（新課標(biāo)Ⅲ）2019版高考物理一輪復(fù)習(xí) 專題四 曲線運(yùn)動(dòng)課件.ppt

專題四曲線運(yùn)動(dòng),高考物理 (課標(biāo)專用),考點(diǎn)一曲線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的合成與分解 1.(2015課標(biāo),16,6分,0.361)由于衛(wèi)星的發(fā)射場不在赤道上,同步衛(wèi)星發(fā)射后需要從轉(zhuǎn)移軌道經(jīng)過調(diào)整再進(jìn)入地球同步軌道。當(dāng)衛(wèi)星在轉(zhuǎn)移軌道上飛經(jīng)赤道上空時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火,給衛(wèi)星一附加速度,使衛(wèi)星沿同步軌道運(yùn)行。已知同步衛(wèi)星的環(huán)繞速度約為3.1103 m/s,某次發(fā)射衛(wèi)星飛經(jīng)赤道上空時(shí)的速度為1.55103 m/s,此時(shí)衛(wèi)星的高度與同步軌道的高度相同,轉(zhuǎn)移軌道和同步軌道的夾角為30,如圖所示。發(fā)動(dòng)機(jī)給衛(wèi)星的附加速度的方向和大小約為(),五年高考,A組 統(tǒng)一命題課標(biāo)卷題組,A.西偏北方向,1.9103 m/s B.東偏南方向,1.9103 m/s C.西偏北方向,2.7103 m/s D.東偏南方向,2.7103 m/s,答案B同步衛(wèi)星的速度v方向?yàn)檎龞|方向,設(shè)衛(wèi)星在轉(zhuǎn)移軌道的速度為v1,附加速度為v2,由速度的合成可知v2的方向?yàn)闁|偏南方向,其大小為v2=1.9103 m/s, 故B選項(xiàng)正確。,考查點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的合成,解題關(guān)鍵清楚題圖中所示的方向關(guān)系。 速度合成遵守平行四邊形定則。,易錯(cuò)警示題圖中所給為方向關(guān)系平面圖,不是一個(gè)立體關(guān)系圖。,考點(diǎn)二拋體運(yùn)動(dòng) 2.(2018課標(biāo),17,6分)在一斜面頂端,將甲、乙兩個(gè)小球分別以v和的速度沿同一方向水平 拋出,兩球都落在該斜面上。甲球落至斜面時(shí)的速率是乙球落至斜面時(shí)速率的() A.2倍 B.4倍 C.6倍 D.8倍,答案A本題考查平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用。小球做平拋運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。設(shè)斜面的傾角為。 平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng),x=v0t,h=gt2,由圖 中幾何關(guān)系,可得tan =,解得:t=; 從拋出到落到斜面上,由動(dòng)能定理可得: mgh=mv2-m 可得:v=v0 則=,選項(xiàng)A正確。,一題多解本題還可以將落到斜面上時(shí)的速度v進(jìn)行分解,由圖中幾何關(guān)系可得v= =v0,則=,選項(xiàng)A正確。,3.(2017課標(biāo),15,6分)發(fā)球機(jī)從同一高度向正前方依次水平射出兩個(gè)速度不同的乒乓球(忽略空氣的影響)。速度較大的球越過球網(wǎng),速度較小的球沒有越過球網(wǎng);其原因是() A.速度較小的球下降相同距離所用的時(shí)間較多 B.速度較小的球在下降相同距離時(shí)在豎直方向上的速度較大 C.速度較大的球通過同一水平距離所用的時(shí)間較少 D.速度較大的球在相同時(shí)間間隔內(nèi)下降的距離較大,答案C本題考查對平拋運(yùn)動(dòng)的理解。忽略空氣的影響時(shí),乒乓球只受重力作用,球被水平射出后做平拋運(yùn)動(dòng)。由于在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng),則h=gt2,下落時(shí)間t=,t,故 A、D錯(cuò)誤。由vy=gt=g=,可知B錯(cuò)誤。在水平方向上有x=v0t,x相同時(shí),t,故C正 確。,解題關(guān)鍵平拋運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng),軌跡為拋物線,可以分解為豎直方向上的自由落體運(yùn)動(dòng)(滿足h=gt2和vy=gt)和水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)(滿足x=v0t)。做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)物體運(yùn)動(dòng)時(shí) 間由下落高度決定,運(yùn)動(dòng)的水平距離x=v0,由初速度v0和下落高度共同決定。,4.(2017課標(biāo),17,6分)如圖,半圓形光滑軌道固定在水平地面上,半圓的直徑與地面垂直。一小物塊以速度v從軌道下端滑入軌道,并從軌道上端水平飛出,小物塊落地點(diǎn)到軌道下端的距離與軌道半徑有關(guān),此距離最大時(shí)對應(yīng)的軌道半徑為(重力加速度大小為g)() A.B.C.D.,答案B本題考查機(jī)械能守恒定律、平拋運(yùn)動(dòng)。小物塊由最低點(diǎn)到最高點(diǎn)的過程由機(jī)械能守恒定律有 mv2=mg2R+m 小物塊從最高點(diǎn)水平飛出做平拋運(yùn)動(dòng) 有:2R=gt2 x=v1t(x為落地點(diǎn)到軌道下端的距離) 聯(lián)立得:x2=R-16R2 當(dāng)R=-,即R=時(shí),x具有最大值,選項(xiàng)B正確。,解題關(guān)鍵小物塊運(yùn)動(dòng)的過程分為兩個(gè)階段,一是由軌道最低點(diǎn)到軌道最高點(diǎn)的曲線運(yùn)動(dòng),符合機(jī)械能守恒定律;二是從軌道最高點(diǎn)到水平地面的平拋運(yùn)動(dòng)。根據(jù)兩個(gè)階段列方程,聯(lián)立得出關(guān)于x的表達(dá)式是解題的關(guān)鍵。,考點(diǎn)三圓周運(yùn)動(dòng) 5.(2014課標(biāo),20,6分,0.604)(多選)如圖,兩個(gè)質(zhì)量均為m的小木塊a和b(可視為質(zhì)點(diǎn))放在水平圓盤上,a與轉(zhuǎn)軸OO的距離為l,b與轉(zhuǎn)軸的距離為2l。木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍,重力加速度大小為g。若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動(dòng),用表示圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度,下列說法正確的是() A.b一定比a先開始滑動(dòng) B.a、b所受的摩擦力始終相等 C.