（最新试题汇编）高三物理一轮复习 D单元 曲线运动专练（含详解）.doc

d单元 曲线运动 目录d1 运动的合成与分解1d2 抛体运动1d3 实验：研究平抛物体的运动3d4 圆周运动3d5 万有引力与天体运动7d6 曲线运动综合9 d1 运动的合成与分解 d2 抛体运动【题文】（物理卷2014届江苏省南京市金陵中学高三第四次模拟考试（2014.05）2、如图所示，在水平地面附近小球b以初速度v斜向上瞄准另一小球a射出，恰巧在b球射出的同时，a球由静止开始下落，不计空气阻力。则两球在空中运动的过程中 ( )a以地面为参照物，a球做匀变速运动，b球做匀速运动 b在相同时间内b球的速度变化一定比a球的速度变化大 c两球的动能都随离地的竖直高度均匀变化da、b两球一定会相碰 【知识点】 抛体运动；自由落体运动a3 d2【答案解析】c解析a、以地面为参考系进行分析，a自由落体，b斜抛运动，故a错误；b、两个球都是只受重力，加速度相同，为g，故相同时间内速度的改变量相等，为gt，故b错误；c、根据动能定理得：wg=ek重力做功随离地竖直高度均匀变化，所以ab两球的动能都随离地竖直高度均匀变化，故c正确；d、若b球初速度不够大或a球的高度不够大，相遇前可能已经落地，故d错误；故选c【思路点拨】a球做的是自由落体运动b球做的是斜抛运动根据受力情况和牛顿第二定律知道它们的加速度都为重力加速度根据运动特点解决问题自由落体运动和斜抛运动都是匀变速运动它们的加速度都为重力加速度【题文】（理综卷2014届西藏自治区高三最后一次模拟统一考试（2014.05）25（19分）如图所示，在平面坐标系xoy内，第、象限内存在沿y轴正方向的匀强电场，第、象限内存在半径为l的圆形匀强磁场，磁场圆心在m（l，0）点，磁场方向垂直于坐标平面向外，一带正电粒子从第象限中的q（2l，l）点以速度v0沿x轴正方向射出，恰好从坐标原点o进入磁场，从p（2l，0）点射出磁场。不计粒子重力。求：（1）电场强度与磁感应强度的大小之比；（2）粒子在磁场与电场中运动的时间之比。【知识点】 带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；平抛运动；带电粒子在匀强电场中的运动c2 d2 i3 k3【答案解析】(1) (2) 解析解：带电粒子在电场中做类似平抛运动的时间：沿y轴方向有： 得：带电粒子到达o点时， 所以v方向与x轴正方向的夹角 带电粒子进入磁场后做匀速圆周运动由 得 由几何关系得 圆心角为90 得 在磁场中的时间 【思路点拨】（1）带电粒子在电场中做类平抛运动，进入磁场后做圆周运动，对两过程由牛顿运动定律可得出关于电场强度和磁感应强度的表达式，则可求得二者的比值；（2）由平抛运动规律可得出粒子在电场中的时间，由圆周的性质可得出粒子在磁场中的运动时间带电粒子在匀强电场中运动时，要注意应用运动的合成和分解；而在磁场中运动时为匀速圆周运动，在解题时要注意应用好平抛和圆周运动的性质 d3 实验：研究平抛物体的运动 d4 圆周运动【题文】（物理卷2015届湖北省部分重点中学高三上学期起点考试（2014.08）16(13分)如图所示，固定在水平地面上的工件，由ab和bd两部分组成，其中ab部分为光滑的圆弧，aob=37o，圆弧的半径r=05m，圆心o点在b点正上方；bd部分水平，长度为02m，c为bd的中点。现有一质量m=lkg，可视为质点的物块从a端由静止释放，恰好能运动到d点。(g=10m/s2，sin37o=06，cos37o=08)求：(1)为使物块恰好运动到c点静止，可以在物块运动到b点后，对它施加一竖直向下的恒力f，f应为多大?(2)为使物块运动到c点时速度为零，也可先将bd部分以b为轴向上转动一锐角，应为多大?(假设b处有一小段的弧线平滑连接，物块经过b点时没有能量损失)(3)接上一问，求物块在bd板上运动的总路程。 【知识点】机械能守恒定律；牛顿第二定律；向心力c2 d4 e3【答案解析】（1）10n （2）（3）0.25m解析（1）设bd段长度为l，动摩擦因数为，研究物块运动,根据动能定理：从a到d的过程中 从a到c恰好静止的过程中 又 bc段 代入数据联立解得： f=10n（2）右图中，从a到c的过程中，根据动能定理 其中 联立解得 （3）物块在c处速度减为零后，由于 物块将会下滑，而ab段光滑，故物块将做往复运动，直到停止在b点。