盾，故在右边斜面上，小球也不可能垂直落在斜面上，D 正确．11．【2012•安徽联考】如右图所示，质量为m 的小球置于立方体的光滑盒子中，盒子的边长略大于球的直径。

(物理)物理曲线运动专项习题及答案解析

（物理）物理曲线运动专项习题及答案解析一、高中物理精讲专题测试曲线运动1．一质量M =0.8kg 的小物块，用长l =0.8m 的细绳悬挂在天花板上，处于静止状态．一质量m =0.2kg 的粘性小球以速度v 0=10m/s 水平射向小物块，并与物块粘在一起，小球与小物块相互作用时间极短可以忽略．不计空气阻力，重力加速度g 取10m/s 2．求：（1）小球粘在物块上的瞬间，小球和小物块共同速度的大小；（2）小球和小物块摆动过程中，细绳拉力的最大值；（3）小球和小物块摆动过程中所能达到的最大高度．【答案】（1）=2.0/v m s 共（2）F=15N (3)h=0.2m 【解析】（1）因为小球与物块相互作用时间极短，所以小球和物块组成的系统动量守恒．0)(mv M m v =+共得:=2.0/v m s 共（2）小球和物块将以v 共开始运动时，轻绳受到的拉力最大，设最大拉力为F ，2()()v F M m g M m L-+=+共得:15F N =（3）小球和物块将以v 共为初速度向右摆动，摆动过程中只有重力做功，所以机械能守恒，设它们所能达到的最大高度为h ，根据机械能守恒：21+)()2m M gh m M v =+共（解得:0.2h m =综上所述本题答案是: （1）=2.0/v m s 共（2）F=15N (3)h=0.2m 点睛:（1）小球粘在物块上，动量守恒．由动量守恒，得小球和物块共同速度的大小．（2）对小球和物块合力提供向心力，可求得轻绳受到的拉力（3）小球和物块上摆机械能守恒．由机械能守恒可得小球和物块能达到的最大高度．2．如图所示，质量为4kg M =的平板车P 的上表面离地面高0.2m h =，质量为1kg m =的小物块Q （大小不计，可视为质点）位于平板车的左端，系统原来静止在光滑水平地面上，一不可伸长的轻质细绳长为0.9m R =，一端悬于Q 正上方高为R 处，另一端系一质量也为m 的小球（大小不计，可视为质点）。

高考必备物理曲线运动技巧全解及练习题(含答案)

高考必备物理曲线运动技巧全解及练习题(含答案)一、高中物理精讲专题测试曲线运动1．如图所示，带有14光滑圆弧的小车A 的半径为R ，静止在光滑水平面上．滑块C 置于木板B 的右端，A 、B 、C 的质量均为m ，A 、B 底面厚度相同．现B 、C 以相同的速度向右匀速运动，B 与A 碰后即粘连在一起，C 恰好能沿A 的圆弧轨道滑到与圆心等高处．则：(已知重力加速度为g ) (1)B 、C 一起匀速运动的速度为多少？(2)滑块C 返回到A 的底端时AB 整体和C 的速度为多少？【答案】（1）023v gR = （2）123gRv =，253gR v =【解析】本题考查动量守恒与机械能相结合的问题．(1)设B 、C 的初速度为v 0，AB 相碰过程中动量守恒，设碰后AB 总体速度u ，由02mv mu =，解得02v u =C 滑到最高点的过程： 023mv mu mu +='222011123222mv mu mu mgR +⋅=+'⋅ 解得023v gR =(2)C 从底端滑到顶端再从顶端滑到底部的过程中，满足水平方向动量守恒、机械能守恒，有01222mv mu mv mv +=+22220121111222222mv mu mv mv +⋅=+⋅ 解得：123gRv =，253gR v =2．如图所示，光滑的水平地面上停有一质量，长度的平板车，平板车左端紧靠一个平台，平台与平板车的高度均为，一质量的滑块以水平速度从平板车的左端滑上平板车，并从右端滑离，滑块落地时与平板车的右端的水平距离。

不计空气阻力，重力加速度求：滑块刚滑离平板车时，车和滑块的速度大小；滑块与平板车间的动摩擦因数。

【答案】(1)， (2)【解析】【详解】设滑块刚滑到平板车右端时，滑块的速度大小为，平板车的速度大小为，由动量守恒可知：滑块滑离平板车后做平抛运动，则有：解得：，；由功能关系可知：解得：【点睛】本题主要是考查了动量守恒定律；对于动量守恒定律，其守恒条件是：系统不受外力作用或某一方向不受外力作用；解答时要首先确定一个正方向，利用碰撞前系统的动量和碰撞后系统的动量相等列方程进行解答。