=是b開始滑動(dòng)的臨界角速度 D.當(dāng)=時(shí),a所受摩擦力的大小為kmg,答案AC設(shè)木塊滑動(dòng)的臨界角速度為,kmg=m2r,所以=,ra=l,rb=2l,所以ab,A、C 項(xiàng)正確;摩擦力充當(dāng)向心力,在角速度相等時(shí),b受的摩擦力大,B項(xiàng)錯(cuò)誤;=時(shí),a受的摩擦力 fa=m2r=ml=kmg,D項(xiàng)錯(cuò)誤。,考查點(diǎn)圓周運(yùn)動(dòng),解題關(guān)鍵列出木塊滑動(dòng)的臨界角速度表達(dá)式。,一題多解本題A、B兩選項(xiàng)可以用極值法判定。假設(shè)a在圓心處,則a不受摩擦力作用,而b肯定受摩擦力作用。,考點(diǎn)一曲線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的合成與分解 1.(2015廣東理綜,14,4分)如圖所示,帆板在海面上以速度v朝正西方向運(yùn)動(dòng),帆船以速度v朝正北方向航行。以帆板為參照物() A.帆船朝正東方向航行,速度大小為v B.帆船朝正西方向航行,速度大小為v C.帆船朝南偏東45方向航行,速度大小為 v D.帆船朝北偏東45方向航行,速度大小為 v,B組 自主命題?。▍^(qū)、市）卷題組,答案D以帆板為參照物時(shí),帆船相對于帆板同時(shí)具有向正北的速度v與向正東的速度v,故由平行四邊形定則可知,帆船相對于帆板的速度大小為v,方向?yàn)楸逼珫|45,D正確。,2.(2014四川理綜,4,6分)有一條兩岸平直、河水均勻流動(dòng)、流速恒為v的大河。小明駕著小船渡河,去程時(shí)船頭指向始終與河岸垂直,回程時(shí)行駛路線與河岸垂直。去程與回程所用時(shí)間的比值為k,船在靜水中的速度大小相同,則小船在靜水中的速度大小為() A.B. C.D.,答案B去程時(shí)船頭垂直河岸如圖所示,由合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性并設(shè)河寬為d,則去程時(shí)間t1=;回程時(shí)行駛路線垂直河岸,故回程時(shí)間t2=,由題意有=k,則k=,得v1= =,選項(xiàng)B正確。,3.2014四川理綜,8(1),6分小文同學(xué)在探究物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件時(shí),將一條形磁鐵放在桌面的不同位置,讓小鋼珠在水平桌面上從同一位置以相同初速度v0運(yùn)動(dòng),得到不同軌跡。圖中a、b、c、d為其中四條運(yùn)動(dòng)軌跡,磁鐵放在位置A時(shí),小鋼珠的運(yùn)動(dòng)軌跡是(填軌跡字母代號(hào)),磁鐵放在位置B時(shí),小鋼珠的運(yùn)動(dòng)軌跡是(填軌跡字母代號(hào))。實(shí)驗(yàn)表明,當(dāng)物體所受合外力的方向跟它的速度方向(選填“在”或“不在”)同一直線上時(shí),物體做曲線運(yùn)動(dòng)。,答案bc不在,解析因條形磁鐵與鋼珠間的作用力為引力,方向沿二者的連線方向,而物體所受合力與速度共線時(shí)做直線運(yùn)動(dòng),不共線時(shí)做曲線運(yùn)動(dòng),且運(yùn)動(dòng)軌跡向合力方向的一側(cè)彎曲。由圖知磁鐵在A位置時(shí)對鋼珠引力與v0同向,軌跡為b;磁鐵在B位置時(shí)鋼珠所受合力指向B點(diǎn),a、c、d三條軌跡中只有c是向B點(diǎn)彎曲的,故對應(yīng)于軌跡c。,4.(2016江蘇單科,14,16分)如圖所示,傾角為的斜面A被固定在水平面上,細(xì)線的一端固定于墻面,另一端跨過斜面頂端的小滑輪與物塊B相連,B靜止在斜面上?；喿髠?cè)的細(xì)線水平,右側(cè)的細(xì)線與斜面平行。A、B的質(zhì)量均為m。撤去固定A的裝置后,A、B均做直線運(yùn)動(dòng)。不計(jì)一切摩擦,重力加速度為g。求: (1)A固定不動(dòng)時(shí),A對B支持力的大小N; (2)A滑動(dòng)的位移為x時(shí),B的位移大小s; (3)A滑動(dòng)的位移為x時(shí)的速度大小vA。,答案(1)mg cos (2)x (3),解析(1)支持力的大小N=mg cos (2)根據(jù)幾何關(guān)系sx=x(1-cos ),sy=xsin 且s= 解得s=x (3)B的下降高度sy=xsin 根據(jù)機(jī)械能守恒定律mgsy=m+m 根據(jù)速度的定義得vA=,vB= 則vB=vA 解得vA=,考點(diǎn)二拋體運(yùn)動(dòng) 5.(2018江蘇單科,3,3分)某彈射管每次彈出的小球速度相等。在沿光滑豎直軌道自由下落過程中,該彈射管保持水平,先后彈出兩只小球。忽略空氣阻力,兩只小球落到水平地面的( ) A.時(shí)刻相同,地點(diǎn)相同B.時(shí)刻相同,地點(diǎn)不同 C.時(shí)刻不同,地點(diǎn)相同D.時(shí)刻不同,地點(diǎn)不同,答案B本題考查運(yùn)動(dòng)的合成與分解。由題意知,在豎直方向上,兩只小球同時(shí)同高度自由下落,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)始終相同,由h=gt2知落到水平地面的時(shí)刻相同。在水平方向上,小球被彈出后 做速度相等的勻速直線運(yùn)動(dòng),但先拋出的小球水平方向運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長,由x=v0t知,x先x后,即兩只小球落到水平地面的地點(diǎn)不同。故選B。,易錯(cuò)警示關(guān)鍵字理解,隱含條件顯性化 彈射管在自由下落過程中沿水平方向先后彈出兩只小球,小球被彈出時(shí)已具有豎直分速度,故小球不是做平拋運(yùn)動(dòng)。如果認(rèn)為小球做平拋運(yùn)動(dòng),且釋放高度不同,就會(huì)誤選D項(xiàng)。,6.(2017江蘇單科,2,3分)如圖所示,A、B兩小球從相同高度同時(shí)水平拋出,經(jīng)過時(shí)間t在空中相遇。若兩球的拋出速度都變?yōu)樵瓉淼?倍,則兩球從拋出到相遇經(jīng)過的時(shí)間為() A.tB.tC.D.,答案C依據(jù)運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性原理,在水平方向上,兩球之間的距離d=(v1+v2)t=(2v1+2v2)t,得t=,故選項(xiàng)C正確。,7.(2015浙江理綜,17,6分)如圖所示為足球球門,球門寬為L。一個(gè)球員在球門中心正前方距離球門s處高高躍起,將足球頂入球門的左下方死角(圖中P點(diǎn))。球員頂球點(diǎn)的高度為h。足球做平拋運(yùn)動(dòng)(足球可看成質(zhì)點(diǎn),忽略空氣阻力),則() A.足球位移的大小x= B.足球初速度的大小v0= C.足球末速度的大小v= D.