2019-2020年高三物理一轮复习 （对点训练+通关训练）专题4 曲线运动.doc

2019-2020年高三物理一轮复习 （对点训练+通关训练）专题4 曲线运动考点1曲线运动1.关于曲线运动，下列说法正确的有( A )A做曲线运动的物体一定具有加速度B做曲线运动的物体，加速度一定是变化的C加速度和速度数值均不变的运动是直线运动D物体在恒力作用下，不可能做曲线运动2.一个物体在相互垂直的恒力F1和F2作用下，由静止开始运动，经过一段时间后，突然撤去F2，则物体以后的运动情况是( A )A物体做匀变速曲线运动B物体做变加速曲线运动C物体沿F1的方向做匀加速直线运动D物体做直线运动3.如图所示，一物体在水平恒力的作用下沿光滑水平面做曲线运动，当物体从M点运动到N点时，其速度方向恰好改变了90，则物体在M点到N点的运动过程中，物体的速度将( D )A不断增大 B不断减小C先增大后减小 D先减小后增大考点2运动的合成与分解1.关于运动的合成，下列说法中正确的是( B )A合运动的速度一定比每一个分运动的速度大B两个分运动的时间一定与它们合运动的时间相等C只要两个分运动是直线运动，合运动一定是直线运动D两个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速直线运动2.(xx上海卷)如图，人沿平直的河岸以速度v行走，且通过不可伸长的绳拖船，船沿绳的方向行进，此过程中绳始终与水面平行当绳与河岸的夹角为，船的速率为( C )Avsin B.Cvcos D.解析：本题考查运动的合成与分解，关键是画运动的合成与分解图如图所示：船速为v沿绳方向的分量3.如图所示，在水平地面上做匀速直线运动的小车，通过定滑轮用绳子吊起一个物体，若小车和被吊的物体在同一时刻速度分别为v1和v2，绳子对物体的拉力为T，物体所受重力为G，则下面说法正确的是( C )A物体做匀速运动，且v1v2B物体做加速运动，且v2v1C物体做加速运动，且F1GD物体做匀速运动，且FTG解析：小车速度分解如图所示，当小车匀速向前运动时，角逐渐减小，物体速度v2将逐渐增大，因此，物体做加速运动，根据牛顿第二定律，C正确4.(多选)跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目，当运动员从直升机由静止跳下后，在下落过程中不免会受到水平风力的影响，下列说法中正确的是( BC )A风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完成更多的动作B风力越大，运动员着地速度越大，有可能对运动员造成伤害C运动员下落时间与风力无关D运动员着地速度与风力无关5.(多选)一小船在河中xOy平面内运动的轨迹如图所示，下列判断正确的是( BD )A若小船在x方向上始终匀速，则在y方向上先加速后减速B若小船在x方向上始终匀速，则在y方向上先减速后加速C若小船在y方向上始终匀速，则在x方向上先减速后加速D若小船在y方向上始终匀速，则在x方向上先加速后减速6.(多选)随着人们生活水平的提高，高尔夫球将逐渐成为普通人的休闲娱乐项目如图所示，某人从高出水平地面h的坡上水平击出一个质量为m的高尔夫球由于恒定的水平风力的作用，高尔夫球竖直地落入距击球点水平距离为L的A穴，则( BC )A球被击出后做平抛运动B该球从被击出到落入A穴所用的时间为C球被击出时的初速度大小为LD球被击出后受到的水平风力的大小为mgh/L考点3平抛运动1.人站在平台上平抛一小球，球离手时的速度为v1，落地时速度为v2，不计空气阻力，如图中能表示出速度矢量的演变过程的是( C )解析： 小球做平抛运动，只受重力作用，运动加速度方向竖直向下，所以速度变化的方向竖直向下，故选C.2.(xx广东卷)(多选)如图所示，在网球的网前截击练习中，若练习者在球网正上方距地面H处，将球以速度v沿垂直球网的方向击出，球刚好落在底线上，已知底线到网的距离为L，重力加速度取g，将球的运动视作平抛运动，下列表述正确的是( AB )A球的速度v等于LB球从击出至落地所用时间为C球从击球点至落地点的位移等于LD球从击球点至落地点的位移与球的质量有关解析：由平抛运动有Lvt、Hgt2，解得t、vL，故A、B正确球的水平位移为L，竖直位移为H，球的位移为s，故C错做平抛运动的物体，只受重力作用，加速度为重力加速度，与其质量无关，所以运动的位移也与质量无关，故D错3.