高考物理(热点+题型全突破)专题4.1 曲线运动题型特点与命题规律(含解析)

专题4.1 曲线运动题型特点与命题规律

一、本章内容、考试范围及要求

考点内容要求题型

一、曲线运动运

动的合成与分解

运动的合成与分解Ⅱ选择、计算

二、抛体运动抛体运动Ⅱ选择、计算

三、圆周运动匀速圆周运动、角速度、线速

度、向心加速度

Ⅰ

选择、计算匀速圆周运动的向心力Ⅱ

离心现象Ⅰ

二、常见题型展示

1. 物体做曲线运动的条件与轨迹分析

2. 运动的合成与分解的理解与应用

3. 平抛运动的过程分析与分解方法

4. 平抛运动的规律、推论以及应用

5. 物体圆周运动的条件、各物理量之间的关系

6. 水平面内的圆周运动问题的分析（摩擦力提供向心力、圆锥摆问题、火车转弯等）

7. 竖直面内的圆周运动问题的分析

三大类问题：（1）细绳（单内轨道）——临界状态

（2）杆（双轨道）——临界状态

（3）单外轨道——临界状态

8. 圆周问题的多解问题（圆周运动具有周期性）

本章考试题型归纳与分析：

考试的题型：选择题、解答题

考试核心考点与题型：

选择题：圆周运动的条件与轨迹分析以及运动的合成与分解、平抛运动的分析

（2）解答题：平抛运动分析或者竖直面内圆周运动两大模型的分析 三、近几年高考在本章中的考查特点 1. 注重重要知识点和重要物理方法的考查

【典例1】(2016全国卷Ⅰ，18)(多选)一质点做匀速直线运动，现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则( )

A ．质点速度的方向总是与该恒力的方向相同

B ．质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直

C ．质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同

D ．质点单位时间内速率的变化量总是不变 【答案】BC

【典例2】(2016全国卷Ⅱ，16)小球P 和Q 用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，P 球的质量大于Q 球的质量，悬挂P 球的绳比悬挂Q 球的绳短。将两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图所示。将两球由静止释放。在各自轨迹的最低点( )

A ．P 球的速度一定大于Q 球的速度

B ．P 球的动能一定小于Q 球的动能

C ．P 球所受绳的拉力一定大于Q 球所受绳的拉力

D ．P 球的向心加速度一定小于Q 球的向心加速度 【答案】C

【解析】小球从水平位置摆动至最低点，由动能定理得，mgL ＝12mv 2

，解得v ＝2gL ，因L P

项A 错误；因为E k ＝mgL ，又m P >m Q ，则两小球的动能大小无法比较，选项B 错误；对小球在最低点受力分析

得，F T －mg ＝m v 2L ，可得F T ＝3mg ，选项C 正确；由a ＝v 2

L

＝2g 可知，两球的向心加速度相等，选项D 错误。

【典例3】(2015安徽理综，14)图示是α粒子(氦原子核)被重金属原子核散射的运动轨迹，M 、N 、P 、Q 是

轨迹上的四点，在散射过程中可以认为重金属原子核静止不动．图中所标出的α粒子在各点处的加速度方向正确的是( )

A．M点B．N点C．P点D．Q点

【答案】C

【解析】α粒子在散射过程中受到重金属原子核的库仑斥力作用，方向总是沿着二者连线且指向粒子轨迹弯曲的凹侧，其加速度方向与库仑力方向一致，故C项正确．

2 加强运动合成和分解的考查

【典例4】(2014四川理综，4)有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为v的大河．小明驾着小船渡河，去程时船头指向始终与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直．去程与回程所用时间的比值为k，船在静水中的速度大小相同，则小船在静水中的速度大小为( )

A.kv

k2－1

B.

v

1－k2

C.

kv

1－k2

D.

v

k2－1

【答案】B

3出现了对斜抛运动的考查

【典例5】(2016江苏单科，2)有A、B两小球，B的质量为A的两倍，现将它们以相同速率沿同一方向抛出，不计空气阻力，图中①为A的运动轨迹，则B的运动轨迹是( )

A．① B．② C．③ D．④

【答案】 A

4注重以生活中的实际问题为背景

【典例6】(2015新课标全国Ⅰ，18)一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示．水平台面的长和宽分别为L1和L2，中间球网高度为h.发射机安装于台面左侧边缘的中点，能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球，发射点距台面高度为3h.不计空气的作用，重力加速度大小为g.若乒乓球的发射速率v在某范围内，通过选择合适的方向，就能使乒乓球落到球网右侧台面上，则v的最大取值范围是( )

A.L1

2

g

6h

＜v＜L1

g

6h

B.L1

4

g

h

＜v＜

（4L21＋L22）g

6h

C.L1

2

g

6h

＜v＜

1

2

（4L21＋L22）g

6h

D.L1

4

g

h

＜v＜

1

2

（4L21＋L22）g

6h

【答案】D

【典例7】(2015浙江理综，17)如图所示为足球球门，球门宽为L.一个球员在球门中心正前方距离球门s 处高高跃起，将足球顶入球门的左下方死角(图中P点)．球员顶球点的高度为h，足球做平抛运动(足球可看成质点，忽略空气阻力)，则( )

A．足球位移的大小x＝L2

4

＋s2

B．足球初速度的大小v0＝g

2h

（

L2

4

＋s2）

C．足球末速度的大小v＝g

2h

（

L2

4

＋s2）＋4gh

D．足球初速度的方向与球门线夹角的正切值tanθ＝L 2s