1、物理高考总复习专题四曲线运动探考情悟真题【考情探究】考点考向10年考情预测热度考题示例学业水平关联考点素养要素运动的合成与分解运动的合成与分解2018北京理综,20,6分4牛顿运动定律运动与相互作用观念曲线运动的速度和加速度2017北京理综,22,16分3电场对电荷的作用运动与相互作用观念抛体运动平抛运动2013北京理综,19,6分4机械能守恒定律运动与相互作用观念圆周运动匀速圆周运动中的角速度、线速度、向心加速度2016北京理综,22,16分3磁场对运动电荷的作用运动与相互作用观念2017北京理综,23,18分3磁场对运动电荷的作用运动与相互作用观念圆周运动的向心力2018北京理综,22,1
2、6分3动量定理、动能定理运动与相互作用观念离心现象2019北京理综,21(5)4万有引力定律运动与相互作用观念分析解读本专题主要包含:(1)运动的合成和分解、曲线运动的速度和加速度,结合合成与分解以及微元法的思想,用以研究一般曲线运动的问题;(2)抛体运动和圆周运动,这两种运动是牛顿运动定律在曲线运动中的具体应用。复习过程中,需从学科思想与研究方法上将曲线运动和前期知识组块“打通”,把曲线运动纳入动力学体系中,建构统一的运动与相互作用观念,进而搭建起网络化的知识体系。【真题探秘】破考点练考向【考点集训】考点一运动的合成与分解1.如果一个物体受到不为零的恒定合力作用,则它可能做以下哪种运动()
3、A.匀速直线运动B.匀速圆周运动C.匀变速曲线运动D.简谐运动答案C2.(多选)在地面上方某一点将一小球以一定的初速度沿水平方向抛出,不计空气阻力,则小球在随后的运动中()A.速度和加速度的方向都在不断变化B.速度与加速度方向之间的夹角一直减小C.在相等的时间间隔内,速率的改变量相等D.在相等的时间间隔内,速度的改变量相等答案BD3.(2020届人大附中月考)如图所示,在长约一米的一端封闭的玻璃管中注满清水,水中放一个大小适当的圆柱形红蜡块,玻璃管的开口端用胶塞塞紧,保证将其迅速竖直倒置时,红蜡块能沿玻璃管由管口匀速上升到管底。现将此玻璃管倒置安装在置于桌面上的小车上的同时,小车从A位置在恒力
4、F作用下从静止开始运动。经过一段时间后,小车运动到虚线表示的B位置。按照图中建立的坐标系,在这一过程中红蜡块实际运动的轨迹可能是()答案C考点二抛体运动1.(2018四中期中,2)(多选)从同一高度水平抛出的物体,在空中运动一段时间,落到同一水平地面上。在不计空气阻力的条件下,由平抛运动的规律可知()A.水平初速度越大,物体在空中运动的时间越长B.物体的质量越大,物体在空中运动的时间越长C.水平初速度越大,物体的水平位移越大D.水平初速度越大,物体落地时速度越大答案CD2.(2018首师大附中月考,2)(多选)如图,小球在倾角为的斜面上方O点处以速度v0水平抛出,落在斜面上的A点时速度的方向与
5、斜面垂直,重力加速度为g。根据上述条件可以求出()A.小球从O点到A点的时间B.O点距离地面的高度C.小球在A点速度的大小D.O点到A点的水平距离答案ACD3.如图所示,在光滑水平桌面上建立平面直角坐标系xOy。一质量为m的物块静止在坐标原点。现对物块施加沿x轴正方向的恒力F,作用时间为t;然后保持F大小不变,方向改为沿y轴负方向,作用时间也为t;再将力F大小不变,方向改为沿x轴负方向,作用时间仍为t。则此时()A.物块的速度沿x轴正方向B.物块的速度沿y轴负方向C.物块的位置坐标为(0,Ft22m)D.物块的位置坐标为(Ft2m,3Ft22m)答案B4.如图所示,在竖直平面内有一个四分之一圆
6、轨道固定在水平桌面上,圆心为O点,OA在水平方向,其半径R=0.40 m ,轨道的最低点B距地面的高度h=0.45 m。一质量m=0.20 kg的小滑块从轨道的最高点A由静止开始滑下,到达轨道底端B点时的速度vB =2.0 m/s。滑块离开轨道后做平抛运动,落到地面上的C点。不计空气阻力,重力加速度g=10 m/s2。求:(1)小滑块从B点运动到C点所经历的时间t;(2)小滑块落地点与B点的水平距离x;(3)小滑块从A点运动到B点的过程中,滑块克服摩擦力所做的功W。答案(1)0.30 s(2)0.60 m(3)0.40 J考点三圆周运动1.(2020届五中月考,5)质量为50 kg的体操运动员
7、,做“单臂大回环”,用一只手抓住单杠,伸展身体,以单杠为轴从如图所示位置由静止向下做圆周运动。若运动员可看成质点,运动员运动到最低点时,估算她手臂受到的拉力最接近(g取10 m/s2)() A.500 NB.1 000 NC.2 300 ND.5 000 N答案C2.如图所示,汽车在一水平公路上转弯时,汽车的运动可视为匀速圆周运动。下列关于汽车转弯时的说法正确的是()A.汽车处于平衡状态B.汽车的向心力由重力提供C.汽车的向心力由摩擦力提供D.汽车的向心力由支持力提供答案C3.(多选)如图所示,细绳一端固定,另一端系一小球。给小球一个合适的初速度,小球便可在水平面内做匀速圆周运动,这样就构成了
