高考物理二轮复习 第一部分 专题整合 专题一 力与运动 第3讲 力与物体的曲线运动专项训练-人教版高三全册物理试题.doc
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1、第3讲力与物体的曲线运动真题再现1(2018课标)在一斜面顶端,将甲、乙两个小球分别以v和的速度沿同一方向水平抛出,两球都落在该斜面上。甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时速率的A2倍B4倍C6倍 D8倍解析本题考查平抛运动规律的应用。小球做平抛运动,其运动轨迹如图所示。设斜面的倾角为。平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,xv0t,hgt2,由图中几何关系,可得tan ,解得:t;从抛出到落到斜面上,由动能定理可得:mghmv2mv,可得:vv0,则,选项A正确。答案A2.(2017全国卷)如图131,一光滑大圆环固定在桌面上,环面位于竖直平面内,在大圆环上套着一
2、个小环,小环由大圆环的最高点从静止开始下滑,在小环下滑的过程中,大圆环对它的作用力图131A一直不做功B一直做正功C始终指向大圆环圆心D始终背离大圆环圆心解析由于大圆环是光滑的,因此小环下滑的过程中,大圆环对小环的作用力方向始终与速度方向垂直,因此作用力不做功,A项正确,B项错误;小环刚下滑时,大圆环对小环的作用力背离大圆环的圆心,滑到大圆环圆心以下的位置时,大圆环对小环的作用力指向大圆环的圆心,C、D项错误。答案A3(多选)(2016全国卷)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
3、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解析施加一恒力后,质点的速度方向可能与该恒力的方向相同,可能与该恒力的方向相反,也可能与该恒力方向成某一角度且角度随时间变化,但不可能总是与该恒力的方向垂直,若施加的恒力方向与质点初速度方向垂直,则质点做类平抛运动,质点速度方向与恒力方向的夹角随时间的增大而减小,选项A错误,B正确。质点开始时做匀速直线运动,说明原来作用在质点上开始时做匀速直线运动,说明原来作用在质点上的合力为零,现对其施加一恒力,根据牛顿第二定律,质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同,且大小不变,由a可知,质点单位时间内速度的变化量v总是不变
4、的,但速率的变化量不确定,选项C正确,D错误。答案BC4(2015课标卷)一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图132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的最大取值范围是图132A. vL1 B. v C. v D. v 解析发射机无论向哪个方向水平发射,乒乓球都做平抛运动。当速度v最小时,球沿中线恰好过网,有:3hhv1t1联立得v1当速度最大时,球斜向右侧
5、台面两个角发射,有v2t23hgt联立得v2所以使乒乓球落到球网右侧台面上,v的最大取值范围为v,选项D正确。答案D考情分析分值612分题型以选择题为主,计算题涉及其中一部分命题热点(1)运动的合成与分解(2)平抛(类平抛)运动的规律(3)圆周运动(4)平抛运动和圆周运动的综合应用考点一运动的合成与分解1运动合成与分解的一般思路(1)明确合运动或分运动的运动性质。(2)明确是在哪两个方向上的合成或分解。(3)找出各个方向上已知的物理量(速度、位移、加速度)。(4)运用力与速度的关系或矢量的运算法则进行分析求解。2分析运动的合成与分解问题,要注意运动的分解方向,一般情况按实际运动效果进行分解。绳
6、关联的情景中,物体的实际运动为合运动,相应的速度为合速度;实际运动有两个运动效果,一是使绳子伸长,二是使绳子转动。3小船过河的时间t,其中v垂为小船在静水中的速度沿垂直于河岸方向的分速度。(2018平顶山模拟)如图133所示,在竖直平面的xOy坐标系中,Oy竖直向上,Ox水平。设平面内存在沿x轴正方向的恒定风力。一小球从坐标原点沿Oy方向竖直向上抛出,初速度为v04 m/s,不计空气阻力,到达最高点的位置如图中M点所示,(坐标格为正方形,g10 m/s2)求:图133(1)小球在M点的速度v1的大小;(2)在图中定性画出小球的运动轨迹并标出小球落回x轴时的位置N;(3)小球到达N点的速度v2的