高中物理曲线运动常见题型及答题技巧及练习题(含答案)及解析

高中物理曲线运动常有题型及答题技巧及练习题 ( 含答案 ) 及分析一、高中物理精讲专题测试曲线运动1．如图，圆滑轨道abcd 固定在竖直平面内，ab水平，bcd 为半圆，在b 处与 ab 相切．在直轨道 ab 上放着质量分别为 m A =2kg 、 m B =1kg的物块 A 、 B （均可视为质点），用轻质细绳将A 、B 连结在一同，且A 、B 间夹着一根被压缩的轻质弹簧（未被拴接），其弹性势能E p =12J ．轨道左边的圆滑水平川面上停着一质量 M =2kg 、长 L=0.5m 的小车，小车上表面与ab 等高．现将细绳剪断，以后A 向左滑上小车，B 向右滑动且恰巧能冲到圆弧轨道的最高点 d 处．已知 A 与小车之间的动摩擦因数μ知足 0.1 ≤μ≤，0.3g 取 10m/ s 2，求（ 1） A 、 B 走开弹簧瞬时的速率 v A 、v B ；（ 2）圆弧轨道的半径 R ；（3） A 在小车上滑动过程中产生的热量Q （计算结果可含有μ）．【答案】（ 1） 4m/s （ 2） 0.32m(3) 当知足0.1 ≤μ <0.2 ， Q 1μ；当知足 0.2 ≤μ≤ 0.3时 =10时， 1mA v121(m A M ) v 222【分析】【剖析】（1）弹簧恢复到自然长度时，依据动量守恒定律和能量守恒定律求解两物体的速度；（2）依据能量守恒定律和牛顿第二定律联合求解圆弧轨道的半径R ；（ 3）依据动量守恒定律和能量关系求解恰巧能共速的临界摩擦力因数的值，而后议论求解热量 Q.【详解】（1）设弹簧恢复到自然长度时A 、B 的速度分别为 v A 、 v B ，由动量守恒定律：0= m A v A m B v B 由能量关系： E P =1m A v A 2 1m B v B 222解得 v A =2m/s ；v B =4m/s（2）设 B 经过 d 点时速度为 v d ，在 d 点：m B g m B v d 2R由机械能守恒定律：1m B v B 2 =1m B v d 2 m B g 2R22解得 R=0.32m（3）设 μ =1μv,由动量守恒定律：时 A 恰巧能滑到小车左端，其共同速度为m A v A =(m A M )v 由能量关系： 1m A gL1m A v A 21m A M v 222解得 μ1=0.2议论：（ⅰ）当知足 0.1 ≤μ <0时.2， A 和小车不共速， A 将从小车左端滑落，产生的热量为Q 1 m A gL 10（J ）（ⅱ）当知足0.2 ≤μ≤ 0.A3和小车能共速，产生的热量为时， Q 11m A v 121 m A M v2 ，解得 Q 2=2J222．如下图，水平长直轨道AB 与半径为R=0.8m 的圆滑1 竖直圆轨道BC 相切于B ， BC4与半径为r=0.4m 的圆滑1 竖直圆轨道 CD 相切于C ，质量m=1kg 的小球静止在A 点，现用4F=18N 的水平恒力向右拉小球，在抵达 AB 中点时撤去拉力，小球恰能经过球与水平面的动摩擦因数μ=0.2，取 g=10m/s 2．求：D 点．已知小（ 1）小球在 D 点的速度 v D 大小；（ 2）小球在 B 点对圆轨道的压力 N B 大小；（ 3） A 、B 两点间的距离 x ．【答案】 (1) v D 2m / s （ 2）45N (3)2m【分析】【剖析】【详解】（1）小球恰巧过最高点 D ，有：2 mgmv Dr解得： v D 2m/s（2）从 B 到 D ，由动能定理：mg(R r )1mv D 21mv B 22 2设小球在 B 点遇到轨道支持力为 N ，由牛顿定律有：2 N mgmv BRN B =N联解③④⑤得： N=45N（3）小球从 A 到 B ，由动能定理：Fxmgx1 mv B2 22解得： x 2m故此题答案是： (1) v2m / s（ 2） 45N (3)2mD【点睛】利用牛顿第二定律求出速度，在利用动能定理求出加快阶段的位移，3．如下图，在圆滑的圆锥体顶部用长为的细线悬挂一质量为的小球，因锥体固定在水平面上，其轴线沿竖直方向，母线与轴线之间的夹角为，物体绕轴线在水平面内做匀速圆周运动，小球静止时细线与母线给好平行，已知，重力加快度 g 取若北小球运动的角速度，求此时细线对小球的拉力大小。

模块一专题三曲线运动万有引力

【答案】
随堂反馈练习
上页
下页
见解析
课时活页训练
重点知识归纳
高考热点示例
强化训练
模块一力与运动图3－6 (2010 年高考全国卷Ⅰ)一水平抛出的小球落到一倾角为 θ 的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如图 3－6 中虚线所示．小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为 ( ) A．tan θ B．2tan θ 1 1 C. D. tan θ 2tan θ
随堂反馈练习课时活页训练
上页
下页
重点知识归纳
高考热点示例
模块一力与运动
二、竖直平面内圆周运动分析 1．两种典型模型 (1)“绳模型” 如图 3－3 所示，没有物体支撑的小球在竖直平面内做圆周运动过最高点的情况：
上页
图 3－3 ①临界条件：绳子的拉力(或轨道的弹力)恰好为零，小球的重力提供其做圆周运动所需要的向心力， v2临界即 mg＝m ，临界＝ gr即是小球通过最高点的 v r 最小速度．
随堂反馈练习课时活页训练
上页
下页
重点知识归纳
高考热点示例
模块一力与运动
(2)当小球的速度与斜面平行时，小球离斜面的距离达到最大，从抛出开始计时，设经过 t1 时间最大距离为 H. v0tanθ 因 vy1＝gt1＝v0tanθ，所以 t1＝ g v20tanθ x＝v0t1＝， g 1 2 v20tan2θ y＝ gt 1＝ . 2 2g H 又 y/tan θ＋H/sin θ＝x 即＋y＝xtanθ， cosθ v2sinθtanθ 0 解得最大距离为：H＝ . 2g
重点知识归纳
高考热点示例

专题03 力和曲线运动【练】-2023年高考物理毕业班二轮热点题型归纳与变式演练(解析版)

专题03力与曲线运动一、单选题1．（2022·湖南·宁乡市教育研究中心模拟预测）如图所示，某次空中投弹的军事演习中，战斗机以恒定速度沿水平方向飞行，先后释放两颗炸弹，分别击中山坡上的M点和N点。

释放两颗炸弹的时间间隔为Δt1，此过程中飞机飞行的距离为s1；击中M、N的时间间隔为Δt2，M、N两点间水平距离为s2。

不计空气阻力。

下列判断正确的是（）A．Δt1＞Δt2，s1＞s2B．Δt1＞Δt2，s1＜s2C．Δt1＜Δt2，s1＞s2D．Δt1＜Δt2，s1＜s2【答案】A【详解】释放的炸弹做平抛运动，若落地点在同一水平面上，落地的时间间隔与释放的时间间隔相等，由于N在M点的上方，则击中M、N的时间间隔△t2＜△t1同理可知，由于炸弹和飞机水平方向的速度相同，时间越小，飞行的距离越小，所以s1＞s2故A正确，BCD错误。