足球初速度的方向與球門線夾角的正切值 tan =,答案B如圖,足球平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移x=, 不是足球的位移,所以A錯(cuò)。由x=v0t,h= gt2,得v0=/=,B正確。足球的末速度v= ,所以C錯(cuò)誤。由圖可知足球初速度方向與球門線的夾角為,tan =s/=2s /L,故D錯(cuò)誤。所以本題選B。,評析本題考查平拋知識(shí),難點(diǎn)是想象空間模型。,8.(2016浙江理綜,23,16分)在真空環(huán)境內(nèi)探測微粒在重力場中能量的簡化裝置如圖所示。P是一個(gè)微粒源,能持續(xù)水平向右發(fā)射質(zhì)量相同、初速度不同的微粒。高度為h的探測屏AB豎直放置,離P點(diǎn)的水平距離為L,上端A與P點(diǎn)的高度差也為h。 (1)若微粒打在探測屏AB的中點(diǎn),求微粒在空中飛行的時(shí)間; (2)求能被屏探測到的微粒的初速度范圍; (3)若打在探測屏A、B兩點(diǎn)的微粒的動(dòng)能相等,求L與h的關(guān)系。,答案(1) (2)LvL (3)L=2h,解析(1)打在中點(diǎn)的微粒h=gt2 t= (2)打在B點(diǎn)的微粒v1=;2h=g v1=L 同理,打在A點(diǎn)的微粒初速度v2=L 微粒初速度范圍LvL (3)由能量關(guān)系m+mgh=m+2mgh 代入、式L=2h,方法技巧解決本題的關(guān)鍵是抓住能被探測到的微粒所滿足的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征:下降高度為h2h、水平位移相同且都為L。,9.(2014浙江理綜,23,16分)如圖所示,裝甲車在水平地面上以速度v0=20 m/s沿直線前進(jìn),車上機(jī)槍的槍管水平,距地面高為h=1.8 m。在車正前方豎直立一塊高為兩米的長方形靶,其底邊與地面接觸。槍口與靶距離為L時(shí),機(jī)槍手正對靶射出第一發(fā)子彈,子彈相對于槍口的初速度為v=800 m/s。在子彈射出的同時(shí),裝甲車開始勻減速運(yùn)動(dòng),行進(jìn)s=90 m后停下。裝甲車停下后,機(jī)槍手以相同方式射出第二發(fā)子彈。(不計(jì)空氣阻力,子彈看成質(zhì)點(diǎn),重力加速度g=10 m/s2) (1)求裝甲車勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小; (2)當(dāng)L=410 m時(shí),求第一發(fā)子彈的彈孔離地的高度,并計(jì)算靶上兩個(gè)彈孔之間的距離; (3)若靶上只有一個(gè)彈孔,求L的范圍。,答案(1) m/s2(2)0.55 m0.45 m (3)492 m<L570 m,解析(1)裝甲車勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小a= m/s2 (2)第一發(fā)子彈飛行時(shí)間t1=0.5 s 彈孔離地高度h1=h-g=0.55 m 第二發(fā)子彈的彈孔離地的高度h2=h-g=1.0 m 兩彈孔之間的距離h=h2-h1=0.45 m (3)若第一發(fā)子彈打到靶的下沿,則射出第一發(fā)子彈時(shí),槍口與靶的距離為L1=(v0+v)=492 m 若第二發(fā)子彈打到靶的下沿,則射出第一發(fā)子彈時(shí),槍口與靶的距離為L2=v+s=570 m L的范圍為492 m<L570 m,考點(diǎn)三圓周運(yùn)動(dòng) 10.(2018江蘇單科,6,4分)(多選)火車以60 m/s的速率轉(zhuǎn)過一段彎道,某乘客發(fā)現(xiàn)放在桌面上的指南針在10 s內(nèi)勻速轉(zhuǎn)過了約10。在此10 s時(shí)間內(nèi),火車() A.運(yùn)動(dòng)路程為600 mB.加速度為零 C.角速度約為1 rad/sD.轉(zhuǎn)彎半徑約為3.4 km,答案AD本題考查勻速圓周運(yùn)動(dòng)。火車的角速度= rad/s= rad/s,選項(xiàng)C錯(cuò) 誤;火車做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其受到的合外力等于向心力,加速度不為零,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;火車在10 s內(nèi)運(yùn)動(dòng)路程s=vt=600 m,選項(xiàng)A正確;火車轉(zhuǎn)彎半徑R= m3.4 km,選項(xiàng)D正確。,解題指導(dǎo)解答本題的突破口為“指南針在10 s內(nèi)勻速轉(zhuǎn)過了約10”,從中求出火車做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度。,11.(2017江蘇單科,5,3分)如圖所示,一小物塊被夾子夾緊,夾子通過輕繩懸掛在小環(huán)上,小環(huán)套在水平光滑細(xì)桿上。物塊質(zhì)量為M,到小環(huán)的距離為L,其兩側(cè)面與夾子間的最大靜摩擦力均為F。小環(huán)和物塊以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng),小環(huán)碰到桿上的釘子P后立刻停止,物塊向上擺動(dòng)。整個(gè)過程中,物塊在夾子中沒有滑動(dòng)。小環(huán)和夾子的質(zhì)量均不計(jì),重力加速度為g。下列說法正確的是() A.物塊向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),繩中的張力等于2F B.小環(huán)碰到釘子P時(shí),繩中的張力大于2F C.物塊上升的最大高度為 D.速度v不能超過,答案D本題考查受力分析、圓周運(yùn)動(dòng)。設(shè)夾子與物塊間靜摩擦力為f,勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),繩中張力T=Mg=2f,擺動(dòng)時(shí),物塊沒有在夾子中滑動(dòng),說明勻速運(yùn)動(dòng)過程中,夾子與物塊間的靜摩擦力沒有達(dá)到最大值,A錯(cuò);碰到釘子后,物塊開始在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),在最低點(diǎn),對整體T-Mg=M,對物塊2f-Mg=M,所以T=2f,由于fF,所以選項(xiàng)B錯(cuò);由機(jī)械能守恒得,MgHmax=Mv2,所以 Hmax=,選項(xiàng)C錯(cuò);若保證物塊不從夾子中滑落,應(yīng)保證速度為最大值vm時(shí),在最低點(diǎn)滿足關(guān)系 式2F-Mg=M,所以vm=,選項(xiàng)D正確。,解題關(guān)鍵靜摩擦力變化的判斷分析 夾子與物塊間的靜摩擦力隨著物塊運(yùn)動(dòng)情況的變化而變化。在勻速階段,靜摩擦力與物塊重力平衡,碰到釘子后,由于向心力的需要,摩擦力會(huì)突然變大,當(dāng)摩擦力達(dá)到最大值后,仍無法滿足向心力的需要,物塊就會(huì)從夾子中滑落。