7、大小。解析(1)设正方形的边长为s0。竖直方向做竖直上抛运动,v0gt1,2s0t1,水平方向做匀加速直线运动,3s0t1,解得v16 m/s。(2)由竖直方向的对称性可知,小球再经过t1到x轴,水平方向做初速度为零的匀加速直线运动,在2t1时间内的平均速度为v1,所以回到x轴时落到xv12t112s0处,位置N的坐标为(12,0)。(3)到N点时竖直分速度大小为v04 m/s,水平分速度vx2v112 m/s,故v24 m/s。答案(1)6 m/s(2)见解析图(3)4 m/s【题组突破】1小船渡河问题如图134所示,河的宽度为L,河水流速为u,甲、乙两船均以静水中的速度v同时渡河。出发时两
8、船相距2L,甲、乙船头均与岸边成60角,且乙船恰好能直达正对岸的A点。则下列判断正确的是图134A甲船正好也在A点靠岸B甲船在A点下游靠岸C甲、乙两船到达对岸的时间相等D甲、乙两船可能在未到达对岸前相遇解析甲、乙两船在垂直河岸方向的分速度均为vsin 60,过河时间均为t,故C正确。由乙恰好到达A点知,uvcos 60v,则甲沿河岸方向的速度为uvv,沿河岸方向的位移为vt2L,故A、B、D错误。答案C2牵连速度的分解问题(多选)如图135所示,将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端,轻绳的另一端系一质量为m的小环,小环套在竖直固定的光滑直杆上,光滑定滑轮与直杆的距离为d。现将小环从与定滑轮等高的
9、A处由静止释放,当小环沿直杆下滑距离为d时(图中B处),下列说法正确的是图135A小环刚释放时轻绳中的张力一定大于2mgB小环到达B处时,重物上升的高度也为dC小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比等于D小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比等于解析由题意,释放时小环向下加速运动,则重物将加速上升,对重物由牛顿第二定律可知绳中张力一定大于重力2mg,所以A正确;小环到达B处时,重物上升的高度应为绳子竖直部分缩短的长度,即hdd,所以B错误;根据题意,沿绳子方向的速度大小相等,将小环在B处的速度沿绳子方向与垂直于绳子方向正交分解有vBcos v重,即,所以C正确,D错误。答案AC考点二平抛运
10、动规律1飞行时间t。2水平射程xv0tv0。3落地速度v,以表示落地时速度与x轴正方向间的夹角,有tan 。4速度改变量做平抛运动的物体在任意相等时间间隔t内的速度改变量vgt相同,方向恒为竖直向下,如图136所示 。图1365两个重要推论(1)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137甲中所示。图137(2)速度方向与水平方向的夹角为,位移与水平方向的夹角为,则tan 2tan ,如图乙所示。(2018济宁二模)如图138所示,一小球从一半圆轨道左端A点正上方某处开始平抛运动(小球可视为质点),飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B点。O为半圆轨道圆心,半圆轨道半径为
11、R,OB与水平方向夹角为45,重力加速度为g,则小球抛出时的初速度为图138A.B.C. D.审题探究(1)小球运动到B点时的速度方向如何?水平速度和竖直速度关系如何?(2)小球从抛出到B点,其水平位移是多少?解析小球飞行轨迹与半圆轨道相切于B点,则在B点处速度与水平方向的夹角为45。所以vyBv0物体从抛出至B点,水平位移为xBRRcos 45RR根据平抛运动的规律有xBv0tvyBgt联立以上几式可得v0。答案B【题组突破】1分解思想的应用(2018江苏卷)某弹射管每次弹出的小球速度相等。在沿光滑竖直轨道自由下落过程中,该弹射管保持水平,先后弹出两只小球。忽略空气阻力,两只小球落到水平地面
12、的A时刻相同,地点相同 B时刻相同,地点不同C时刻不同,地点相同 D时刻不同,地点不同解析弹射管沿光滑竖直轨道自由下落,向下的加速度大小为g,且下落时保持水平,故先后弹出的两只小球在竖直方向的分速度与弹射管的分速度相同,即两只小球同时落地;又两只小球先后弹出且水平分速度相等,故两只小球在空中运动的时间不同,则运动的水平位移不同,落地点不同,选项B正确。答案B2平抛运动的临界问题如图139,窗子上、下沿间的高度H1.6 m,墙的厚度d0.4 m,某人在离墙壁距离L1.4 m、距窗子上沿高h0.2 m处的P点,将可视为质点的小物体以速度v垂直于墙壁水平抛出,小物体直接穿过窗口并落在水平地面上,取g
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