故选A。

2．（2022·浙江·模拟预测）2020年受“新冠肺炎”的影响，全国人民自愿居家隔离。

小豆在家和爸爸玩“套圈”游戏，第一次扔在小黄人正前M点，不计空气阻力。

第二次扔之前小豆适当调整方案，则小豆可能仍中的措施是（）A．小豆在原处，仅增加扔套圈的水平初速度B．小豆在原处，仅减小水平扔出套圈时的高度C．小豆沿小黄人与M点连线方向后退，仅增加人和小黄人之间的距离D ．小豆在原处，降低扔套圈的高度和扔套圈的水平初速度【答案】A【详解】ABD ．物体做平抛运动满足2012x v t h gt ==，解得2h x v g=第一次扔在小黄人正前M 点，因此说明0x x <，其中0x 为第一次扔圈时小豆和小黄人之间的距离。

当小豆站在原处时，增加水平初速度、抛出高度都能增加“圈”的水平位移，使其等于0x ，增加套中的几率，故A 正确，BD 错误；C ．小豆沿小黄人与M 点连线方向后退，仅增加人和小黄人之间的距离，相当于0x 进一步增大，而x 保持不变，因此不可能套中小黄人，故C 错误。

2021届高考物理三轮冲刺专题突破训练：曲线运动 (解析版)

曲线运动1．如图所示滑雪运动员经过一段助滑后，获得一速度从A 点水平飞出，在空中飞行一段距离后落在B 点，已知该运动员在A 点沿水平方向飞出的速度v 0=15m/s ，斜坡倾角为53°，斜坡可看成一斜面。

（g 取10m/s 2，sin530.8︒=sin53°=0.8，cos530.6︒=co853°=0.6）（1）运动员在空中飞行的时间t ；（2）A 、B 间的距离。

2．如图所示，在水平放置的平行导轨一端架着一根质量m ＝1kg 的金属棒ab ，导轨另一端通过导线与电源相连，该装置放在高h ＝0.2 m 的绝缘垫块上。

当有竖直向下的匀强磁场时，接通电源，金属棒ab 会被平抛到距导轨右端水平距离s ＝1m 处，试求接通电源后安培力对金属棒做的功（g 取10 m/s 2）。

3．设一个质量M ＝50 kg 的跳台花样滑雪运动员（可看成质点），从静止开始沿斜面雪道从A 点滑下，沿切线从B 点进入半径R ＝15m 的光滑竖直冰面圆轨道BPC ，通过轨道最高点C 水平飞出，经t ＝2s 落到斜面雪道上的D 点，其速度方向与斜面垂直，斜面与水平面的夹角θ＝37°，不计空气阻力，取当地的重力加速度g＝10m/s2，（sin37°＝0.60，cos37°＝0.80）。

试求：(1)运动员运动到C点时的速度大小v C；(2)运动员在圆轨道最低点受到轨道支持力的大小F N。

4．如图所示，长度为L=0.4m的轻绳，系一小球在竖直平面内做圆周运动，小球的质量为m=0.5kg，小球半径不计，g取10m/s2，求：(1)小球刚好通过最高点时的速度大小；(2)小球通过最高点时的速度大小为4m/s时，绳的拉力大小。

5．跳台滑雪是一种勇敢者的滑雪运动，运动员穿专用滑雪板，在滑雪道上获得一定速度后从跳台飞出，在空中飞行一段距离后着陆。

现有某运动员从跳台a处沿水平方向飞出，在斜坡b处着陆，如图所示。

高中物理-专题三第2课时动力学和能量观点的综合应用

第2课时动力学和能量观点的综合应用高考题型1多运动过程问题1.运动模型多运动过程通常包括匀变速直线运动、平抛运动、圆周运动或者是一般的曲线运动。

在实际问题中通常是两种或者多种运动的组合。

2.基本规律运动学的基本规律、牛顿运动定律、圆周运动的知识和动能定理。

3.分析技巧(1)多个运动过程的组合实际上是多种物理规律和方法的综合应用，分析这种问题时应注意要独立分析各个运动过程，而不同过程往往通过连接点的速度建立联系，有时对整个过程应用能量的观点解决问题会更简单。

(2)如果涉及加速度、时间和受力的分析和计算，一般应用动力学方法；如果只涉及位移、功和能量的转化问题，通常采用动能定理分析。

【例1】(2021·全国甲卷，24)如图1，一倾角为θ的光滑斜面上有50个减速带(图中未完全画出)，相邻减速带间的距离均为d，减速带的宽度远小于d；一质量为m的无动力小车(可视为质点)从距第一个减速带L处由静止释放。

已知小车通过减速带损失的机械能与到达减速带时的速度有关。

观察发现，小车通过第30个减速带后，在相邻减速带间的平均速度均相同。

小车通过第50个减速带后立刻进入与斜面光滑连接的水平地面，继续滑行距离s后停下。

已知小车与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g。

图1(1)求小车通过第30个减速带后，经过每一个减速带时损失的机械能；(2)求小车通过前30个减速带的过程中在每一个减速带上平均损失的机械能；(3)若小车在前30个减速带上平均每一个损失的机械能大于之后每一个减速带上损失的机械能，则L应满足什么条件？答案(1)mgd sin θ(2)mg（29d＋L）sin θ－μmgs30(3)L>d＋μs sin θ解析(1)设小车通过第30个减速带后，经过每一个减速带时损失的机械能为ΔE，由小车通过第30个减速带后，在相邻减速带间的平均速度均相同，可知小车通过每一个减速带时重力势能的减少量等于经过减速带损失的机械能，即ΔE＝mgd sin θ①(2)设小车通过前30个减速带的过程中在每一个减速带上平均损失的机械能为ΔE0，对小车从静止开始到进入水平面停止，由动能定理有mg(49d＋L)sin θ－30ΔE0－20ΔE－μmgs＝0－0②联立①②解得ΔE0＝mg（29d＋L）sin θ－μmgs30③(3)要使ΔE0>ΔE，有mg（29d＋L）sin θ－μmgs30>mgd sin θ④解得L>d＋μssin θ。

高三物理二轮复习专题课件精编：专题三第2课时电场和磁场中的曲线运动 (36页)