,12.(2016浙江理綜,20,6分)(多選)如圖所示為賽車場的一個(gè)水平“梨形”賽道,兩個(gè)彎道分別為半徑R=90 m的大圓弧和r=40 m的小圓弧,直道與彎道相切。大、小圓弧圓心O、O距離L=100 m。賽車沿彎道路線行駛時(shí),路面對輪胎的最大徑向靜摩擦力是賽車重力的2.25倍。假設(shè)賽車在直道上做勻變速直線運(yùn)動(dòng),在彎道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。要使賽車不打滑,繞賽道一圈時(shí)間最短(發(fā)動(dòng)機(jī)功率足夠大,重力加速度g=10 m/s2,=3.14),則賽車() A.在繞過小圓弧彎道后加速 B.在大圓弧彎道上的速率為45 m/s,C.在直道上的加速度大小為5.63 m/s2 D.通過小圓弧彎道的時(shí)間為5.58 s,答案AB賽車用時(shí)最短,就要求賽車通過大、小圓弧時(shí),速度都應(yīng)達(dá)到允許的最大速度,通過小圓弧時(shí),由2.25mg=得v1=30 m/s;通過大圓弧時(shí),由2.25mg=得v2=45 m/s,B項(xiàng)正確。 賽車從小圓弧到大圓弧通過直道時(shí)需加速,故A項(xiàng)正確。由幾何關(guān)系可知連接大、小圓弧的直道長x=50 m,由勻加速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移公式:-=2ax得a6.50 m/s2,C項(xiàng)錯(cuò)誤。由 幾何關(guān)系可得小圓弧所對圓心角為120,所以通過小圓弧彎道的時(shí)間t=2.79 s,故D項(xiàng) 錯(cuò)誤。,審題指導(dǎo)首先要注意大、小圓弧半徑不同,允許的最大速度不同;其次要充分利用幾何關(guān)系,找出直道的長度和小圓弧所對圓心角,這樣才能求出賽車在直道上的加速度和通過小圓弧彎道的時(shí)間。,13.(2016上海單科,16,3分)風(fēng)速儀結(jié)構(gòu)如圖(a)所示。光源發(fā)出的光經(jīng)光纖傳輸,被探測器接收,當(dāng)風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)時(shí),通過齒輪帶動(dòng)凸輪圓盤旋轉(zhuǎn),當(dāng)圓盤上的凸輪經(jīng)過透鏡系統(tǒng)時(shí)光被遮擋。已知風(fēng)輪葉片轉(zhuǎn)動(dòng)半徑為r,每轉(zhuǎn)動(dòng)n圈帶動(dòng)凸輪圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)一圈。若某段時(shí)間t內(nèi)探測器接收到的光強(qiáng)隨時(shí)間變化關(guān)系如圖(b)所示,則該時(shí)間段內(nèi)風(fēng)輪葉片(),A.轉(zhuǎn)速逐漸減小,平均速率為 B.轉(zhuǎn)速逐漸減小,平均速率為 C.轉(zhuǎn)速逐漸增大,平均速率為 D.轉(zhuǎn)速逐漸增大,平均速率為,答案B由圖(b)分析可知透過光的時(shí)間越來越長,說明風(fēng)輪葉片轉(zhuǎn)速逐漸減小,還能看出t時(shí)間內(nèi)凸輪圓盤轉(zhuǎn)了4圈,又因?yàn)樗D(zhuǎn)1圈風(fēng)輪葉片轉(zhuǎn)n圈,所以t時(shí)間內(nèi)風(fēng)輪葉片轉(zhuǎn)了4n圈,所以它的平均速率 v=,故只有B項(xiàng)正確。,14.(2015福建理綜,17,6分)如圖,在豎直平面內(nèi),滑道ABC關(guān)于B點(diǎn)對稱,且A、B、C三點(diǎn)在同一水平線上。若小滑塊第一次由A滑到C,所用的時(shí)間為t1,第二次由C滑到A,所用的時(shí)間為t2,小滑塊兩次的初速度大小相同且運(yùn)動(dòng)過程始終沿著滑道滑行,小滑塊與滑道間的動(dòng)摩擦因數(shù)恒定,則() A.t1t2D.無法比較t1、t2的大小,答案A在AB段同一位置(或關(guān)于過最高點(diǎn)的豎直線對稱的位置)處速度越大,對滑道的壓力越小,所受摩擦力越小;在BC段同一位置(或關(guān)于過最低點(diǎn)的豎直線對稱的位置)處速度越小,對滑道的壓力越小,所受摩擦力越小。分析可知第一次滑塊所受平均摩擦力較小,摩擦力做功較少,動(dòng)能變化量較小,平均速率較大,由t=可知t1<t2,A項(xiàng)正確。,15.(2015天津理綜,4,6分)未來的星際航行中,宇航員長期處于零重力狀態(tài),為緩解這種狀態(tài)帶來的不適,有人設(shè)想在未來的航天器上加裝一段圓柱形“旋轉(zhuǎn)艙”,如圖所示。當(dāng)旋轉(zhuǎn)艙繞其軸線勻速旋轉(zhuǎn)時(shí),宇航員站在旋轉(zhuǎn)艙內(nèi)圓柱形側(cè)壁上,可以受到與他站在地球表面時(shí)相同大小的支持力。為達(dá)到上述目的,下列說法正確的是() A.旋轉(zhuǎn)艙的半徑越大,轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度就應(yīng)越大 B.旋轉(zhuǎn)艙的半徑越大,轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度就應(yīng)越小 C.宇航員質(zhì)量越大,旋轉(zhuǎn)艙的角速度就應(yīng)越大 D.宇航員質(zhì)量越大,旋轉(zhuǎn)艙的角速度就應(yīng)越小,答案B宇航員在艙內(nèi)受到的支持力與他站在地球表面時(shí)受到的支持力大小相等,mg=m2r,即g=2r,可見r越大,就應(yīng)越小,B正確,A錯(cuò)誤;角速度與質(zhì)量m無關(guān),C、D錯(cuò)誤。,16.(2015浙江理綜,19,6分)(多選)如圖所示為賽車場的一個(gè)水平“U”形彎道,轉(zhuǎn)彎處為圓心在O點(diǎn)的半圓,內(nèi)外半徑分別為r和2r。一輛質(zhì)量為m的賽車通過AB線經(jīng)彎道到達(dá)AB線,有如圖所示的、三條路線,其中路線是以O(shè)為圓心的半圓,OO=r。賽車沿圓弧路線行駛時(shí),路面對輪胎的最大徑向靜摩擦力為Fmax。選擇路線,賽車以不打滑的最大速率通過彎道(所選路線內(nèi)賽車速率不變,發(fā)動(dòng)機(jī)功率足夠大),則() A.選擇路線,賽車經(jīng)過的路程最短 B.選擇路線,賽車的速率最小 C.選擇路線,賽車所用時(shí)間最短 D.、三條路線的圓弧上,賽車的向心加速度大小相等,答案ACD路線、均由一半圓與兩條直線構(gòu)成,s1=r+2r,s2=2r+2r;路線由一半圓構(gòu)成,s3=2r,所以A正確。根據(jù)F=有,vm=,路線半徑最小,路線、半徑相等,得v2m =v3m=v1m,B錯(cuò)。根據(jù)t1=,t2=,t3=,得t2t1t3,C正確。根據(jù)a= ,a1=,a2=,a3=,得a1=a2=a3,D正確。,17.(2014安徽理綜,19,6分)如圖所示,一傾斜的勻質(zhì)圓盤繞垂直于盤面的固定對稱軸以恒定角速度轉(zhuǎn)動(dòng),盤面上離轉(zhuǎn)軸距離2.5 m處有一小物體與圓盤始終保持相對靜止。