高考物理二轮复习精品资料专题03 曲线运动教学案（学生版）.doc

2013高考物理二轮复习精品资料专题03 曲线运动教学案（学生版）【2013考纲解读】曲线运动是历年高考的必考内容，一般以选择题的形式出现，重点考查加速度、线速度、角速度、向心加速度等概念及其应用。本部分知识经常与其他知识点如牛顿定律、动量、能量、机械振动、电场、磁场、电磁感应等知识综合出现在计算题中，近几年的考查更趋向于对考生分析问题、应用知识能力的考查。【知识网络构建】 【重点知识整合】二、抛体运动1平抛运动(1)平抛运动是匀变速曲线运动(其加速度为重力加速度)，可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，运动轨迹为抛物线 (2)物体做平抛运动时，运动时间由竖直高度决定，水平位移由初速度和竖直高度共同决定(3)物体做平抛运动时，在任意相等时间间隔t内速度的改变量v大小相等、方向相同(vvygt)(4)平抛运动的两个重要推论做平抛运动的物体任意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131所示由做平抛运动的物体在任意时刻、任意位置处的瞬时速度与水平方向的夹角及位移与水平方向的夹角满足：tan2tan.2类平抛运动以一定的初速度将物体抛出，如果物体受的合力恒定且与初速度方向垂直，则物体所做的运动为类平抛运动，如以初速度v0垂直电场方向射入匀强电场中的带电粒子的运动类平抛运动的性质及解题方法与平抛运动类似，也是用运动的分解法三、圆周运动1描述圆周运动的物理量物理量 大小 方向 物理意义 线速度 圆弧上各点的切线方向 描述质点沿圆周运动的快慢 角速度 中学不研究其方向周期、频率 无方向 向心加速度 时刻指向圆心 描述线速度方向改变的快慢 相互关系 注意：同一转动体上各点的角速度相等，皮带传动轮子边缘各点的线速度大小相等2向心力做圆周运动物体的向心力可以由重力、弹力、摩擦力等各种性质的力提供，也可以由各力的合力或某力的分力提供物体做匀速圆周运动时，物体受到的合力全部提供向心力；物体做变速圆周运动时，物体的合力的方向不一定沿半径指向圆心，合力沿半径方向的分力提供向心力，合力沿切线方向的分力改变物体速度的大小3处理圆周运动的动力学问题的步骤(1)首先要明确研究对象；(2)对其受力分析，明确向心力的来源；(3)确定其运动轨道所在的平面、圆心的位置以及半径；(4)将牛顿第二定律应用于圆周运动，得到圆周运动中的动力学方程，有以下各种情况： 解题时应根据已知条件合理选择方程形式四、开普勒行星运动定律1. 开普勒第一定律（轨道定律）:所有的行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上。2. 开普勒第二定律（面积定律）:对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过的相等的面积。（近日点速率最大，远日点速率最小） 3. 开普勒第三定律（周期定律）：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的平方的比值都相等。 即（m为中心天体质量）k是一个与行星无关的常量，仅与中心天体有关长轴短轴五、万有引力定律1. 定律内容：宇宙间的一切物体都是相互吸引的，两个物体间的引力大小，跟它们的质量的乘积成正比，跟它们距离的平方成反比。2. 表达式：f=gmm/r2 g为万有力恒量：g=6.6710-11nm2/kg。说明： (1)公式适用于质点间的相互作用。当两个物体间的距离远远大于物体本身的大小时，物体可视为质点。(2)质量分布均匀的球体可视为质点，r是两球心间的距离。地球对物体的引力是物体具有重力的根本原因但重力又不完全等于引力这是因为地球在不停地自转，地球上的一切物体都随着地球自转而绕地轴做匀速圆周运动，这就需要向心力这个向心力的方向是垂直指向地轴的，它的大小是，式中的r是物体与地轴的距离，是地球自转的角速度这个向心力来自哪里?只能来自地球对物体的引力f，它是引力f的一个分力如右图，引力f的另一个分力才是物体的重力mg在不同纬度的地方，物体做匀速圆周运动的角速度相同，而圆周的半径r不同，这个半径在赤道处最大，在两极最小(等于零)纬度为处的物体随地球自转所需的向心力 (r为地球半径)，由公式可见，随着纬度升高，向心力将减小，在两极处rcos0，f0作为引力的另一个分量，即重力则随纬度升高而增大在赤道上，物体的重力等于引力与向心力之差即在两极，引力就是重力但由于地球的角速度很小，仅为105rads数量级，所以mg与f的差别并不很大在不考虑地球自转的条件下，地球表面物体的重力这是一个很有用的结论从图1中还可以看出重力mg一般并不指向地心，只有在南北两极和赤道上重力mg才能向地心同样，根据万有引力定律知道，在同一纬度，物体的重力和重力加速度g的数值，还随着物体离地面高度的增加而减小若不考虑地球自转，地球表面处有，可以得出地球表面处的重力加速度在距地表高度为h的高空处，万有引力引起的重力加速度为g，由牛顿第二定律可得：即如果在h处，则gg/4在月球轨道处，由于r60，所以重力加速度g g/3600重力加速度随高度增加而减小这一结论对其他星球也适用3. 