热点题型例析
专题二第1课时
以题说法
本课时栏目开关
解图象类问题的关键在于将图象与物理过程对应
起来，通过图象的坐标轴、关键点、斜率、面积等信息，对运动过程进行分析，从而解决问题．
热点题型例析
专题二第1课时
(2013· 四川· 6)甲、乙两物体在 t＝0 时刻经过同一
位置沿 x 轴运动，其 v－t 图象如图 2 所示，则
知识方法聚焦
专题二第1课时
第1课时
动力学观点在力学中的应用
本课时 1．物体或带电粒子做匀变速直线运动的条件是：物体所受合栏目力为恒力，且与速度方向共线．开关
知识方法聚焦
专题二第1课时
2．匀变速直线运动的基本规律为速度公式：v＝ v0＋at 1 2 v0t＋2at 位移公式：x＝
以题说法
解决此类问题必须熟练掌握运动学的基本规律和
推论(即五个关系式)．对于匀减速直线运动还要会灵活运用逆向思维法．对于追及相遇问题要能分别清晰地分析两物体的运动过程，能找出空间和时间的关系等．
热点题型例析
专题二第1课时
一物体以某一初速度在粗糙的水平面上做匀减
速直线运动，最后停下来，若此物体在最初 5 s 内通过的路程与最后 5 s 通过的路程之比为 9∶5，求此物体一共运动了多少时间？
答案 7 s
热点题型例析
题型 4 例4
专题二第1课时
应用动力学方法分析传送带问题 1 (16 分)如图 5 所示，竖直固定的光滑圆弧轨道 AB 半径 4
R＝1.25 m,BC 为水平传送带与 a、b 两驱动轮的切点,AB 与
本课时栏目开关
BC 水平相切于 B 点 ( 未连接 , 圆弧轨道不影响传送带运动)．一质量为 m＝3 kg 的小滑块，从 A 点由静止滑下，当传送带静止时，滑块恰好能滑到 C 点．已知 a、b 两轮半径均为 r＝0.4 m 且两轮与传送带间不打滑，滑块与传送带间的动摩擦因数 μ＝0.1，取 g＝10 m/s2.问：

专题3 曲线运动与天体运动

专题训练三曲线运动与天体运动霍州一中李建冬1.如图3-1所示,在双人花样滑冰运动中,有时会看到被男运动员拉着的女运动员离开地面在空中做圆锥摆运动的精彩场面,体重为G 的女运动员做圆锥摆运动时和水平冰面的夹角目测约为30°,重力加速度为g,估算该女运动员（）A.受到的拉力为B.受到的拉力为2GC.向心加速度为D.向心加速度为2g2、一长为2L 的轻细杆正中间有一小孔O,在其两端各固定质量分别为m 和2m 的A 、B 两个小球,水平光滑的转轴穿过小孔O 固定在竖直的墙壁上,杆能在竖直平面内自由运动,现将轻杆由水平位置静止释放,在转动的过程中,下列说法正确的是（） A.在竖直位置时两球的速度大小相等为B.杆竖直位置时铁钉对杆的作用力向上,大小为C.由水平位置转到竖直位置过程中小球B 机械能守恒D.由水平位置转到竖直位置过程中杆对小球A 做功为3、宇宙间存在一些离其它恒星较远的三星系统.其中有一种三星系统如图所示,三颗质量均为m的星位于等边三角形的三个顶点上,三角形边长为R,忽略其它星体对它们的引力作用,三星在同一平面内绕三角形中心O 做匀速圆周运动,万有引力恒量为G ,则（）A.每颗星做圆周运动的线速度为B.每颗星做圆周运动的角速度为C.每颗星做圆周运动的周期为D.每颗星做圆周运动的加速度与三颗星的质量无关4、低轨飞行的人造地球卫星,若不进行轨道维持,由于受大气阻力等因素的影响,飞船的飞行轨道参数会发生微小变化,对这些变化下列判断中正确的是（） A.轨道半径变大 B.轨道半径变小C.运行速度变大D.运行速度变小5、如图所示,螺旋形光滑轨道竖直放置,P 、Q 为对应的轨道最高点. 一个小球以一定速度沿轨道切线方向进入轨道,且能过轨道最高点P ,则下列说法中正确的是 ( )A.轨道对小球做正功,小球的线速度vP>vQB.轨道对小球不做功,小球的角速度ωP<ωQC.小球的向心加速度aP>aQD.轨道对小球的压力FP>FQ6、如图所示,半径r=0.4 m 的光滑圆轨道被竖直固定在水平地面上,圆轨道最低处有一小球(小球的半径比r 小很多).现给小球一个水平向右的初速度v 0,要使小球不脱离轨道运动,v 0应满足 ( ) A.v 0≥0 B.v 0≥4m/s C.v 0≥2 m/s D.v 0<2m/s7、地球赤道上有一物体随地球的自转而做圆周运动,所受的向心力为F 1,向心加速度为a 1,线速度为v 1,角速度为ω1.绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星(高度忽略),所受的向心力为F 2,向心加速度为a 2,线速度为v 2,角速度为ω2.地球的同步卫星所受的向心力为F 3,向心加速度为a 3,线速度,为v 3,角速度为ω3.地球表面的重力加速度为g,第一宇宙速度为v ,假设三者质量相等,则 ( ) A.F 1=F 2>F 3 B.a 1=a 1=g>a 3 C.v 1=v 2=v>v 3 D.ω1=ω3<ω28、小球在离地面高为h 处以初速度v 水平抛出,球从抛出到着地,速度变化量的大小和方向为( )A. , 竖直向下B. ,竖直向下C. ,斜向下D. ,斜向下9、发射人造卫星是将卫星以一定的速度送入预定轨道.发射场一般选择在尽可能靠近赤道的地方,如图所示,这样选址的优点是,在赤道附近( )A.地球的引力较大B.地球自转线速度较大C.重力加速度较大D.地球自转角速度较大10、2008年9月25日至28日我国成功实施了“神舟”七号载入航天飞行并实现了航天员首次出舱。