8、一个“圆锥摆”。设细绳与竖直方向的夹角为,如果变大,则()A.细绳对小球的拉力变大B.小球的向心加速度变大C.小球运动的速度增大D.小球运动的周期增大答案ABC4.AB是竖直平面内的光滑四分之一圆轨道,下端B与水平长直轨道相切,如图所示。一小木块(可视为质点)自A点起由静止开始沿轨道下滑。已知圆弧轨道半径为R,小木块的质量为m,与水平轨道间的动摩擦因数为,重力加速度为g。求:(1)木块运动到B点时的速度大小v;(2)木块经过圆弧轨道的B点时对轨道的压力大小FB;(3)木块在水平轨道上滑行的最大距离s。答案(1)2gR(2)3mg(3)R5.某游乐设施如图所示,由半圆形APB和直线形BC细圆管组
9、成的轨道固定在水平桌面上(圆半径比细圆管内径大得多),轨道内壁光滑。已知APB部分的半径R=0.8 m,BC段长L=1.6 m。弹射装置将一质量m=0.2 kg的小球(可视为质点)以水平初速度v0从A点弹入轨道,小球从C点离开轨道水平抛出,落地点D离C点的水平距离为s=1.6 m,桌子的高度h=0.8 m,不计空气阻力,取g=10 m/s2,=3.14。求:(1)小球水平初速度v0的大小;(2)小球在半圆形轨道内运动时的角速度以及从A点运动到C点的时间t;(3)小球在半圆形轨道内运动时细圆管对小球的作用力F的大小。答案(1)4 m/s(2)5 rad/s1.028 s(3)25 N炼技法提能力
10、【方法集训】方法1小船渡河问题的分析方法1.船在静水中的航速为v1,水流的速度为v2。为使船行驶到河正对岸的码头,则v1相对v2的方向应为()答案C2.(多选)河水的流速与离河岸的距离关系如图甲所示,船在静水中速度与时间的关系如图乙所示。若要使船以最短时间渡河,则()A.船渡河的最短时间是100 sB.船在行驶过程中,船头始终与河岸垂直C.船在河水中航行的轨迹是一条直线D.船在河水中的最大速度是5 m/s答案ABD方法2圆周运动中的临界问题的处理方法用一根细线一端系一小球(可视为质点),另一端固定在一光滑锥顶上,如图所示。设小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为,线的张力为FT,则FT随2的变
11、化的图像是()答案C【五年高考】A组自主命题北京卷题组 1.(2018北京理综,20,6分)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200 m处无初速下落的小球将落在正下方位置偏东约6 cm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答案D2.2019北京理综,21(5)
12、牛顿设想,把物体从高山上水平抛出,速度一次比一次大,落地点就一次比一次远。如果速度足够大,物体就不再落回地面,它将绕地球运动,成为人造地球卫星。同样是受地球引力,随着抛出速度增大,物体会从做平抛运动逐渐变为做圆周运动,请分析原因。答案物体初速度较小时,运动范围很小,引力可以看作恒力重力,物体做平抛运动;随着物体初速度增大,运动范围变大,引力不能再看作恒力;当物体初速度达到第一宇宙速度时,它就围绕地球做圆周运动而成为地球卫星。B组统一命题、省(区、市)卷题组 1.(2018江苏单科,3,3分)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
13、空气阻力,两只小球落到水平地面的() 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,地点不同答案B2.(2015广东理综,14,4分)如图所示,帆板在海面上以速度v朝正西方向运动,帆船以速度v朝正北方向航行。以帆板为参照物()A.帆船朝正东方向航行,速度大小为vB.帆船朝正西方向航行,速度大小为vC.帆船朝南偏东45方向航行,速度大小为 2vD.帆船朝北偏东45方向航行,速度大小为 2v答案D3.(2018课标,17,6分)在一斜面顶端,将甲、乙两个小球分别以v和v2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()A
14、.2倍B.4倍C.6倍D.8倍答案A4.(2019课标,19,6分)(多选)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答案BD5.(2018浙江4月选考,4,3分)A、
15、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动(如图),在相同时间内,它们通过的路程之比是43,运动方向改变的角度之比是32,则它们()A.线速度大小之比为43B.角速度大小之比为34C.圆周运动的半径之比为21D.向心加速度大小之比为12答案AC组教师专用题组1.(2013上海单科,20,4分)(多选)如图为在平静海面上,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