解卫星的有关问题：在高考试题中，应用万有引力定律解题的知识常集中于两点：一是天体运动的向心力来源于天体之间的万有引力。即 二是地球对物体的万有引力近似等于物体的重力，即从而得出 (黄金代换，不考虑地球自转)4. 卫星：相对地面静止且与地球自转具有相同周期的卫星。定高：h=36000km 定速：v=3.08km/s 定周期：=24h 定轨道：赤道平面5. 万有引力定律在天文学上的应用主要是万有引力提供星体做圆周运动的向心力.人造地球卫星的绕行速度、角速度、周期与半径的关系由得r越大，v越小由得r越大，越小由得r越大，t越大行星和卫星的运动可近似视为匀速圆周运动，而万有引力是行星、卫星作匀速圆周运动的向心力。【高频考点突破】考点一 平抛运动问题1平抛运动的基本规律(1)水平方向：vxv0，xv0t；竖直方向：vygt，ygt2.(2)合速度：v，tan.(3)合位移：物体在时间t内的位移的大小：s，tan.显然：tan2tan.2平抛运动的分析方法分析平抛运动的问题，一定要画好示意图，搞清位移关系、速度关系，特别是在速度vx、vy、v构成的速度三角形中以及x、y、s构成的位移三角形中，明确已知量、未知量是解题的突破口3平抛斜面模型的分析斜面上物体做平抛运动的分析，一般可以利用平抛运动的推论式，即充分利用斜面倾角与位移或速度的关系，再结合平抛运动的两个分立式即可求解特别要注意斜面上平抛物体飞行的时间与初速度有关，但到达斜面时，速度的方向则与初速度的大小无关例1、如图35所示，在倾角为的斜面顶端a处以初速度v0水平抛出一小球，落在斜面上的某一点b处，设空气阻力不计，求：(1)小球从a运动到b处所需的时间、落到b点的速度及a、b间的距离(2)从抛出开始计时，经过多长时间小球离斜面的距离达到最大？这个最大距离是多少？ 图3-5 考点二 圆周运动问题1圆周运动的基本规律(1)向心力：fm2rmm()2rm(2f)2rm(2n)2r.(2)向心加速度大小：a2r()2r(2f)2r(2n)2r.注意：当为常数时，a与r成正比；当v为常数时，a与r成反比；若无特殊条件，不能说a与r成正比还是反比2解决圆周运动问题的主要步骤(1)审清题意，确定研究对象；(2)分析物体的运动情况；(3)分析物体的受力情况，确定向心力的来源；(4)据牛顿运动定律及向心力公式列方程；(5)求解、讨论例2、过山车是游乐场中常见的设施如图37是一种过山车的简易模型，它由水平轨道和在竖直平面内的两个圆形轨道组成，b、c分别是两个圆形轨道的最低点半径r12.0 m、r21.4 m一个质量为m1.0 kg的小球(视为质点)，从轨道的左侧a点以v012.0 m/s的初速度沿轨道向右运动a、b间距l16.0 m小球与水平轨道间的动摩擦因数0.2，圆形轨道是光滑的假设水平轨道足够大，圆形轨道间不相互重叠重力加速度取g10 m/s2，计算结果保留小数点后一位数字试求：图3-7(1)小球在经过第一个圆形轨道的最高点时，轨道对小球作用力的大小； (2)如果小球恰能通过第二个圆形轨道，b、c间距l应是多少； (3)在满足(2)的条件下，如果要使小球不脱离轨道，在第三个圆形轨道的设计中，半径r3应满足的条件；小球最终停留点与起点a的距离 考点三 天体运动问题1天体运动的基本规律及应用 m2rmvmekmv2 mrt m常数利用可讨论卫星或行星的运动量v、t随r的变化，利用可计算中心天体的质量并进一步求其密度 【难点探究】难点一一般曲线运动问题1利用运动的合成与分解研究曲线运动的一般思路(求解)曲线运动的规律 (研究)两个直线运动的规律 (解得)曲线运动的规律 2合运动与分运动的关系合运动是物体的实际运动，分运动是合运动的两个效果(1)曲线运动应按照运动的效果进行分解，应深刻挖掘曲线运动的实际效果，明确曲线运动应分解为哪两个方向的直线运动(特殊情况可分解为一个直线运动和一个圆周运动，如斜拉小船等)(2)运动的合成与分解问题的切入点：等效合成时，要关注两个分运动的时间关系运动的等时性 等时性 各分运动经历的时间与合运动经历的时间相等 独立性 一个物体同时参与几个分运动，各个运动独立进行而不受其他分运动的影响 等效性 各个分运动的规律叠加起来与合运动的规律有完全相同的效果 例1、某研究性学习小组进行了如下实验：如图132所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡做成的小圆柱体r.