学业水平考试曲线运动与能量习题

学业水平考试曲线运动与能量习题1.如下图所示，ABC为一细圆管构成的园轨道，固定在竖直平面内，轨道半径为R（比细圆管的半径大得多），OA水平，OC竖直，最低点为B，最高点为C，细圆管内壁光滑。

在A点正上方某位置处有一质量为m的小球（可视为质点）由静止开始下落，刚好进入细圆管内运动。

已知细圆管的内径稍大于小球的直径，不计空气阻力。

（1）若小球刚好能到达轨道的最高点C，求小球经过最低点B时的速度大小和轨道对小球的支持力大小；（2）若小球从C点水平飞出后恰好能落到A点，求小球刚开始下落时离A点的高度为多大。

2.游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行，游客却不会掉下来。

我们可以把它抽象成如图所示的由曲面轨道和圆轨道平滑连接的模型（不计摩擦和空气阻力）。

若质量为m的小球从曲面轨道上的P点由静止开始下滑，并且可以顺利通过半径为R的圆轨道的最高点A。

已知P点与B点的高度差h=3R，求：（1）小球通过最低点B时速度有多大？（2）小球通过B点时受到圆轨道支持力有多大？（3）若小球在运动中需要考虑摩擦和空气阻力，当小球从P点由静止开始下滑，且刚好通过最高点A，则小球从P点运动到A点的过程中克服摩擦和空气阻力所做的功是多少？3. 质量为m = 2 kg 的物块（可视为质点），由水平光滑轨道滑向竖直半圆光滑轨道，到达最高点C 后水平飞出，落在水平轨道上的B 点处，如图所示，测得AB=4m ，圆轨道的半径R =1m ，g 取10m/s 2。

求：（1）物块在C 点时对半圆轨道的压力；（2）物块在A 点时的速度大小v ．4. 如图所示,是竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道，在下端B 与水平粗糙轨道相切。

一小物块自A 点起由静止开始沿轨道下滑，最后停在水平轨道的C 点。

已知小物块质量为m ，圆轨道半径为R ，求：(1)小物块运动到B 点时的速度大小；(2)小物块下滑到圆弧轨道B 点时对轨道的压力的大小；(3)若小物块以某一水平初速度从C 点出发，恰能返回A 点，则小物块的初速度是多大?h5. 如图所示，AB 段是长10m s =的粗糙水平轨道，BC 段是半径 2.5m R =的光滑半圆弧轨道.有一个质量0.1kg m =的小滑块，静止在A 点，受一水平恒力F 作用，从A 点开始向B 点运动，刚好到达B 点时撤去力F ，小滑块经半圆弧轨道从C 点水平抛出，恰好落在A 点，已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数0.25μ=，g 取10m/s 2. （1）求小滑块在C 点的速度大小；（2）要使小滑块始终不脱离轨道，求水平恒力F 的范围；（3）设小滑块经过半圆弧轨道B 点时，轨道对小滑块支持力的大小为N F ，若改变水平恒力F 的大小，N F 会随之变化.试通过计算在坐标纸上作出N F F -图象.6. 滑板运动是一种陆地上的“冲浪运动”，滑板运动员可在不同的滑坡上滑行，做出各种动作，给人以美的享受。