(多选)如图所示，某一运动员从弧形雪坡上沿水平方向飞出后，又落回到斜面雪坡上，若斜面雪坡的倾角为，飞出时的速度大小为v0，不计空气阻力，运动员飞出后在空中的姿势保持不变，重力加速度为g，则( BD )A如果v0不同，则该运动员落到雪坡时的速度方向也就不同B不论v0多大，该运动员落到雪坡时的速度方向都是相同的C运动员落到雪坡时的速度大小是D运动员在空中经历的时间是4.(xx安徽卷)由消防水龙带的喷嘴喷出水的流量是0.28m3/min，水离开喷口时的速度大小为16m/s，方向与水平面夹角为60，在最高处正好到达着火位置，忽略空气阻力，则空中水柱的高度和水量分别是(重力加速度g取10m/s2)( A )A28.8m1.12102m3 B28.8m0.672m3C38.4m1.29102m3 D38.4m0.776m3解析：水离开喷口时竖直分速度为vvsin 6024m/s，在竖直方向上升的高度H28.8m，水离开喷口到达着火位置所用时间为t2.4s，空中水柱的水量为VQt2.4m31.12102m3.5.从高为h的斜面顶端以一定的水平速度v0抛出一个小球，改变斜面的倾角，小球在斜面上的落点将不同，已知斜面倾角的正切tan 与小球落在斜面上的时间t的关系如图所示，(取g10m/s2)，则小球抛出的速度v0等于( B )A12m/s B10m/sC8m/s D4m/s解析：小球在斜面上运动的时间t与的关系为t，则tan t，由图可知直线的斜率k，求得v010m/s.6.(多选)(xx江苏卷)如图所示，从地面上同一位置抛出两小球A、B，分别落在地面上的M、N点，两球运动的最大高度相同空气阻力不计，则( CD )AB的加速度比A的大BB的飞行时间比A的长CB在最高点的速度比A在最高点的大DB在落地时的速度比A在落地时的大解析：抛体运动的加速度相同，都为g，故A错；两球运动的最大高度相同，表明两小球A、B的竖直方向运动相同，运动时间相同，故B错；小球B水平距离远，v，表明小球B的水平速度大，B在最高点的速度比A在最高点的大，故C对；落地时，两小球A、B竖直方向速度相同，而小球B的水平速度大，B在落地时的速度比A在落地时的大，故D对考点4实验“研究平抛运动”1.如图所示，在研究平抛运动时，小球A沿轨道滑下，离开轨道末端(末端水平)时撞开轻质接触式开关S，被电磁铁吸住的小球B同时自由下落，改变整个装置的高度H做同样的实验，发现位于同一高度的A、B两球总是同时落地，该实验现象说明了A球在离开轨道后( C )A水平方向的分运动是匀速直线运动B水平方向的分运动是匀变速直线运动C竖直方向的分运动是自由落体运动D竖直方向的分运动是匀速直线运动解析： 改变高度做实验，发现A、B两球仍同时落地，只能说明A球的竖直分运动与B球自由落体运动情况相同，故C项正确2.(xx北京卷)在实验操作前应该对实验进行适当的分析研究平抛运动的实验装置示意如图小球每次都从斜槽的同一位置无初速度释放，并从斜槽末端水平飞出改变水平板的高度，就改变了小球在板上落点的位置，从而可描绘出小球的运动轨迹某同学设想小球先后三次做平抛，将水平板依次放在如图1、2、3的位置，且1与2的间距等于2与3的间距若三次实验中，小球从抛出点到落点的水平位移依次是x1，x2，x3，机械能的变化量依次为E1，E2，E3，忽略空气阻力的影响，下面分析正确的是( B )Ax2x1x3x2，E1E2E3Bx2x1x3x2，E1E2E3Cx2x1x3x2，E1E2E3Dx2x1x3x2，E1E2x3x2，由于小球做平抛运动的过程中只有重力做功，机械能守恒，故E1E2E30，本题选B.3.(多选)在“研究平抛物体的运动”实验时，下列因素中会使该实验的误差增大的是( BC )A球与斜槽间有摩擦B安装斜槽时其末端不水平C建立坐标系时，x轴、y轴正交，但y轴不够竖直D根据曲线计算平抛运动初速度时，曲线上取作计算的点离原点O较远4.