将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，在r从坐标原点以速度v03 cm/s匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做初速为零的匀加速直线运动同学们测出某时刻r的坐标为(4,6)，此时r的速度大小为_cm/s.r在上升过程中运动轨迹的示意图是图133中的_(r视为质点) 难点二 平抛与类平抛问题1平抛运动的处理方法是将其分解为水平方向和竖直方向的两个分运动(1)水平方向：做匀速直线运动，vxv0，xv0t.(2)竖直方向：做自由落体运动，vygt，ygt2.2类平抛运动的处理方法也是分解运动，即将其分解为沿初速度v0方向(不一定水平)的匀速运动(vxv0，xv0t)和沿合力方向(与初速度v0方向垂直)的匀加速运动(vyat，y at2)注意加速度方向不一定竖直向下、大小也不一定等于g. 例2、如图135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()a球的速度v等于l b球从击出到落地所用时间为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 难点三 圆周运动及其临界问题竖直面内圆周运动的两种临界问题的比较分类 最高点无支撑 最高点有支撑 实例 球与绳连接、水流星、翻滚过山车 球与杆连接、车过拱桥、球过竖直管道、套在圆环上的物体等 图示 在最高点受力 重力、弹力f弹向下或等于零 重力、弹力f弹向下或向上或等于零 恰好过最高点 f弹0，v (在最高点速度不能为零) f弹mg，v0 (在最高点速度可为零) 例3、如图137所示，倾角37的斜面底端b平滑连接着半径r0.40 m的竖直光滑圆轨道质量m0.50 kg的小物块从距地面h2.7 m处沿斜面由静止开始下滑，已知物块滑到斜面底端b时的速度大小v6.0 m/s，已知小物块通过b点时无能量损失，sin370.6，cos370.8，g10 m/s2，求：(1)小物块与斜面间的动摩擦因数；(2)物块运动到圆轨道的最高点a时，对圆轨道的压力大小 难点四 曲线运动的综合问题曲线运动的综合问题一般以平抛运动、圆周运动情景为载体，综合考查曲线运动的规律、运动的分解与合成、牛顿运动定律、机械能守恒定律和动能定理等物理主干知识在曲线运动综合问题的解题过程中，应首先进行物体受力分析和运动过程分析，然后确定应用何种规律解题，并且要注意两种不同运动分界点的运动和受力特征例4 、 如图139所示，用内壁光滑的细管弯成半径为r的圆轨道，固定在竖直平面内，o是圆心，a、b为两个端口，a与圆心o等高，aob120，重力加速度为g.(1)一直径略小于圆管内径的小球从a点正上方h高处自由下落，并进入圆管运动，小球质量为m，求小球经过圆管最低点时对圆管的压力大小(2)一直径略小于圆管内径的小球从a点正上方某点向右水平抛出，小球无碰撞地进入圆管运动，求小球水平抛出的初速度(3)在(2)的情况下，求小球从a点离开后相对于a点上升的最大高度.图139难点五天体质量和密度的估算问题1已知环绕天体的周期t和半径r，求中心天体的质量、密度由gmr可知：只要知道环绕天体的周期t和半径r，就可求出中心天体的质量m.设中心天体的半径为r，则vr3，其密度为，联立解得 .若测得中心天体的近表卫星周期t，此时rr，则中心天体的平均密度为可见只需要测得中心天体近表卫星的周期，就可以得到中心天体的密度 2已知星球表面的重力加速度g，求星球质量在星球表面附近，重力近似等于万有引力，即mg多用代换)，可求得星球质量m，或星球表面的重力加速度g。例5、“嫦娥二号”是我国月球探测第二期工程的先导星若测得“嫦娥二号”在月球(可视为密度均匀的球体)表面附近圆形轨道运行的周期t，已知引力常量为g，半径为r的球体体积公式则可估算月球的() a密度 b质量 c半径 d自转周期难点六 航天器的动力学分析与变轨问题提供天体做圆周运动的向心力是该天体受到的万有引力f供天体做圆周运动需要的向心力是f需m当f供f需时，天体在圆轨道上做匀速圆周运动；当f供f需时，万有引力充当向心力过余，天体做向心运动；当f供f需时，万有引力充当向心力不足，天体做离心运动 例6 、我国“嫦娥一号”探月卫星发射后，先在“24小时轨道”上绕地球运行(即绕地球一圈需要24小时)；然后，经过两次变轨依次到达“48小时轨道”和“72小时轨道”；最后奔向月球如果按圆形轨道计算，并忽略卫星质量的变化，则在每次变轨完成后与变轨前相比() a卫星动能增大，引力势能减小 