根据能量守恒定律 而摩擦生热 代入数据解得 物块在bd板上的总路程s=0.25m【思路点拨】（1）先对从a到b过程根据动能定理求解b点的速度；然后在b点重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律列式求解支持力；（2）先对a到d过程根据动能定理列式，再对a到c过程根据动能定理列式，最后联立求解；（3）对从a到c过程根据动能定理列式求解本题是动能定理的运用问题，关键是选择适当的过程运用动能定理列式，动能定理适用于多过程问题，可以使问题简化【题文】（物理卷2014届江苏省南京市金陵中学高三第四次模拟考试（2014.05）13、（15分）如图所示，在xoy坐标系中，x轴上n点到o点的距离是12cm，虚线np与x轴负向的夹角是30第象限内np的上方有匀强磁场，磁感应强度b1t，第iv象限有匀强电场，方向沿y轴正向一质量m810-10kg. 电荷量q=110-4c带正电粒子，从电场中m（12，8）点由静止释放，经电场加速后从n点进入磁场，又从y轴上p点穿出磁场不计粒子重力，取3.（1）在图中作出粒子在磁场中圆周运动的圆心o1（保留作图痕迹），并求出半径r和速度v；（2）粒子在磁场中运动的时间t；（3）匀强电场的电场强度e.【知识点】 带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力c2 d4 k3【答案解析】：（1） 8cm 104m/s；（2）1.610-5s；（3）5103v/m解析：（1）粒子在磁场中的轨迹如图，设粒子做圆周运动的轨道半径为r，由几何关系，得 r+rsin30=解得 r12cm0.08m由qvbm得 v=代入解得 v=104m/s（2）由几何关系得：粒子在磁场中运动轨迹所对圆心角为120，则有 t1.6105s（3）粒子在电场中运动时，由动能定理得 qedmv2则得e5103v/m【思路点拨】（1）粒子在电场中做匀加速运动，进入磁场后，由洛伦兹力提供向心力而做匀速圆周运动，画出粒子的运动轨迹，由几何关系求出粒子在磁场中运动的轨道半径，由牛顿第二定律求得速度v；（2）粒子在磁场中运动时，速度的偏向角等于轨迹所对应的圆心角，由几何关系得到，由t=t求出时间t；（3）粒子在电场中运动时，由动能定理求解电场强度e本题是带电粒子先经电场加速后经磁场偏转的类型，画出轨迹，分析粒子的运动情况是解答的基础，关键是根据几何关系求出磁场中运动的轨道半径【题文】（理综卷2015届浙江省重点中学协作体高考摸底测试（2014.08）18如图所示，三颗质量均为m的地球同步卫星等间隔分布在半径为r的圆轨道上，设地球质量为m，半径为r，下列说法不正确的是（ ）。a三颗卫星对地球引力的合力大小为b两颗卫星之间的引力大小为 c一颗卫星对地球的引力大小为d地球对一颗卫星的引力大小为 【知识点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用d4 d6【答案解析】ad解析a、卫星对地球的引力均沿卫星地球间的连线向外，由于三颗卫星质量大小相等，对地球的引力大小相等，又因为三颗卫星等间隔分布，根据几何关系可知，地球受到三个卫星的引力大小相等方向成120角，所以合力为0，故a错误；b、根据几何关系可知，两同步卫星间的距离d=r，故两卫星间的引力大小为，故b正确；c、计算卫星与地球间的引力，r应为卫星到地球球心间的距离也就是卫星运行轨道半径r，故c正确；d、根据万有引力定律fg可知，质量分布均匀的球体间的引力距离r等于两球心间的距离，而r-r为同步卫星距地面的高度，故d错误；故选ad【思路点拨】根据几何关系可以求得任意两颗同步卫星间的距离，根据万有引力定律和力的合成与分解求解即可注意万有引力的适用条件，灵活运用互成120角的力的合成规律是解题的关键 d5 万有引力与天体运动【题文】（物理卷2015届湖北省部分重点中学高三上学期起点考试（2014.08）3. 研究表明，地球自转在逐渐改变，3亿年前地球自转的周期约为22小时。假设这种趋势会持续下去，且地球的质量、半径都不变，若干年后（ ）a.近地卫星（以地球半径为轨道半径）的运行速度比现在大 b.近地卫星（以地球半径为轨道半径）的向心加速度比现在小c.同步卫星的运行速度比现在小d.同步卫星的向心加速度与现在相同【知识点】人造卫星 d5【答案解析】c解析a、根据万有引力公式可知：则有：；近地卫星的运行速度不变，故a错误；b、由=ma可知，因地球半径不变，则加速度不变；故b错误；c、因地球的周期在增大；故未来人类发射的卫星周期也将增大；根据万有引力公式可知：则有：r=；故同步卫星离地高度将变大，则有：，故线速度变小；故c正确；d、由=ma可知，因半径增大，则加速度减小；故d错误；故选c【思路点拨】卫星受到的万有引力充当向心力，根据公式即可分析同步卫星的各物理量的变化情况本题考查向心力公式及同步卫星的性质，要注意明确同步卫星的转动周期与地球的自转周期相同【题文】（物理卷2014届江苏省南京市金陵中学高三第四次模拟考试（2014.05）4.