物體與盤面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力),盤面與水平面的夾角為30,g取10 m/s 2。則的最大值是() A. rad/sB. rad/s C.1.0 rad/sD.0.5 rad/s,答案C當(dāng)物體轉(zhuǎn)到圓盤的最低點(diǎn)恰好不滑動(dòng)時(shí),轉(zhuǎn)盤的角速度最大,其受力如圖所示(其中O為對稱軸位置) 由沿盤面的合力提供向心力,有 mg cos 30-mg sin 30=m2R 得=1.0 rad/s,選項(xiàng)C正確。,評析此題考查牛頓第二定律、圓周運(yùn)動(dòng)等知識(shí),題目設(shè)置新穎,巧妙地將已學(xué)的圓周運(yùn)動(dòng)與斜面結(jié)合,本題易認(rèn)為在最高點(diǎn)時(shí)角速度最大而錯(cuò)選A。,18.(2015海南單科,14,13分)如圖,位于豎直平面內(nèi)的光滑軌道由四分之一圓弧ab和拋物線bc組成,圓弧半徑Oa水平,b點(diǎn)為拋物線頂點(diǎn)。已知h=2 m,s= m。取重力加速度大小g=10 m/s2。 (1)一小環(huán)套在軌道上從a點(diǎn)由靜止滑下,當(dāng)其在bc段軌道運(yùn)動(dòng)時(shí),與軌道之間無相互作用力,求圓弧軌道的半徑; (2)若環(huán)從b點(diǎn)由靜止因微小擾動(dòng)而開始滑下,求環(huán)到達(dá)c點(diǎn)時(shí)速度的水平分量的大小 。,答案(1)0.25 m(2) m/s,解析(1)設(shè)環(huán)到b點(diǎn)時(shí)速度為vb,圓弧軌道半徑為r,小環(huán)從a到b過程中機(jī)械能守恒,有 mgr=m 環(huán)與bc段軌道間無相互作用力,從b到c環(huán)做平拋運(yùn)動(dòng): h=gt2 s=vbt 聯(lián)立可得 r= 代入數(shù)據(jù)得 r=0.25 m (2)環(huán)從b點(diǎn)由靜止下滑至c點(diǎn)過程中機(jī)械能守恒,設(shè)到c點(diǎn)時(shí)速度為vc,則 mgh=m 在bc段兩次過程中環(huán)沿同一軌跡運(yùn)動(dòng),經(jīng)過同一點(diǎn)時(shí)速度方向相同 設(shè)環(huán)在c點(diǎn)時(shí)速度與水平方向間的夾角為,則環(huán)做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí),tan = vy=gt 聯(lián)立式可得 tan =2 則環(huán)從b點(diǎn)由靜止開始滑到c點(diǎn)時(shí)速度的水平分量為 vcx=vc cos 聯(lián)立三式可得 vcx= m/s,評析試題以平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡為軌道,深入考查了曲線運(yùn)動(dòng)的處理方法,對知識(shí)的聯(lián)系、思維的遷移有較高的要求,情景設(shè)計(jì)巧妙,難度中等。,考點(diǎn)一曲線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的合成與分解 1.(2013海南單科,8,5分)(多選)關(guān)于物體所受合外力的方向,下列說法正確的是() A.物體做速率逐漸增加的直線運(yùn)動(dòng)時(shí),其所受合外力的方向一定與速度方向相同 B.物體做變速率曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),其所受合外力的方向一定改變 C.物體做變速率圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),其所受合外力的方向一定指向圓心 D.物體做勻速率曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),其所受合外力的方向總是與速度方向垂直,C組 教師專用題組,答案AD當(dāng)物體的速率增大時(shí),合外力是動(dòng)力,合外力與速度方向間夾角小于90,而在直線運(yùn)動(dòng)中速率增大時(shí)合力方向與速率方向間夾角必為0,A正確;變速率的曲線運(yùn)動(dòng)也可以是勻變速運(yùn)動(dòng),如平拋運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤;物體做變速率的圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),合外力一方面提供了改變速度方向的向心力,另一方面還提供了改變速度大小的切向力,故此時(shí)合外力的方向一定不指向圓心,C錯(cuò)誤;在勻速率曲線運(yùn)動(dòng)中,由于物體的速度大小不變,則物體在速度方向上所受外力矢量和必為零,即物體所受合外力方向只能是垂直于速度方向,從而只改變速度方向而做曲線運(yùn)動(dòng),但不改變速度的大小,D正確。,2.(2013安徽理綜,18,6分)由消防水龍帶的噴嘴噴出水的流量是0.28 m3/min,水離開噴口時(shí)的速度大小為16 m/s,方向與水平面夾角為60,在最高處正好到達(dá)著火位置,忽略空氣阻力,則空 中水柱的高度和水量分別是(重力加速度g取10 m/s2)() A.28.8 m1.1210-2 m3B.28.8 m0.672 m3 C.38.4 m1.2910-2 m3D.38.4 m0.776 m3,答案A如圖,水離開噴口時(shí)豎直分速度 vy=v sin 60=24 m/s 所以高度h=28.8 m 上升時(shí)間t=2.4 s 所以水量為0.28 m3=1.1210-2 m3,選項(xiàng)A正確。,3.(2010江蘇單科,1,3分)如圖所示,一塊橡皮用細(xì)線懸掛于O點(diǎn),用鉛筆靠著線的左側(cè)水平向右勻速移動(dòng),運(yùn)動(dòng)中始終保持懸線豎直,則橡皮運(yùn)動(dòng)的速度() A.大小和方向均不變 B.大小不變,方向改變 C.大小改變,方向不變 D.大小和方向均改變,答案A筆勻速向右移動(dòng)時(shí),x隨時(shí)間均勻增大,y隨時(shí)間均勻減小,說明橡皮水平方向勻速運(yùn)動(dòng),豎直方向也是勻速運(yùn)動(dòng)。所以橡皮實(shí)際運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng),A正確。,考點(diǎn)二拋體運(yùn)動(dòng) 4.(2013江蘇單科,7,4分)(多選)如圖所示,從地面上同一位置拋出兩小球A、B,分別落在地面上的M、N點(diǎn),兩球運(yùn)動(dòng)的最大高度相同。空氣阻力不計(jì),則(),A.B的加速度比A的大 B.B的飛行時(shí)間比A的長 C.B在最高點(diǎn)的速度比A在最高點(diǎn)的大 D.B在落地時(shí)的速度比A在落地時(shí)的大,答案CD兩球加速度都是重力加速度g,A錯(cuò)誤;飛行時(shí)間t=2,因h相同,則t相同,B錯(cuò)誤; 水平位移x=vxt,在t相同情況下,x越大說明vx越大,C正確;落地速度v=,兩球落地時(shí)豎直速 度vy相同,可見vx越大,落地速度v越大,D正確。