b卫星动能增大，引力势能增大 c卫星动能减小，引力势能减小 d卫星动能减小，引力势能增大 难点七 同步卫星、近地卫星与极地卫星问题1地球轨道同步卫星 (1)同步卫星位于赤道正上方，轨道平面与赤道平面共面； (2)同步卫星的轨道半径一定，距离地球表面的高度一定，约36000 km； (3)同步卫星的运行周期和地球的自转周期相同，t24 h，且转动方向相同； (4)所有地球轨道同步卫星的半径、线速度大小、角速度大小及周期都相同 2近地卫星：当人造地球卫星在近地轨道上运行时，轨道半径近似等于地球的半径r，近地卫星的运行速度即地球的第一宇宙速度 (1)设地球的质量为m，卫星的质量为m，当人造地球卫星在近地轨道上运行时，轨道半径近似等于地球的半径r，万有引力提供近地卫星做圆周运动的向心力， 难点八 双星与多星问题1“双星”与“多星”系统“双星”是两颗星相距较近，它们之间的万有引力对两者运动都有显著影响，而其他天体的作用力影响可以忽略的特殊天体系统它们之所以没有被强大的引力吸引到一起而保持一定的距离不变，是因为它们绕着连线上的共同“中心”以相同的周期做匀速圆周运动，它们之间的万有引力提供它们做圆周运动的向心力解答“双星”问题要抓住两个要点，即双星的运动周期相等，向心力大小相等另有“三星”、“四星”、“多星”系统，其共同点是同一系统中各天体间的距离不变，各星受到的向心力不一定相等，但其运动周期一定相同 2“黑洞” 近代引力理论预言的一种引力极强的特殊天体“黑洞”，能将任何物体吸引进来，包括光线在内的任何物体却不能脱离它由于黑洞中的光无法逃逸，所以我们无法直接观测“黑洞” “黑洞”的密度十分巨大，任何物体都不能脱离它的束缚，即使光子也不能从“黑洞”上射出根据逃逸速度(即第二宇宙速度)是环绕速度的倍，“黑洞”的第二宇宙速度vc，故一个质量为m的“黑洞”，则其半径r.例8、如图143所示，质量分别为m和m的两个星球a和 b在引力作用下都绕o点做匀速圆周运动，星球a和b两者中心之间距离为l.已知a、b的中心和o三点始终共线，a和b分别在o的两侧，引力常量为g.(1)求两星球做圆周运动的周期 【历届高考真题】【2012高考】（2012上海）12如图，斜面上a、b、c三点等距，小球从a点正上方o点抛出，做初速为v0的平抛运动，恰落在b点。若小球初速变为v，其落点位于c，则 （ ）（a）v0 v 2v0 （b）v=2v0（c）2v0 v 3v0（2012安徽）16.如图所示，在竖直平面内有一半径为的圆弧轨道，半径水平、竖直，一个质量为的小球自的正上方点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点时恰好对轨道没有压力。已知=2,重力加速度为，则小球从到的运动过程中 （ ）a. 重力做功 b. 机械能减少c. 合外力做功 d. 克服摩擦力做功（2012浙江）18、由光滑细管组成的轨道如图所示，其中ab段是半径为r的四分之一圆弧，轨道固定在竖直平面内。一质量为m的小球，从距离水平地面高为h的管口d处静止释放，最后能够从a端水平抛出落到地面上。下列说法正确的是a. 小球落到地面相对于a点的水平位移值为b. 小球落到地面相对于a点的水平位移值为c. 小球能从细管a端水平抛出的条件是h2rd. 小球能从细管a端水平抛出的最小高度（2012全国新课标卷）15.如图，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则abcxyoa.a的飞行时间比b的长b.b和c的飞行时间相同c.a的水平速度比b的小d.b的初速度比c的大（2012北京）22（16分）如图所示，质量为m的小物块在粗糙水平桌面上做直线运动，经距离l后以速度v飞离桌面，最终落在水平地面上。已知l =1.4m，v =3.0m/s，m = 0.10kg，物块与桌面间的动摩擦因数u =0.25，桌面高h =0.45m。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。求（1）小物块落地点距飞出点的水平距离s（2）小物块落地时的动能ek（3）小物块的初速度大小v0（2012天津）10（16分）如图所示，水平地面上固定有高为h的平台，台面上有固定的光滑坡道，坡道顶端距台面高度也为h，坡道底端与台面相切。小球a从坡道顶端由静止开始滑下，到达水平光滑的台面与静止在台面上的小球b发生碰撞，并粘连在一起，共同沿台面滑行并从台面边缘飞出，落地点与飞出点的水平距离恰好为台高的一半，两球均可视为质点，忽略空气阻力，重力加速度为g。