某同学在做“研究平抛物体运动”的实验时忘记记下球做平抛运动的起点位置O，A为物体运动一段时间后的位置，根据图求出物体做平抛运动的初速度为(g取10m/s2)( B )A20m/s B2m/sC1m/s D10m/s5.如图所示，在“研究平抛物体运动”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长l1.25cm.若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为v02(用l、g表示)，其值是0.70(取g9.8m/s2)，小球在b点的速率是0.875m/s.解析：因a、b、c、d各相邻点之间的水平间距相等，说明小球通过ab、bc、cd各段所用的时间T相等平抛运动竖直方向分运动为自由落体运动故满足sgT2，其中s(2ll)(3l2l)l，水平方向满足2lv0T，从而可求得v02.将g9.8m/s2，l1.25102m代入得v00.70m/s.小球通过b点时的水平速度即为0.70m/s，而其竖直速度即为小球通过a、c两处过程中竖直速度的平均值，故vby.所以，b点的速度大小为vb，代入数据得vb0.875m/s考点5圆周运动1.一个物体以角速度做匀速圆周运动时，下列说法正确的是( A )A轨道半径越大，线速度越大B轨道半径越大，线速度越小C轨道半径越大，周期越大D轨道半径越大，周期越小2.(多选)如图所示，为A、B两质点做圆周运动的向心加速度随半径变化的图像，其中A为双曲线的一个分支，由图可知( AC )A. A物体运动的线速度大小不变B. A物体运动的角速度大小不变C. B物体运动的角速度大小不变D. B物体运动的线速度大小不变3.图为一种早期的自行车，这种不带链条传动的自行车的前轮的直径很大，这样的设计在当时主要是为了( A )A提高速度B提高稳定性C骑行方便D减小阻力4.如图，半径为r的圆周，绕竖直中心轴OO转动，小物块a靠在圆筒的内径上，它与圆筒的动摩擦因数为.现要使a相对于筒壁静止，则圆筒转动的角速度至少为( D )A. B.C. D.5.(多选)如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面做匀速圆周运动，则下列说法正确的是( AB )A球A的线速度必定大于球B的线速度B球A的角速度必定小于球B的角速度C球A的运动周期必定小于球B的运动周期D球A对筒壁的压力必定大于球B对筒壁的压力6.如图所示装置中，三个轮的半径分别为r、2r、4r，b点到圆心的距离为r，转动时皮带不打滑，则图中a、b、c、d各点的线速度之比为vavbvcvd2124，角速度之比为abcd2111，加速度之比aaabacad4124.7.有一个在水平面内以角速度匀速转动的圆台，半径为R，如图，圆台边缘处坐一个人，想用枪击中台心的目标，如果枪弹水平射出，出口速度为v，不计阻力的影响，则( A )A枪身与OP夹角成arcsin(R/v)瞄向圆心O点的右侧B枪身与OP夹角成arcsin(R/v)瞄向圆心O点的左侧C枪身与OP夹角成arctan(R/v)瞄向圆心的左侧D枪身沿OP瞄准O点8.(xx福建卷)如图，一不可伸长的轻绳上端悬挂于O点，T端系一质量m1.0kg的小球现将小球拉到A点(保持绳绷直)由静止释放，当它经过B点时绳恰好被拉断，小球平抛后落在水平地面上的C点地面上的D点与OB在同一竖直线上，已知绳长L1.0m，B点离地高度H1.0m，A、B两点的高度差h0.5m，重力加速度g取10m/s2，不计空气影响(1)地面上DC两点间的距离s；(2)轻绳所受的最大拉力大小解析：(1)小球从A到B机械能守恒，有mghmv小球从B到C做平抛运动，在竖直方向上有Hgt2在水平方向上有svBt由式解得s1.41m(2)小球下摆到达B点时，绳的拉力和重力的合力提供向心力，有Fmgm由式解得F20N根据牛顿第三定律FF轻绳所受的最大拉力为20N.锦囊1船过河问题的分析方法1.(多选)一条河宽100m，水流的速度为3m/s，一条船在静水中的速度为5m/s，下列关于船过河说法中正确的是( ABD )A小船过河的最短时间为20sB小船过河的最短航程为100mC当船头指向对岸时，船的合速度大小为4m/sD当船头指向上游，使船垂直到达河对岸时，船的合速度是4m/s2.