高中物理精品试题：力与物体的曲线运动

专题3 力与物体的曲线运动一、计算题1、利用万有引力定律可以测量天体的质量．(1)测地球的质量英国物理学家卡文迪许，在实验室里巧妙地利用扭秤装置，比较精确地测量出了引力常量的数值，他把自己的实验说成是“称量地球的质量”．已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R，引力常量为G.若忽略地球自转的影响，求地球的质量．(2)测“双星系统”的总质量所谓“双星系统”，是指在相互间引力的作用下，绕连线上某点O做匀速圆周运动的两个星球A和B，如图9所示．已知A、B间距离为L，A、B绕O点运动的周期均为T，引力常量为G，求A、B的总质量．(3)测月球的质量若忽略其他星球的影响，可以将月球和地球看成“双星系统”．已知月球的公转周期为T1，月球、地球球心间的距离为L1.你还可以利用(1)、(2)中提供的信息，求月球的质量．图92、神舟十号载人飞船进入近地点距地心为r1、远地点距地心为r2的椭圆轨道正常运行．已知地球质量为M，引力常量为G，地球表面处的重力加速度为g，飞船在近地点的速度为v1，飞船的质量为m.若取距地球无穷远处为引力势能零点，则距地心为r、质量为m的物体的引力势能表达式为E p＝－，求：(1)地球的半径；(2)飞船在远地点的速度.3、据报道，一法国摄影师拍到“天宫一号”空间站飞过太阳的瞬间．照片中，“天宫一号”的太阳帆板轮廓清晰可见．如图所示，假设“天宫一号”正以速度v＝7.7 km/s绕地球做匀速圆周运动，运动方向与太阳帆板两端M、N的连线垂直，M、N间的距离L＝20 m，地磁场的磁感应强度垂直于v，MN所在平面的分量B＝1.0×10－5 T，将太阳帆板视为导体．图1(1)求M、N间感应电动势的大小E；(2)在太阳帆板上将一只“1.5 V，0.3 W”的小灯泡与M、N相连构成闭合电路，不计太阳帆板和导线的电阻．试判断小灯泡能否发光，并说明理由；(3)取地球半径R＝6.4×103 km，地球表面的重力加速度g＝9.8 m/s2，试估算“天宫一号”距离地球表面的高度h(计算结果保留一位有效数字)．4、如图28所示，从A点以v0＝4 m/s的水平速度抛出一质量m＝1 kg的小物块(可视为质点)，当物块运动至B 点时，恰好沿切线方向进入光滑圆弧轨道BC，经圆弧轨道后滑上与C点等高、静止在粗糙水平面的长木板上，圆弧轨道C端切线水平，已知长木板的质量M＝4 kg，A、B两点距C点的高度分别为H＝0.6 m、h＝0.15 m，圆弧轨道半径R＝0.75 m，物块与长木板之间的动摩擦因数μ1＝0.5，长木板与地面间的动摩擦因数μ2＝0.2，g取10 m/s2.已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求：图28(1)小物块运动至B点时的速度大小和方向；(2)小物块滑动至C点时，对圆弧轨道C点的压力；(3)长木板至少为多长，才能保证小物块不滑出长木板．5、某电视台“快乐向前冲”节目中的场地设施如图27所示，AB为水平直轨道，上面安装有电动悬挂器，可以载人运动，水面上漂浮着一个半径为R、角速度为ω，铺有海绵垫的转盘，转盘的轴心离平台的水平距离为L，平台边缘与转盘平面的高度差为H.选手抓住悬挂器，可以在电动机带动下，从A点下方的平台边缘处沿水平方向做初速度为零，加速度为a的匀加速直线运动．选手必须做好判断，在合适的位置释放，才能顺利落在转盘上．设人的质量为m(不计身高大小)，人与转盘间的最大静摩擦力为μmg，重力加速度为g.图27(1)假设选手落到转盘上瞬间相对转盘速度立即变为零，为保证他落在任何位置都不会被甩下转盘，转盘的角速度ω应限制在什么范围？(2)若已知H＝5 m，L＝8 m，a＝2 m/s2，g取10 m/s2，且选手从某处C点释放能恰好落到转盘的圆心上，则他是从平台出发后多长时间释放悬挂器的？6、如图8所示，滑板运动员从倾角为53°的斜坡顶端滑下，滑下的过程中他突然发现在斜面底端有一个高h ＝1.4 m、宽L＝1.2 m的长方体障碍物，为了不触及这个障碍物，他必须在距水平地面高度H＝3.2 m的A点沿水平方向跳起离开斜面(竖直方向的速度变为零)．已知运动员的滑板与斜面间的动摩擦因数μ＝0.1，忽略空气阻力，重力加速度g取10 m/s2.(已知sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6)求：图8(1)运动员在斜面上滑行的加速度的大小；(2)若运动员不触及障碍物，他从斜面上起跳后到落至水平面的过程所经历的时间；(3)运动员为了不触及障碍物，他从A点沿水平方向起跳的最小速度．7、我国将于2022年举办冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一．如图1所示，质量m＝60 kg的运动员从长直助滑道AB的A处由静止开始以加速度a＝3.6 m/s2匀加速滑下，到达助滑道末端B时速度v B＝24 m/s，A与B的竖直高度差H＝48 m．为了改变运动员的运动方向，在助滑道与起跳台之间用一段弯曲滑道衔接，其中最低点C处附近是一段以O为圆心的圆弧．助滑道末端B与滑道最低点C的高度差h＝5 m，运动员在B、C间运动时阻力做功W＝－1530 J，g取10 m/s2.图1(1)求运动员在AB段下滑时受到阻力F f的大小；(2)若运动员能够承受的最大压力为其所受重力的6倍，则C点所在圆弧的半径R至少应为多大？8、如图1所示，在竖直平面内有由圆弧AB和圆弧BC组成的光滑固定轨道，两者在最低点B平滑连接．AB弧的半径为R，BC弧的半径为.一小球在A点正上方与A相距处由静止开始自由下落，经A点沿圆弧轨道运动．(1)求小球在B、A两点的动能之比；(2)通过计算判断小球能否沿轨道运动到C点．图19、在真空环境内探测微粒在重力场中能量的简化装置如图19所示．P是一个微粒源，能持续水平向右发射质量相同、初速度不同的微粒．高度为h的探测屏AB竖直放置，离P点的水平距离为L，上端A与P点的高度差也为h.图19(1)若微粒打在探测屏AB的中点，求微粒在空中飞行的时间；(2)求能被屏探测到的微粒的初速度范围；(3)若打在探测屏A、B两点的微粒的动能相等，求L与h的关系．10、如图16所示，半径为R＝1 m内径很小的粗糙半圆管竖直放置，一直径略小于半圆管内径、质量为m＝1 kg的小球，在水平恒力F＝ N的作用下由静止沿光滑水平面从A点运动到B点，A、B两点间的距离x＝ m，当小球运动到B点时撤去外力F，小球经半圆管道运动到最高点C，此时球对外轨的压力F N＝2.6mg，然后垂直打在倾角为θ＝45°的斜面上D处(取g＝10 m/s2)。

高考物理最新力学知识点之曲线运动解析含答案(3)

高考物理最新力学知识点之曲线运动解析含答案(3)一、选择题1．如图所示为一个做匀变速曲线运动的质点从A到E的运动轨迹示意图，已知在B点的速度与加速度相互垂直，则下列说法中正确的是( )A．D点的速率比C点的速率大B．A点的加速度与速度的夹角小于90°C．A点的加速度比D点的加速度大D．从A到D速度先增大后减小2．如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体，物体随筒一起转动，物体所需的向心力由下面哪个力来提供()A．重力B．弹力C．静摩擦力D．滑动摩擦力3．如图所示，小孩用玩具手枪在同一位置沿水平方向先后射出两粒弹珠，击中竖直墙上M、N两点（空气阻力不计），初速度大小分别为v M、v N，、运动时间分别为t M、t N，则A．v M=v N B．v M>v NC．t M>t N D．t M=t N4．小船横渡一条两岸平行的河流，水流速度与河岸平行，船相对于水的速度大小不变，船头始终垂直指向河岸，小船的运动轨迹如图中虚线所示。