求（1）小球a刚滑至水平台面的速度va；（2）a、b两球的质量之比ma：mb。（2012大纲版全国卷）26.（20分）（注意：在试题卷上作答无效）一探险队员在探险时遇到一山沟，山沟的一侧竖直，另一侧的坡面呈抛物线形状。此队员从山沟的竖直一侧，以速度v0沿水平方向跳向另一侧坡面。如图所示，以沟底的o点为原点建立坐标系oxy。已知，山沟竖直一侧的高度为2h，坡面的抛物线方程为y=x2，探险队员的质量为m。人视为质点，忽略空气阻力，重力加速度为g。（1）求此人落到坡面时的动能；（2）此人水平跳出的速度为多大时，他落在坡面时的动能最小？动能的最小值为多少？（2012山东）22（15分）如图所示，一工件置于水平地面上，其ab段为一半径的光滑圆弧轨道，bc段为一长度的粗糙水平轨道，二者相切与b点，整个轨道位于同一竖直平面内，p点为圆弧轨道上的一个确定点。一可视为质点的物块，其质量，与bc间的动摩擦因数。工件质，与地面间的动摩擦因数。（取求f的大小当速度时，使工件立刻停止运动（即不考虑减速的时间和位移），物块飞离圆弧轨道落至bc段，求物块的落点与b点间的距离。（2012重庆）冥王星与其附近的另一星体卡戎可视为双星系统，质量比约为71，同时绕它们连线上某点o做匀速圆周运动由此可知，冥王星绕o点运动的()a轨道半径约为卡戎的 b角速度大小约为卡戎的c线速度大小约为卡戎的7倍 d向心力大小约为卡戎的7倍（2012广东）21.如图6所示，飞船从轨道1变轨至轨道2。若飞船在两轨道上都做匀速圆周运动，不考虑质量变化，相对于在轨道1上，飞船在轨道2上的( )a.动能大b.向心加速度大c.运行周期长d.角速度小（2012山东）152012年11月3日，“神州八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器成功实施了首次交会对接。任务完成后“天宫一号”经变轨升到更高的轨道，等待与“神州九号”交会对接。变轨前和变轨完成后“天宫一号”的运行轨道均可视为圆轨道，对应的轨道半径分别为r1、r2，线速度大小分别为、。则等于（ ）a b c d （2012福建）如图，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动，当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运动。现测得转台半径r=0.5 m,离水平地面的高度h=0.8m,物块平抛落地过程水平位移的大小s=0.4m。设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s2 求：（1）物块做平抛运动的初速度大小v0；（2）物块与转台间的动摩擦因数。（2012福建）16、一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，其线速度大小为假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m的物体重力，物体静止时，弹簧测力计的示数为，已知引力常量为g,则这颗行星的质量为a b.c d.（2012江苏）8. 2012 年8 月,“嫦娥二号冶成功进入了环绕“日地拉格朗日点冶的轨道,我国成为世界上第三个造访该点的国家. 如图所示,该拉格朗日点位于太阳和地球连线的延长线上,一飞行器处于该点,在几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做圆周运动,则此飞行器的(a) 线速度大于地球的线速度(b) 向心加速度大于地球的向心加速度(c) 向心力仅由太阳的引力提供(d) 向心力仅由地球的引力提供（2012浙江）15、如图所示，在火星与木星轨道之间有一小行星带。假设该带中的小行星只受到太阳的引力，并绕太阳做匀速圆周运动。下列说法正确的是a.太阳对小行星的引力相同b.各小行星绕太阳运动的周期小于一年c.小行星带内侧小行星的向心加速度值大于小行星带外侧小行星的向心加速度值d.小行星带内各小行星圆周运动的线速度值大于 地球公转的线速度值（2012天津）3 一人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如该卫星变轨后仍做匀速圆周运动，动能减小为原来的 1 4 ，不考虑卫星质量的变化，则变轨前后卫星的a向心加速度大小之比为4：1b角速度大小之比为2：1c周期之比为1：8d轨道半径之比为1：2（2012四川）15今年4月30日，西昌卫星发射中心发射的中圆轨道卫星，其轨道半径为2.8107m，它与另一颗同质量的同步轨道卫星（轨道半径为4.2107m）相比a向心力较小b动能较大c发射速度都是第一宇宙速度d角速度较小（2012北京）18关于环绕地球运动的卫星，下列说法正确的是a分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星，不可能具有相同的周期b沿椭圆轨道运行的一颗卫星，在轨道不同位置可能具有相同的速率c在赤道上空运行的两颗地球同步卫星，它们的轨道半径有可能不同d沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星，它们的轨道平面一定会重合（2012上海）22（b组）人造地球卫星做半径为r，线速度大小为v的匀速圆周运动。