,5.(2013上海單科,19,4分)(多選)如圖,轟炸機(jī)沿水平方向勻速飛行,到達(dá)山坡底端正上方時(shí)釋放一顆炸彈,并垂直擊中山坡上的目標(biāo)A。已知A點(diǎn)高度為h,山坡傾角為,由此可算出() A.轟炸機(jī)的飛行高度 B.轟炸機(jī)的飛行速度 C.炸彈的飛行時(shí)間 D.炸彈投出時(shí)的動(dòng)能,答案ABC設(shè)轟炸機(jī)投彈位置高度為H,炸彈水平位移為s,則H-h=vyt,s=v0t,二式相除 =,因?yàn)?,s=,所以H=h+,A正確;根據(jù)H-h=gt2可求出飛行時(shí)間,再由s=v0t 可求出飛行速度,故B、C正確;不知道炸彈質(zhì)量,不能求出炸彈的動(dòng)能,D錯(cuò)誤。,6.(2012課標(biāo),15,6分)(多選)如圖,x軸在水平地面內(nèi),y軸沿豎直方向。圖中畫出了從y軸上沿x軸正 向拋出的三個(gè)小球a、b和c的運(yùn)動(dòng)軌跡,其中b和c是從同一點(diǎn)拋出的。不計(jì)空氣阻力,則 () A.a的飛行時(shí)間比b的長B.b和c的飛行時(shí)間相同 C.a的水平速度比b的小D.b的初速度比c的大,答案BD小球做平拋運(yùn)動(dòng),在豎直方向上滿足h=gt2,得t=,可知A錯(cuò)B正確。在水平方 向上x=v0t,即v0=x,且由題圖可知hb=hcha,xaxbxc,則D正確C錯(cuò)誤。,考點(diǎn)三圓周運(yùn)動(dòng) 7.(2013課標(biāo),21,6分,0.337)(多選)公路急轉(zhuǎn)彎處通常是交通事故多發(fā)地帶。如圖,某公路急轉(zhuǎn)彎處是一圓弧,當(dāng)汽車行駛的速率為vc時(shí),汽車恰好沒有向公路內(nèi)外兩側(cè)滑動(dòng)的趨勢。則在該彎道處,() A.路面外側(cè)高內(nèi)側(cè)低 B.車速只要低于vc,車輛便會(huì)向內(nèi)側(cè)滑動(dòng) C.車速雖然高于vc,但只要不超出某一最高限度,車輛便不會(huì)向外側(cè)滑動(dòng) D.當(dāng)路面結(jié)冰時(shí),與未結(jié)冰時(shí)相比,vc的值變小,答案AC汽車在公路轉(zhuǎn)彎處做圓周運(yùn)動(dòng),需要外力提供向心力,當(dāng)汽車行駛的速率為vc時(shí),汽車恰好沒有向公路內(nèi)外兩側(cè)滑動(dòng)的趨勢,即沒有指向公路兩側(cè)的摩擦力,此時(shí)的向心力由地面的支持力和重力的合力提供,故路面外側(cè)高內(nèi)側(cè)低,選項(xiàng)A正確;當(dāng)車速低于vc時(shí),車所需向心力減小,車可能只是具有向內(nèi)側(cè)滑動(dòng)的趨勢,不一定能夠滑動(dòng),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;同理,當(dāng)車速高于vc, 且不超出某一最高限度,車輛可能只是有向外側(cè)滑動(dòng)的趨勢,不一定能夠滑動(dòng),當(dāng)超過最大靜摩擦力時(shí),才會(huì)向外側(cè)滑動(dòng),故選項(xiàng)C正確;當(dāng)路面結(jié)冰時(shí),只是最大靜摩擦力變小,vc值不變,D錯(cuò)誤。,考查點(diǎn)圓周運(yùn)動(dòng),審題技巧沒有向公路兩側(cè)滑動(dòng)的趨勢就表示沒有側(cè)向摩擦力。,易錯(cuò)警示vc由重力與支持力的合力決定,與路面光滑程度無關(guān)。,8.(2013北京理綜,18,6分)某原子電離后其核外只有一個(gè)電子,若該電子在核的靜電力作用下繞核做勻速圓周運(yùn)動(dòng),那么電子運(yùn)動(dòng)() A.半徑越大,加速度越大B.半徑越小,周期越大 C.半徑越大,角速度越小D.半徑越小,線速度越小,答案C設(shè)原子核的電荷量為Q,原子核對電子的靜電引力提供電子運(yùn)動(dòng)的向心力,k=ma 向=m=m()2r=m2r,分別解得a向=k,T=2,=,v=,則半徑r越大,加速度a 向、角速度和線速度v均越小,而周期T越大,故選項(xiàng)C正確。,9.(2013江蘇單科,2,3分)如圖所示,“旋轉(zhuǎn)秋千”中的兩個(gè)座椅A、B質(zhì)量相等,通過相同長度的纜繩懸掛在旋轉(zhuǎn)圓盤上。不考慮空氣阻力的影響,當(dāng)旋轉(zhuǎn)圓盤繞豎直的中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),下列說法正確的是() A.A的速度比B的大 B.A與B的向心加速度大小相等 C.懸掛A、B的纜繩與豎直方向的夾角相等 D.懸掛A的纜繩所受的拉力比懸掛B的小,答案D根據(jù)v=r,兩座椅的相等,由rBrA可知vBvA,A錯(cuò)誤;向心加速度a=2r,因相等r不等,故a不相等,B錯(cuò)誤;水平方向mg tan =m2r,即tan =,因rBrA,故BA,C錯(cuò)誤;豎直方向T cos =mg,繩子拉力T=,因BA,故TBTA,D正確。,10.(2013福建理綜,20,15分)如圖,一不可伸長的輕繩上端懸掛于O點(diǎn),下端系一質(zhì)量m=1.0 kg的小球。現(xiàn)將小球拉到A點(diǎn)(保持繩繃直)由靜止釋放,當(dāng)它經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)繩恰好被拉斷,小球平拋后落在水平地面上的C點(diǎn)。地面上的D點(diǎn)與OB在同一豎直線上,已知繩長L=1.0 m,B點(diǎn)離地高度H=1.0 m,A、B兩點(diǎn)的高度差h=0.5 m,重力加速度g取10 m/s2,不計(jì)空氣影響,求: (1)地面上D、C兩點(diǎn)間的距離s; (2)輕繩所受的最大拉力大小。,答案(1)1.41 m(2)20 N,解析(1)小球從A到B過程機(jī)械能守恒,有 mgh=m 小球從B到C做平拋運(yùn)動(dòng),在豎直方向上有 H=gt2 在水平方向上有 s=vBt 由式解得s=1.41 m (2)小球下擺到達(dá)B點(diǎn)時(shí),繩的拉力和重力的合力提供向心力,有 F-mg=m 由式解得F=20 N 根據(jù)牛頓第三定律 F=-F 輕繩所受的最大拉力為20 N。,考點(diǎn)一曲線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的合成與分解 1.