16、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BC2.(2014上海单科,13)如图,带有一白点的黑色圆盘,可绕过其中心、垂直于盘面的轴匀速转动,每秒沿顺时针方向旋转30圈。在暗室中用每秒闪光31次的频闪光源照射圆盘,观察到白点每秒沿()A.顺时针旋转31圈B.逆时针旋转31圈C.顺时针旋转1圈D.逆时针旋转1圈答案D3.(2015浙江理综,19,6分)(多选)如图所示为赛车场的一个水平“U”形弯道,转弯处为圆心在O点的半圆,内外半径分别为r和2r。一辆质量为m的赛车通过AB线经弯道到达AB线,有如图所示的、三条路线,其中路线是以O为圆心的半圆,OO=r。赛车沿圆弧路线
17、行驶时,路面对轮胎的最大径向静摩擦力为Fmax。选择路线,赛车以不打滑的最大速率通过弯道(所选路线内赛车速率不变,发动机功率足够大),则()A.选择路线,赛车经过的路程最短B.选择路线,赛车的速率最小C.选择路线,赛车所用时间最短D.、三条路线的圆弧上,赛车的向心加速度大小相等答案ACD4.(2016江苏单科,14,16分)如图所示,倾角为的斜面A被固定在水平面上,细线的一端固定于墙面,另一端跨过斜面顶端的小滑轮与物块B相连,B静止在斜面上。滑轮左侧的细线水平,右侧的细线与斜面平行。A、B的质量均为m。撤去固定A的装置后,A、B均做直线运动。不计一切摩擦,重力加速度为g。求:(1)A固定不动时
18、,A对B支持力的大小N;(2)A滑动的位移为x时,B的位移大小s;(3)A滑动的位移为x时的速度大小vA。答案(1)mg cos (2)2(1-cos)x(3)2gxsin3-2cos【三年模拟】时间:45分钟分值:40分一、选择题(每小题6分,共24分)1.(2018朝阳期中,8)一辆汽车在水平公路上转弯,沿曲线由M向N行驶,速度逐渐增大。如图分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向,可能正确的是()答案B2.(2018门头沟二模,6)发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个速度不同的乒乓球(忽略空气的影响)。速度较大的球越过球网,速度较小的球没有越过球网;其原因是()A.速度较小的球下降相
19、同距离所用的时间较多B.速度较小的球在下降相同距离时在竖直方向上的速度较大C.速度较大的球在相同时间间隔内下降的距离较大D.速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较少答案D3.(2018海淀期中,7)(多选)物体A做平抛运动,以物体被抛出的位置为原点O,以初速度v0的方向为x轴的正方向,竖直向下的方向为y轴的正方向,建立平面直角坐标系,如图所示,沿两坐标轴分别放置两个光屏。两束平行光分别沿着与坐标轴平行的方向照射,物体A在两个光屏上分别留下物体的两个“影子”的坐标分别为(x,0)、(0,y),则选项图中正确的是()答案AD4.(2018东城期末)如图所示为“感受向心力”的实验,用一根轻绳,一端
20、拴着一个小球,在光滑桌面上抡动轻绳,使小球做圆周运动,通过拉力来感受向心力。下列说法正确的是()A.只减小旋转角速度,拉力增大B.只加快旋转速度,拉力减小C.只更换一个质量较大的小球,拉力增大D.突然放开绳子,小球仍做曲线运动答案C二、非选择题(共16分)5.(2018房山二模,22)(8分)有一个质量为800 kg的小汽车驶上圆弧半径为50 m的拱桥,重力加速度g取10 m/s2。(1)汽车到达桥顶时速度为5 m/s,汽车对桥的压力是多大;(2)汽车以多大的速度经过桥顶时恰好对桥面没有压力;(3)假如拱桥的半径增大到与地球半径R=6 370 km一样,当汽车的速度不断地增大就会在桥上腾空形成
21、绕地球做圆周运动的卫星,求使汽车成为卫星的最小速度。(结果可带根号)答案(1)7 600 N(2)105 m/s(3)63.7 km/s6.(2018昌平二模,22)(8分)如图所示,一轻质细绳上端固定,下端连接一个质量为m的小球。开始给小球一水平方向的初速度,使小球沿水平圆轨道运动,细绳与竖直方向的夹角为。由于空气阻力的作用,小球运动的水平圆轨道的半径逐渐缓慢减小,最终停止运动。重力加速度为g。求:(1)开始运动时小球的向心力大小FN;(2)开始运动时小球的线速度大小v;(3)小球从开始运动到停止运动的过程中克服空气阻力所做的功Wf。答案(1)mg tan (2)sin gLcos(3)mgL(1-cos )+mgLsin22cos11学好数理化，走遍天下都不怕