当其角速度变为原来的倍后，运动半径为_，线速度大小为_。【2011高考】1.（天津）如图所示，a、b两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动，运动过程中b受到的摩擦力a方向向左，大小不变b方向向左，逐渐减小c方向向右，大小不变d方向向右，逐渐减小2（北京）“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动。某人做蹦极运动，所受绳子拉力f的大小随时间t变化的情况如图所示。将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，重力加速度为g。据图可知，此人在蹦极过程中最大加速度约为ag b2g c3g d4g3.（四川）如图是“神舟”系列航天飞船返回舱返回地面的示意图，假定其过程可简化为：打开降落伞一段时间后，整个装置匀速下降，为确保安全着陆，需点燃返回舱的缓冲火箭，在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动，则a.火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力变小b.返回舱在喷气过程中减速的主要原因是空气阻力c返回舱在喷气过程中所受合外力可能做正功d.返回舱在喷气过程中处于失重状态4.如图，在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板，其上叠放一质量为m2的木块。假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。现给木块施加一随时间t增大的水平力f=kt（k是常数），木板和木块加速度的大小分别为a1和a2，下列反映a1和a2变化的图线中正确的是（a）5（上海）受水平外力f作用的物体，在粗糙水平面上作直线运动，其 图线如图所示，则(a)在秒内，外力大小不断增大(b)在时刻，外力为零(c)在秒内，外力大小可能不断减小(d)在秒内，外力大小可能先减小后增大7（北京）（18分）利用电场和磁场，可以将比荷不同的离子分开，这种方法在化学分析和原子核技术等领域有重要的应用。如图所示的矩形区域acdg(ac边足够长)中存在垂直于纸面的匀强磁场，a处有一狭缝。离子源产生的离子，经静电场加速后穿过狭缝沿垂直于ga边且垂直于磁场的方向射入磁场，运动到ga边，被相应的收集器收集。整个装置内部为真空。已知被加速的两种正离子的质量分别是m1和m2(m1m2)，电荷量均为q。加速电场的电势差为u，离子进入电场时的初速度可以忽略。不计重力，也不考虑离子间的相互作用。(1)求质量为m1的离子进入磁场时的速率v1；(2)当磁感应强度的大小为b时，求两种离子在ga边落点的间距s；(3)在前面的讨论中忽略了狭缝宽度的影响，实际装置中狭缝具有一定宽度。若狭缝过宽，可能使两束离子在ga边上的落点区域交叠，导致两种离子无法完全分离。设磁感应强度大小可调，ga边长为定值l，狭缝宽度为d，狭缝右边缘在a处。离子可以从狭缝各处射入磁场，入射方向仍垂直于ga边且垂直于磁场。为保证上述两种离子能落在ga边上并被完全分离，求狭缝的最大宽度。8（安徽）（16分）xyopb如图所示，在以坐标原点o为圆心、半径为r的半圆形区域内，有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，磁感应强度为b，磁场方向垂直于xoy平面向里。一带正电的粒子（不计重力）从o点沿y轴正方向以某一速度射入，带电粒子恰好做匀速直线运动，经t0时间从p点射出。（1）求电场强度的大小和方向。（2）若仅撤去磁场，带电粒子仍从o点以相同的速度射入，经时间恰从半圆形区域的边界射出。求粒子运动加速度的大小。（3）若仅撤去电场，带电粒子仍从o点射入，且速度为原来的4倍，求粒子在磁场中运动的时间。