(2017四川南充第二次適應(yīng)性考試,14)直角坐標(biāo)系xOy在水平面(紙面)內(nèi),一質(zhì)點(diǎn)在該水平面運(yùn)動(dòng),經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)時(shí)開始受水平力F作用,運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,設(shè)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)沿x方向的速度為vx,沿y方向的速度為vy,則由圖可知() A.vxvy,F可能沿x軸正方向 B.vxvy,F可能沿y軸正方向 C.vx<vy,F可能沿x軸正方向 D.vx<vy,F可能沿y軸正方向,三年模擬,A組 20162018年高考模擬基礎(chǔ)題組,答案B過O點(diǎn)的軌跡的切線方向即為速度方向,由圖知過O點(diǎn)的軌跡切線與x軸間夾角小于45,故vxvy;做曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受合外力的方向總是指向運(yùn)動(dòng)軌跡的內(nèi)側(cè),由圖可知,F可能沿y軸正方向,不可能沿x軸正方向,故只有B正確。,考點(diǎn)二拋體運(yùn)動(dòng) 2.(2018云南昆明3月教學(xué)質(zhì)量檢測,14)在水平地面上方某點(diǎn)將一小球以一定的初速度斜向下拋出,不計(jì)空氣阻力,關(guān)于小球落地前的運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是() A.相等的時(shí)間間隔內(nèi),小球速率的改變量相等 B.相等的時(shí)間間隔內(nèi),小球速度的改變量相等 C.下落相等的豎直距離,小球通過的路程相等 D.下落相等的豎直距離,小球發(fā)生的位移大小相等,答案B小球在落地前的運(yùn)動(dòng)過程中,不計(jì)空氣阻力,只受重力作用,其加速度為g,則根據(jù)v=gt,相等的時(shí)間間隔內(nèi),小球速度的改變量相等,但速率的改變量并不相等,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)B正確;小球在下落過程中,豎直速度越來越大,故小球下落相等的豎直距離所用時(shí)間變短,水平位移變小,小球通過的路程變小,位移也變小,選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。,3.(2017四川成都二診,14)如圖所示,甲、乙兩小球從豎直面內(nèi)的半圓軌道的左端A開始做平拋運(yùn)動(dòng),甲球落在軌道最低點(diǎn)D,乙球落在D點(diǎn)右側(cè)的軌道上,設(shè)甲、乙兩球的初速度分別為v甲、v乙,在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間分別為t甲、t乙,則下列判斷正確的是() A.t甲=t乙 B.t甲v乙D.v甲<v乙,答案D平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間由下落高度決定,因?yàn)閔甲h乙,故t甲t乙,A、B錯(cuò)誤。水平位移x=vt,由于x甲t乙,故v甲<v乙,C錯(cuò)誤、D正確。,考點(diǎn)三圓周運(yùn)動(dòng) 4.(2017四川綿陽高三二診,21)(多選)如圖所示,水平圓盤上A、B兩物塊用彈簧相連,彈簧處于壓縮狀態(tài),A、B連線過圓心。圓盤以角速度0繞過圓盤圓心的豎直軸OO轉(zhuǎn)動(dòng),A、B相對圓盤靜止。已知兩物塊與圓盤的最大靜摩擦力為各自所受重力的k倍。則() A.物塊A受到的靜摩擦力可能為零 B.物塊B受到的靜摩擦力可能為零 C.圓盤緩慢地加速轉(zhuǎn)動(dòng),兩物塊受到的靜摩擦力都可能突然反向 D.圓盤緩慢地減速轉(zhuǎn)動(dòng),物塊A可能相對圓盤滑動(dòng),物塊B仍相對圓盤靜止,答案AD對A分析,A做勻速圓周運(yùn)動(dòng),A受到的摩擦力和彈簧彈力的合力提供向心力,當(dāng)彈簧的彈力恰好能提供向心力時(shí),物塊A受到的靜摩擦力剛好為零,A對。對B分析,B受到背離圓心的彈力和指向圓心的摩擦力,合力提供向心力,故摩擦力不可能為0,B錯(cuò)。圓盤加速轉(zhuǎn)動(dòng),B受到的靜摩擦力始終指向圓心,不會(huì)突然反向,C錯(cuò)。圓盤減速轉(zhuǎn)動(dòng),A所需向心力減小,當(dāng)彈力和摩擦力的合力大于它所需向心力時(shí),A開始滑動(dòng),B仍相對于圓盤靜止,故D對。,解題關(guān)鍵對A、B分別受力分析,明確向心力的來源,開始時(shí)A、B間彈簧處于壓縮狀態(tài),彈簧對A、B的彈力分別指向圓心和背離圓心。,思路點(diǎn)撥圓盤加速或減速,向心力的大小也隨之變化,分析向心力的變化對合外力的影響,若半徑不變,彈簧彈力不變,從靜摩擦力的角度分析,如何滿足向心力的變化需求。,5.(2018云南昆明3月教學(xué)質(zhì)量檢測,24)有一如圖所示的裝置,輕繩上端系在豎直桿的頂端O點(diǎn),下端P連接一個(gè)小球(小球可視為質(zhì)點(diǎn)),輕彈簧一端通過鉸鏈固定在桿的A點(diǎn),另一端連接在P點(diǎn),整個(gè)裝置可以在外部驅(qū)動(dòng)下繞OA軸旋轉(zhuǎn)。剛開始時(shí),整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài),彈簧處于水平方向?，F(xiàn)在讓桿從靜止開始緩慢加速轉(zhuǎn)動(dòng),整個(gè)過程中,繩子一直處于拉伸狀態(tài),彈簧始終在彈性限度內(nèi),忽略一切摩擦和空氣阻力。已知:OA=4 m,OP=5 m,小球質(zhì)量m=1 kg,彈簧原長l=5 m,重力加速度g取10 m/s2。求: (1)彈簧的勁度系數(shù)k; (2)當(dāng)彈簧彈力為零時(shí),整個(gè)裝置轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度。,答案(1)3.75 N/m(2) rad/s,解析(1)開始整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài),對小球進(jìn)行受力分析如圖所示,根據(jù)三角形相似有 = F彈=k(l-AP) AP= 解得:k=3.75 N/m (2)當(dāng)彈簧彈力為零時(shí),小球上移至P位置,AP=l=5 m=OP,則小球繞OA中點(diǎn)C做圓周運(yùn)動(dòng),軌道半徑r=CP= 向心力F=mg tan =mr2 tan = OC=2 m 解得= rad/s,1.(2017廣西南寧一模,18)(多選)如圖所示,小球從斜面底端A點(diǎn)正上方h高處,以某一速度正對傾角為的斜面水平拋出時(shí),小球到達(dá)斜面的位移最小,(重力加速度為g)則() A.小球平拋的初速度v0= sin B.小球平拋的初速度v0=sin C.飛行時(shí)間t= cos D.飛行時(shí)間t=,B組20162018年高考模擬綜合題組 （時(shí)間:25分鐘分值:40分） 一、選擇題(每題6分,共24分),答案AC過拋出點(diǎn)作斜面的垂線,如圖所示: 當(dāng)小球落在斜面上的B點(diǎn)時(shí),位移最小,設(shè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t,則 水平方向:x=h cos sin =v0t 豎直方向:y=h cos cos =gt2 解得v0= sin ,t= cos 。