则小船在此过程中（）A．无论水流速度是否变化，这种渡河耗时最短B．越接近河中心，水流速度越小C．各处的水流速度大小相同D．渡河的时间随水流速度的变化而改变5．在抗洪抢险中，战士驾驶摩托艇救人，假设江岸是平直的，洪水沿江向下游流去，水流速度为v 1，摩托艇在静水中的航速为v 2，战士救人的地点A 离岸边最近处O 的距离为d ．若战士想在最短时间内将人送上岸，则摩托艇登陆的地点离O 点的距离为（） A ．22221v v B ．0 C ．21dv v D ．12dv v 6．如图所示，在水平圆盘上，沿半径方向放置用细线相连的两物体A 和B ，它们与圆盘间的摩擦因数相同，当圆盘转速加大到两物体刚要发生滑动时烧断细线，则两个物体将要发生的运动情况是( )A ．两物体仍随圆盘一起转动，不会发生滑动B ．只有A 仍随圆盘一起转动，不会发生滑动C ．两物体均滑半径方向滑动，A 靠近圆心、B 远离圆心D ．两物体均滑半径方向滑动，A 、B 都远离圆心7．如图所示为一条河流．河水流速为v ．—只船从A 点先后两次渡河到对岸．船在静水中行驶的速度为u ．第一次船头朝着AB 方向行驶．渡河时间为t 1，船的位移为s 1，第二次船头朝着AC 方向行驶．渡河时间为t 2，船的位移为s 2．若AB 、AC 与河岸的垂线方向的夹角相等．则有A ．t 1>t 2 s 1<s 2B ．t 1<t 2 s 1>s 2C ．t 1＝t 2 s 1<s 2D ．t 1＝t 2 s 1>s 28．如图，abc 是竖直面内的光滑固定轨道，ab 水平，长度为2R ：bc 是半径为R 的四分之一的圆弧，与ab 相切于b 点．一质量为m 的小球．始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，自a 点处从静止开始向右运动，重力加速度大小为g ．小球从a 点开始运动到其他轨迹最高点，机械能的增量为A ．2mgRB ．4mgRC ．5mgRD ．6mgR9．如图所示，P是水平地面上的一点，A、B、C、D在同一条竖直线上，且AB=BC=CD.从A、B、C三点分别水平抛出一个物体，这三个物体都落在水平地面上的P点．则三个物体抛出时的速度大小之比为v A∶v B∶v C为()A．2:3:6B．1:2:3C．1∶2∶3D．1∶1∶110．如图所示，物体A和B的质量均为m，且分别与跨过定滑轮的轻绳连接（不计绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦），在用水平变力F拉物体B沿水平方向向右做匀速直线运动的过程中，下列说法正确的是A．物体A也做匀速直线运动B．物体A做匀加速直线运动C．绳子对物体A的拉力等于物体A的重力D．绳子对物体A的拉力大于物体A的重力11．如图所示，从某高处水平抛出一小球，经过时间t到达地面时，速度与水平方向的夹角为θ，不计空气阻力，重力加速度为g．下列说法正确的是（）gtθA．小球水平抛出时的初速度大小为tanθB．小球在t时间内的位移方向与水平方向的夹角为2C．若小球初速度增大，则θ减小D．若小球初速度增大，则平抛运动的时间变长12．如图所示，一圆盘可绕一通过圆盘中心O且垂直于盘面的竖直轴转动，圆盘上的小物块A随圆盘一起运动，对小物块进行受力分析，下列说法正确的是( )A．受重力和支持力B．受重力、支持力、摩擦力C．受重力、支持力、向心力D．受重力、支持力、摩擦力、向心力13．如图所示，固定在水平地面上的圆弧形容器，容器两端A、C在同一高度上，B为容器的最低点，圆弧上E、F两点也处在同一高度，容器的AB段粗糙，BC段光滑。

2021届高考物理三轮冲刺：曲线运动与能量综合

2020-2021学年度高高考物理冲刺曲线运动与能量综合一、单选题1．如图，一同学表演荡秋千。

已知秋千的两根绳长均为10 m，该同学和秋千踏板的总质量约为50 kg。

绳的质量忽略不计，当该同学荡到秋千支架的正下方时，速度大小为8 m/s，此时每根绳子平均承受的拉力约为（）A．200 N B．400 N C．600 N D．800 N2．如图所示，abc是竖直面内的光滑固定轨道，ab水平，长度为3R；bc是半径为R的四分之一圆弧，与ab相切于b点，整个轨道处于水平向右的匀强电场中，电场范围足够大，电场强度mgqE 。

一质量为m带电量为＋q的小球，由a点从静止开始向右运动到距水平面高度为R的位置时，其动能的增量可能为（已知重力加速度大小为g，不考虑小球与地面碰撞后的运动）（）A．3mgR B．9mgR C．15mgR D．21mgR3．如图所示，一网球运动员对着墙练习发球，运动员离墙的距离为L，某次球从离地高H处水平发出，经墙反弹后刚好落在运动员的脚下，设球与墙碰撞前后球在竖直方向的速度大小、方向均不变，水平方向的速度大小不变，方向相反，则（）A．球发出时的初速度大小为BCD．球与墙相碰点离地的高度为3 4 H4．如图所示，质量为3m的竖直光滑圆环A的半径为R，固定在质量为2m的木板B 上，木板B的左右两侧各有一竖直挡板固定在地面上，B不能左右运动。

在环的最低点静止放有一质量为m的小球C。

现给小球一水平向右的瞬时速度v，小球会在圆环内侧做圆周运动，为保证小球能通过环的最高点，且不会使环在竖直方向上跳起，初速度0v必须满足（）A B．最大值为C D5．如图所示，在高台滑雪比赛中，某运动员从平台上以v0的初速度沿水平方向飞出后，落到倾角为θ的雪坡上（雪坡足够长）．若运动员可视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g，则（）A ．如果v 0不同，运动员落到雪坡时的位置不同，速度方向也不同B ．如果v 0不同，运动员落到雪坡时的位置不同，但空中运动时间相同C ．运动员刚要落到雪坡上时的速度大小为D ．运动员在空中经历的时间为6．如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一起转动而未滑动。

2021年高考物理(人教版)考前冲刺练习：曲线运动与能量的综合

曲线运动与能量的综合1．如下图，一网球运发动将球在边界处正上方程度向右击出，球刚好过网落在图中位置〔不计空气阻力〕，相关数据如图，以下说法中正确的选项是A.击球点高度h1与球网高度h2之间的关系为h1=1.8h2B.假设保持击球高度不变，球的初速度只要不大于，一定落在对方界内C.任意降低击球高度〔仍大于〕，只要击球初速度适宜，球一定能落在对方界内D.任意增加击球高度，只要击球初速度适宜，球一定能落在对方界内2.如下图，甲球从O点以程度速度v1飞出，落在程度地面上的A点。