9（安徽）（20分）mmv0opl如图所示，质量m=2kg的滑块套在光滑的水平轨道上，质量m=1kg的小球通过长l=0.5m的轻质细杆与滑块上的光滑轴o连接，小球和轻杆可在竖直平面内绕o轴自由转动，开始轻杆处于水平状态，现给小球一个竖直向上的初速度v0=4 m/s，g取10m/s2。（1）若锁定滑块，试求小球通过最高点p时对轻杆的作用力大小和方向。（2）若解除对滑块的锁定，试求小球通过最高点时的速度大小。（3）在满足（2）的条件下，试求小球击中滑块右侧轨道位置点与小球起始位置点间的距离。10（北京）（16分）如图所示，长度为l的轻绳上端固定在o点，下端系一质量为m的小球（小球的大小可以忽略）。（1）在水平拉力f的作用下，轻绳与竖直方向的夹角为，小球保持静止。画出此时小球的受力图，并求力f的大小；olfm（2）由图示位置无初速释放小球，求当小球通过最低点时的速度大小及轻绳对小球的拉力。不计空气阻力。12（福建）（15分）反射式速调管是常用的微波器械之一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理与下述过程类似。如图所示，在虚线两侧分别存在着方向相反的两个匀强电场，一带电微粒从a点由静止开始，在电场力作用下沿直线在a、b两点间往返运动。已知电场强度的大小分别是n/c和n/c，方向如图所示，带电微粒质量，带电量,a点距虚线的距离，不计带电微粒的重力，忽略相对论效应。求：（1）b点到虚线的距离；（2）带电微粒从a点运动到b点所经历的时间。【2010高考】1（2010全国卷）如右图，轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连，下端与另一质量为m的木块2相连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态。现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为、。重力加速度大小为g。则有a， b，c， d，4(2010海南物理)在水平的足够长的固定木板上，一小物块以某一初速度开始滑动，经一段时间t后停止现将该木板改置成倾角为45的斜面，让小物块以相同的初速度沿木板上滑若小物块与木板之间的动摩擦因数为则小物块上滑到最高位置所需时间与t之比为abcd5(2010海南物理)如右图，木箱内有一竖直放置的弹簧，弹簧上方有一物块：木箱静止时弹自由落体处于压缩状态且物块压在箱顶上若在某一段时间内，物块对箱顶刚好无压力，则在此段时间内，木箱的运动状态可能为a加速下降 b加速上升 c减速上升 d减速下降6(2010海南物理)雨摘下落时所受到的空气阻力与雨滴的速度有关，雨滴速度越大，它受到的空气阻力越大：此外，当雨滴速度一定时，雨滴下落时所受到的空气阻力还与雨滴半径的次方成正比()假设一个大雨滴和一个小雨滴从同一云层同时下落，最终它们都_（填“加速”、“减速”或”匀速”）下落_（填“大”或“小”）雨滴先落到地面；接近地面时，_（填“大”或“小”）雨滴的速度较小【2009高考】8.（09全国卷15）两物体甲和乙在同一直线上运动，它们在00.4s时间内的v-t图象如图所示。若仅在两物体之间存在相互作用，则物体甲与乙的质量之比和图中时间t1分别为 （ ）a和0.30s b3和0.30s c和0.28s d3和0.28s9.（09广东物理8）某人在地面上用弹簧秤称得体重为490n。他将弹簧秤移至电梯内称其体重，至时间段内，弹簧秤的示数如图所示，电梯运行的v-t图可能是（取电梯向上运动的方向为正） （ ）10.（09江苏物理9）如图所示，两质量相等的物块a、b通过一轻质弹簧连接，b足够长、放置在水平面上，所有接触面均光滑。弹簧开始时处于原长，运动过程中始终处在弹性限度内。在物块a上施加一个水平恒力，a、b从静止开始运动到第一次速度相等的过程中，下列说法中正确的有 （ ）11.（09广东理科基础4）建筑工人用图所示的定滑轮装置运送建筑材料。质量为70.0kg的工 人站在地面上，通过定滑轮将20.0kg的建筑材料以0500ms2的加速度拉升，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则工人对地面的压力大小为(g取loms2) （ ）a510 n b490 n c890 n d910 n 12.（09广东理科基础15）搬运工人沿粗糙斜面把一个物体拉上卡车，当力沿斜面向上，大小为f时，物体的加速度为a1；若保持力的方向不变，大小变为2f时，物体的加速度为a2，则 （ ）aal=a2 ba1a22al 13.（09山东17）某物体做直线运动的v-t图象如图甲所示，据此判断图乙（f表示物体所受合力，x表示物体的位移）四个选项中正确的是 14.（09山东18）2008年9月25日至28日我国成功实施了“神舟”七号载入航天飞行并实现了航天员首次出舱。