,解題關(guān)鍵由數(shù)學(xué)知識(shí)得出小球到達(dá)斜面的最小位移。設(shè)經(jīng)過時(shí)間t到達(dá)斜面上,根據(jù)做平拋運(yùn)動(dòng)的物體水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng),表示出水平方向和豎直方向上的位移,再根據(jù)幾何關(guān)系即可求解。,知識(shí)拓展根據(jù)題意,寫出數(shù)學(xué)表達(dá) 式,利用平拋運(yùn)動(dòng)的分解思想把問題解決。,2.(2017重慶一中第二次月考,20)(多選)如圖所示,在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平盤上,沿半徑方向放著用細(xì)繩相連的質(zhì)量相等的兩個(gè)物體A和B,它們分居圓心兩側(cè),與圓心距離分別為RA=r,RB=2r,與盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速加快到兩物體剛好還未發(fā)生滑動(dòng)時(shí),最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,下列說法正確的是() A.此時(shí)繩子張力為T=3mg B.此時(shí)圓盤的角速度為= C.此時(shí)A所受摩擦力方向沿半徑指向圓外 D.此時(shí)燒斷繩子,A仍相對盤靜止,B將做離心運(yùn)動(dòng),答案ABC根據(jù)題意,對A有FT-f=m2r,對B有FT+f=m22r,且f=mg,聯(lián)立可解得=,FT= 3mg,A、B、C正確;燒斷繩子,FT消失,對于A,f<m2r,將做離心運(yùn)動(dòng),對于B,f<m22r,也將做離心運(yùn)動(dòng),D錯(cuò)誤。,3.(2016廣西桂林、崇左4月聯(lián)考,15)如圖所示,滑板運(yùn)動(dòng)員由高臺(tái)水平滑出,在P點(diǎn)接觸斜面時(shí)速度方向恰好沿斜面方向,然后沿斜面無摩擦滑下,選項(xiàng)中的圖像是描述運(yùn)動(dòng)員沿x方向或y方向運(yùn)動(dòng)的v-t圖像,其中正確的是(),答案D運(yùn)動(dòng)員在到達(dá)P點(diǎn)前做平拋運(yùn)動(dòng),x方向做勻速運(yùn)動(dòng),y方向做自由落體運(yùn)動(dòng);當(dāng)運(yùn)動(dòng)員滑上斜面后,做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度a=g sin <g,所以水平方向的加速度ax=a cos =g sin cos ,豎直方向上的加速度ay=a sin =g sin2 <g,則x、y方向都做勻加速運(yùn)動(dòng),但加速度小于重力加速度。綜上所述,運(yùn)動(dòng)員在y方向上先做自由落體運(yùn)動(dòng),然后做加速度小于g的勻加速直線運(yùn)動(dòng),則圖線斜率小于自由落體運(yùn)動(dòng)的圖線斜率;x方向上先做勻速直線運(yùn)動(dòng),然后做勻加速直線運(yùn)動(dòng),所以D選項(xiàng)是正確的,A、B、C錯(cuò)誤。,方法技巧曲線運(yùn)動(dòng)的分析一般都是化曲為直(圓周運(yùn)動(dòng)除外),把實(shí)際運(yùn)動(dòng)分解成兩個(gè)方向的直線運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析,再合成。,解題關(guān)鍵運(yùn)動(dòng)分兩段考慮,第一段為平拋運(yùn)動(dòng),水平方向勻速,豎直方向勻加速,a=g;第二段在斜面上運(yùn)動(dòng),有沿斜面向下的加速度,水平、豎直方向均有加速度,做勻加速運(yùn)動(dòng)。,4.(2017四川自貢一診,16)如圖所示,半徑為R,內(nèi)徑很小的光滑半圓管道豎直放置,質(zhì)量為m的小球以某一速度進(jìn)入管內(nèi),小球通過最高點(diǎn)P時(shí),對管壁的壓力為0.5mg,則() A.小球從管口飛出時(shí)的速率一定為 B.小球從管口飛出時(shí)的速率一定為 C.小球落地點(diǎn)到P點(diǎn)的水平距離可能為R,D.小球落地點(diǎn)到P點(diǎn)的水平距離可能為R,答案D小球?qū)鼙诘膲毫εc管壁對小球的彈力大小相等 當(dāng)小球?qū)芟卤谟袎毫r(shí),有: mg-0.5mg=m 解得:v1= 當(dāng)小球?qū)苌媳谟袎毫r(shí),有: mg+0.5mg=m 解得:v2= 故A、B錯(cuò)誤; 小球從管口飛出后做平拋運(yùn)動(dòng),有 2R=gt2 解得:t=2 x1=v1t=R,x2=v2t=R 故C錯(cuò)誤,D正確。,解題指導(dǎo)(1)對管壁的壓力分為對上壁和下壁的壓力兩種情況,根據(jù)向心力公式即可求得小球從管口飛出時(shí)的速率;(2)小球從管口飛出后做平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律即可求解小球落地點(diǎn)到P點(diǎn)的水平距離。,易錯(cuò)警示管道屬于可支撐的軌道,因此只知小球?qū)鼙诘膲毫Υ笮〔⒉荒艽_定壓力的方向,應(yīng)進(jìn)行分類討論。,二、非選擇題(16分) 5.(2017四川成都石室中學(xué)高三二診,24)某實(shí)驗(yàn)小組做了如下實(shí)驗(yàn),裝置如圖甲所示,豎直平面內(nèi)的光滑軌道由傾角為的斜面軌道AB和圓弧軌道BCD組成,將質(zhì)量m=0.1 kg的小球從軌道AB上距水平面高H處的某點(diǎn)由靜止釋放,用壓力傳感器測出小球經(jīng)過圓弧軌道最高點(diǎn)D時(shí)對軌道的壓力F,改變H的大小,可測出相應(yīng)的F大小,F隨H的變化關(guān)系如圖乙所示。g取10 m/s2,求:,(1)圓弧軌道的半徑R; (2)若小球從D點(diǎn)水平飛出后又落到斜面上,其中最低落點(diǎn)與圓心O等高,的值是多大。,答案(1)0.2 m(2)45,解析(1)由機(jī)械能守恒得: mgH-mg2R=m 由牛頓第二定律得: mg+F=m 由牛頓第三定律得: F=F 解得:F=H-5mg 根據(jù)圖像得: 斜率k=10 N/m 則R=0.2 m (2)在D點(diǎn)小球?qū)壍狼『脽o壓力時(shí),小球落到斜面上與圓心O等高的位置,即 mg= v=,R=gt2 x=vt 可得x=R 由幾何關(guān)系可得=45,解題思路第(1)問是識(shí)圖題,應(yīng)把圖像問題轉(zhuǎn)換成數(shù)學(xué)函數(shù)問題,經(jīng)過物理過程分析和受力分析寫出F與H的函數(shù)關(guān)系式。,解題關(guān)鍵平拋運(yùn)動(dòng)的問題,關(guān)鍵在于找到水平位移與豎直位移的幾何關(guān)系。,