乙球从O点以程度速度v2飞出，落在程度地面上的B点反弹后恰好也落在A点。

两球质量均为m。

假设乙球落在B点时的速度大小为，与地面的夹角为60º，且与地面发生弹性碰撞，不计碰撞时间和空气阻力，以下说法正确的选项是A.由O点到A点，甲、乙两球运动时间之比是1:1B.OA两点的程度间隔与OB两点的程度间隔之比是3:1C.设地面处势能为0，甲、乙两球在运动过程中的机械能之比为3:1D.乙球在B点受到地面的冲量大小为3．如下图，一质量为m的小球置于半径为R的光滑竖直轨道最低点A处，B为轨道最高点，C、D为圆的程度直径两端点。

轻质弹簧的一端固定在圆心O点，另一端与小球栓接，弹簧的劲度系数为，原长为弹簧始终处于弹性限度内，假设给小球一程度向右初速度v0，重力加速度为g，那么A.无论多大，小球均不会分开圆轨道B.假设那么小球会在BD间脱离圆轨道C.只要，小球就能做完好的圆周运动D.只要小球能做完好圆周运动，那么小球与轨道间的最大压力与最小压力之差与v0无关4．如下图，一小球从斜轨道上某高度处由静止滑下，然后沿竖直光滑圆轨道的内侧运动，圆轨道的半径为R，忽略一切阻力，那么以下说法中正确的选项是A.在轨道最低点和最高点，轨道对小球作用力的方向是一样的B.小球的初位置比圆轨道最低点高出2R时，小球能通过圆轨道的最高点C.小球的初位置比圆轨道最低点高出0.5R时，小球在运动过程中不脱离轨道D.只有小球的初位置到圆轨道最低点的高度不小于2.5R时，小球才能不脱离轨道5．如下图，光滑半球的半径为R，球心为O，固定在程度面上，其上方有一光滑曲面轨道AB，高度为。

2021届高考物理三轮冲刺专题练习：05曲线运动与能量的综合

2021届高考物理冲刺专题练习05曲线运动与能量的综合一、单选题1．如图所示，一个女孩尝试站着荡秋千。

已知秋千的两根绳长均为5m，女孩和秋千踏板的总质量约为40Kg，绳的质量忽略不计。

当女孩运动到最低点，速度大小为5m/s，此时每根绳子平均承受的拉力最接近于（）A．150N B．220N C．300N D．450N2．如图，竖直环A半径为r，固定在木板B上，木板B放在水平地面上，B的左右两侧各有一挡板固定在地上，B不能左右运动，在环的最低点静放有一小球C，A、B、C的质量均为m，现给小球一水平向右的瞬时速度v，小球会在环内侧做圆周运动，为保证小球能通过环的最高点，且不会使环在竖直方向上跳起（不计小球与环的摩擦阻力），小球在最高点的瞬时速度必须满足（）A．最大值(gr)12⁄B．最大值(2gr)12⁄C．最大值(3gr)12⁄D．最大值(4gr)12⁄3．跳台滑雪是北京2022年冬奥会的比赛项目，如图所示为跳台滑雪的示意图，平台末端B点水平，运动员（可视为质点）从B点飞出后总能落到斜面上。

在某次运动中，运动员以速度v从B点水平飞出，落到斜面上C点，B、C两点间的竖直高度为h，斜面倾角为，忽略空气阻力，下列说法正确的是（）A．运动员在空中运动的时间与v无关B．v越大，落地时瞬时速度与斜面的夹角越大C．若运动员以2v从B点飞出，则落地点到B点的竖直高度为2hD．不管在B点以多大速度飞出，运动员落到斜面上时的速度方向均相同4．如图，abc是竖直面内的光滑固定轨道，ab水平，长度为2R：bc是半径为R的四分之一的圆弧，与ab相切于b点．一质量为m的小球．始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，自a点处从静止开始向右运动，重力加速度大小为g．小球从a点开始运动到其他轨迹最高点，机械能的增量为A．2mgRB．4mgRC．5mgRD．6mgR5．如图所示，某同学对着墙壁练习打乒乓球，某次球与墙壁上A点碰撞后水平弹离，θ=︒，AB两点竖直高度差恰好垂直落在球拍上的B点，已知球拍与水平方向夹角53h=，忽略空气阻力，则球在撞击球拍前一瞬间速度大小为（已知sin530.80.9m︒=，cos530.6︒=）（）A．/s B．/s C．/s D/sOO转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一起转动，在圆筒6．如图所示，在绕中心轴'的角速度逐渐增大的过程中，物体相对圆筒始终未滑动，下列说法中正确的是A．物体所受弹力逐渐增大，摩擦力大小一定不变B．物体所受弹力不变，摩擦力大小减小了C．物体所受的摩擦力与竖直方向的夹角不为零D．物体所受弹力逐渐增大，摩擦力大小可能增大7．如图所示，ab为竖直平面内的半圆环acb的水平直径，c为环上最低点，环半径为R，将一个小球从a点以初速度v0沿ab方向抛出，设重力加速度为g，不计空气阻力，则以下说法错误的是（）A．小球的初速度v0越大，碰到圆环时的水平分位移越大B．当小球的初速度v 时，碰到圆环时的竖直分速度最大C．无论v0取何值，小球都不可能垂直撞击圆环D．v0取值不同时，小球落在圆环上的速度方向和水平方向之间的夹角可以相同8．如图所示，a、b两小球分别从半圆轨道顶端和斜面顶端以大小相等的初速度v0同时水平拋出，已知半圆轨道的半径与斜面竖直高度相等，斜面底边长是其竖直高度的2倍，若小球a能落到半圆轨道上，小球b能落到斜面上，a、b均可视为质点，则（）A．a球一定先落在半圆轨道上B．b球一定先落在斜面上C．a、b两球可能同时落在半圆轨道和斜面上D．a球可能垂直落在半圆轨道上二、多选题9．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 J三、解答题10．如图所示，在距水平地面高为0.4m处，水平固定一根长直光滑杆，杆上P处固定一定滑轮（大小不计），滑轮可绕水平轴无摩擦转动，在P点的右边，杆上套一质量m=3kg 的滑块A。