假设在宇宙中存在这样三个天体a、b、c，它们在一条直线上，天体a离天体b的高度为某值时，天体a和天体b就会以相同的角速度共同绕天体c运转，且天体a和天体b绕天体c运动的轨道都是圆轨道，如图所示以下说法正确的是 ()a天体a做圆周运动的加速度小于天体b做圆周运动的加速度b天体a做圆周运动的速度小于天体b做圆周运动的速度c天体b做圆周运动的向心力等于天体c对它的万有引力d天体b做圆周运动的向心力小于天体c对它的万有引力【知识点】 万有引力定律及其应用d5 d6【答案解析】d解析a、由于天体a和天体b绕天体c运动的轨道都是同轨道，角速度相同，由a=2r，可知天体a做圆周运动的加速度大于天体b做圆周运动的加速度，故a错误b、由公式v=r，角速度相同，可知天体a做圆周运动的速度大于天体b做圆周运动的速度，故b错误c、天体b做圆周运动的向心力是a、c的万有引力的合力提供的，所以天体b做圆周运动的向心力小于天体c对它的万有引力，故c错误，d正确；故选：d【思路点拨】根据公式a=2r，分析加速度的关系；由公式v=r，分析速度的关系；天体a做圆周运动的向心力是由b、c的万有引力共同提供的本题考查学生运用万有引力定律解决天体运动的能力，关键要抓住a、b的角速度相同，灵活选择圆周运动的公式分析【题文】（理综卷2014届西藏自治区高三最后一次模拟统一考试（2014.05）19. 目前，在地球周围有许多人造地球卫星绕着它转，其中一些卫星的轨道可近似为圆，且轨道半径逐渐变小。若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中，只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用，则下列判断正确的是： ( )a. 卫星的动能逐渐减小 b. 由于地球引力做正功，引力势能一定减小c. 由于气体阻力做负功，地球引力做正功，机械能保持不变d. 卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小 【知识点】 功能关系；机械能守恒定律d5 e3 e6【答案解析】bd解析a、由可知，v=，可见，卫星的速度大小随轨道半径的减小而增大，所以a错误；b、由于卫星高度逐渐降低，所以地球引力对卫星做正功，引力势能减小，所以b正确；c、由于气体阻力做负功，所以卫星与地球组成的系统机械能减少，故c错误；d、根据动能定理可知引力与空气阻力对卫星做的总功应为正值，而引力做的功等于引力势能的减少，即卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的变化，所以d正确故选bd【思路点拨】本题关键是首先根据地球对卫星的万有引力等于卫星需要的向心力，得出卫星的动能随轨道半径的减小而增大，然后再根据动能定理和功能原理讨论即可若卫星做圆周运动，则应满足 ，可得轨道半径越小v越大，应熟记 d6 曲线运动综合【题文】（物理卷2014届江苏省南京市金陵中学高三第四次模拟考试（2014.05）4.假设在宇宙中存在这样三个天体a、b、c，它们在一条直线上，天体a离天体b的高度为某值时，天体a和天体b就会以相同的角速度共同绕天体c运转，且天体a和天体b绕天体c运动的轨道都是圆轨道，如图所示以下说法正确的是 ()a天体a做圆周运动的加速度小于天体b做圆周运动的加速度b天体a做圆周运动的速度小于天体b做圆周运动的速度c天体b做圆周运动的向心力等于天体c对它的万有引力d天体b做圆周运动的向心力小于天体c对它的万有引力【知识点】 万有引力定律及其应用d5 d6【答案解析】d解析a、由于天体a和天体b绕天体c运动的轨道都是同轨道，角速度相同，由a=2r，可知天体a做圆周运动的加速度大于天体b做圆周运动的加速度，故a错误b、由公式v=r，角速度相同，可知天体a做圆周运动的速度大于天体b做圆周运动的速度，故b错误c、天体b做圆周运动的向心力是a、c的万有引力的合力提供的，所以天体b做圆周运动的向心力小于天体c对它的万有引力，故c错误，d正确；故选：d【思路点拨】根据公式a=2r，分析加速度的关系；由公式v=r，分析速度的关系；天体a做圆周运动的向心力是由b、c的万有引