民族运动会上有一个骑射项目，运动员骑在奔驶的马背上，弯弓放箭射击侧向的固定目标假设运动员骑马奔驰的速度为v1，运动员静止时射出的弓箭速度为v2，直线跑道离固定目标的最近距离为d，要想在最短的时间内射中目标，则运动员放箭处离目标的距离应该为( B )A. B.C. D.3.如图所示，河水流速为v且一定，船在静水中的速度为v，若船从A点出发船头分别朝AB、AC方向划行到达对岸，已知划行方向与河的垂线方向夹角相等，两次的划行时间分别为tAB、tAC，则有( C )A. tABtAC B. tABtACC. tABtAC D. 无法确定解析： AB、AC两次划行，沿垂直河岸方向的分速度都是vcos，所以渡河时间相等，选项C正确4.有一小船正在渡河，在离对岸30m时，其下游40m处有一危险水域假若水流速度为5m/s，为了使小船在危险水域之前到达对岸，那么，小船从现在起相对于静水的最小速度应是3m/s.解析： 设小船到达危险水域前，恰好到达对岸，则其合位移方向如图所示，设合位移方向与河岸的夹角为，则tan即37小船的合速度方向与合位移方向相同，根据平行四边形定则知，当船相对于静水的速度v1垂直于合速度时，v1最小，由图可知，v1的最小值为v1minv2sin 5m/s3m/s这时v1的方向与河岸的夹角9053.即从现在开始，小船头指向与上游成53角，以相对于静水的速度3m/s航行，在到达危险水域前恰好到达对岸故小船相对于静水的最小速度是3m/s.5.如图所示，甲、乙两船在同一条河流中同时开始渡河，河宽为H，河水流速为v0，划船速度均为v，出发时两船相距H，甲、乙船头均与岸边成60角，且乙船恰好能垂直到达对岸的A点，则下列判断正确的是( D )A甲、乙两船到达对岸的时间不同B两船可能在未到达对岸前相遇C甲船在A点右侧靠岸D甲船也在A点靠岸解析：渡河时间均为，乙能垂直于河岸渡河，对乙船，由vcos 60v0，可得v2v0，甲船在该时间内沿水流方向的位移为(vcos 60v0)H，刚好到A点，综上所述，A、B、C错误，D正确锦囊2竖直平面内的圆周运动的分析方法1.如图所示，长为L的细线，一端固定在O点，另一端系一个球把小球拉到与悬点O处于同一水平面的A点，并给小球竖直向下的初速度，使小球绕O点在竖直平面内做圆周运动要使小球能够在竖直平面内做圆周运动，在A处小球竖直向下的最小初速度应为( C )A. B.C. D.2.用轻质尼龙线系一个质量为0.25kg的钢球在竖直面内旋转已知线长为1.0m，若钢球恰能通过最高点，则球转到最低点时线受到的拉力是15N；若将线换成质量可以忽略的轻杆，为了使球恰能通过最高点，此杆的最大承受力至少应为12.5N.3.(多选)如图所示，细轻杆的一端与小球相连，可绕O点的水平轴自由转动现给小球一初速度，使它在竖直面内做圆周运动，a、b分别是表示轨道的最低点和最高点，则小球在这两点对杆的作用力大小之差可能为( BCD )A3mg B4mgC5mg D6mg解析：设小球在最高点和最低点杆对小球作用力大小分别为F1和F2，据牛顿第二定律：当速度较大时有：在最高点，mgF1，在最低点F2mg，a点到b点，由机械能守恒定律有mvmg2Lmv.据上三式可得：F2F16mg.据牛顿第三定律，此时小球在这两点对杆的作用力大小之差为6mg.同理，当在最高点速度为零时，F1mg，在最低点F2mg，a点到b点，由机械能守恒定律有mvmg2Lmv.可得：F2F14mg.据牛顿第三定律，此时小球在这两点对杆的作用力大小之差为4mg.当小球在最高点的速度0v时，4mgF2F12R)已知列车的车轮是卡在导轨上的光滑槽中只能使列车沿着圆周运动而不能脱轨试问：列车在水平轨道上应具有多大初速度v0，才能使列车通过圆形轨道？解析：列车开上圆轨道时速度开始减慢，当整个圆轨道上都挤满了一节节车厢时，列车速度达到最小值v，此最小速度一直保持到最后一节车厢进入圆轨道，然后列车开始加速由于轨道光滑，列车机械能守恒，设单位长列车的质量为，则有：LvLv22RgR要使列车能通过圆形轨道，则必有v0，解得v02R.