飞船先沿椭圆轨道飞行，后在远地点343千米处点火加速，由椭圆轨道变成高度为343千米的圆轨道，在此圆轨道上飞船运行周期约为90分钟。下列判断正确的是 （ ）p地球q轨道1轨道2a飞船变轨前后的机械能相等b飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于失重状态c飞船在此圆轨道上运动的角度速度大于同步卫星运动的角速度d飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的加速度大于变轨后沿圆轨道运动的加速度15.（09山东22）图示为某探究活动小组设计的节能运动系统。斜面轨道倾角为30，质量为m的木箱与轨道的动摩擦因数为。木箱在轨道端时，自动装货装置将质量为m的货物装入木箱，然后木箱载着货物沿轨道无初速滑下，与轻弹簧被压缩至最短时，自动卸货装置立刻将货物卸下，然后木箱恰好被弹回到轨道顶端，再重复上述过程。下列选项正确的是 （ ） ammbm2mc木箱不与弹簧接触时，上滑的加速度大于下滑的加速度d在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中，减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能16.（09安徽17）为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯。无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转。一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这 两个过程，如图所示。那么下列说法中正确的是 （ ）a. 顾客始终受到三个力的作用b. 顾客始终处于超重状态c. 顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方，再竖直向下d. 顾客对扶梯作用的方向先指向右下方，再竖直向下17.（09安徽18）在光滑的绝缘水平面上，有一个正方形的abcd，顶点a、c处分别固定一个正点电荷，电荷量相等，如图所示。若将一个带负电的粒子置于b点，自由释放，粒子将沿着对角线bd往复运动。粒子从b点运动到d点的过程中 （ ） a. 先作匀加速运动，后作匀减速运动b. 先从高电势到低电势，后从低电势到高电势c. 电势能与机械能之和先增大，后减小d. 电势能先减小，后增大18.（09山东24）（15分）如图所示，某货场而将质量为m1=100 kg的货物（可视为质点）从高处运送至地面，为避免货物与地面发生撞击，现利用固定于地面的光滑四分之一圆轨道，使货物中轨道顶端无初速滑下，轨道半径r=1.8 m。地面上紧靠轨道次排放两声完全相同的木板a、b，长度均为l=2m，质量均为m2=100 kg，木板上表面与轨道末端相切。货物与木板间的动摩擦因数为1，木板与地面间的动摩擦因数=0.2。（最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，取g=10 m/s2）（1）求货物到达圆轨道末端时对轨道的压力。（2）若货物滑上木板4时，木板不动，而滑上木板b时，木板b开始滑动，求1应满足的条件。（3）若1=0。5，求货物滑到木板a末端时的速度和在木板a上运动的时间。 19.（09安徽22）（14分）在2008年北京残奥会开幕式上，运动员手拉绳索向上攀登，最终点燃 了主火炬，体现了残疾运动员坚忍不拔的意志和自强不息的精神。为了探究上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用，可将过程简化。一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的运动员拉住，如图所示。设运动员的质量为65kg，吊椅的质量为15kg，不计定滑轮与绳子间的摩擦。重力加速度取。当运动员与吊椅一起正以加速度上升时，试求（1）运动员竖直向下拉绳的力；（2）运动员对吊椅的压力。21.（09海南物理15）（9分）一卡车拖挂一相同质量的车厢，在水平直道上以的速度匀速行驶，其所受阻力可视为与车重成正比，与速度无关。某时刻，车厢脱落，并以大小为的加速度减速滑行。在车厢脱落后，司机才发觉并紧急刹车，刹车时阻力为正常行驶时的3倍。假设刹车前牵引力不变，求卡车和车厢都停下后两者之间的距离。22.（09上海物理22）（12分）如图a，质量m1kg的物体沿倾角q37的固定粗糙斜面由静止开始向下运动，风对物体的作用力沿水平方向向右，其大小