2019版高考英物理一轮复习（全国1卷B版）：专题四　曲线运动ppt课件

1、专题四曲线运动高考物理高考物理 (新课标新课标公用公用);A A组组 一致命题一致命题课标卷题组课标卷题组考点一曲线运动、运动的合成与分解考点一曲线运动、运动的合成与分解五年高考1.(2021课标课标,15,6分分,0.722)取程度地面为重力势能零点。一物块从某一高度程度抛出取程度地面为重力势能零点。一物块从某一高度程度抛出,在抛在抛出点其动能与重力势能恰好相等。不计空气阻力。该物块落地时的速度方向与程度方向的出点其动能与重力势能恰好相等。不计空气阻力。该物块落地时的速度方向与程度方向的夹角为夹角为()A.B.C.D. 643512;答案答案 B 解法一设物块在抛出点的速度为解法一设物块在抛

2、出点的速度为v0,落地时速度为落地时速度为v,抛出时重力势能为抛出时重力势能为Ep,由题意由题意知知Ep=m;由机械能守恒定律由机械能守恒定律,得得mv2=Ep+m,解得解得v=v0,设落地时速度方向与程度方设落地时速度方向与程度方向向的夹角为的夹角为,那么那么 cos =,解得解得=,B正确。正确。解法二在竖直方向上物块做自在落体运动解法二在竖直方向上物块做自在落体运动,那么那么=2gh,得得vy=。在初始时辰。在初始时辰mgh=m,得得v0=。落地时速度分解如图。落地时速度分解如图,tan =1,故故=45=,B正确。正确。 1220v121220v20vv2242yv2gh1220v2g

3、h0yvv4;考点二抛体运动考点二抛体运动2.(2021课标课标,17,6分分)在一斜面顶端在一斜面顶端,将甲、乙两个小球分别以将甲、乙两个小球分别以v和和的速度沿同一方向程度的速度沿同一方向程度抛出抛出,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.2倍倍 B.4倍倍 C.6倍倍 D.8倍倍2v;答案答案 A此题调查平抛运动规律的运用。小球做平抛运动此题调查平抛运动规律的运用。小球做平抛运动,其运动轨迹如下图。设斜面其运动轨迹如下图。设斜面的倾角为的倾角为。平抛运动可以分解为程度方向的匀速直线运动和竖直方向

4、的自在落体运动平抛运动可以分解为程度方向的匀速直线运动和竖直方向的自在落体运动,x=v0t,h=gt2,由图由图中几何关系中几何关系,可得可得tan =,解得解得:t=;从抛出到落到斜面上从抛出到落到斜面上,由动能定理可得由动能定理可得:mgh=mv2-m,可得可得:v=v0,那么那么=,选项选项A正确。正确。12hx02tanvg121220v202vgh214tan vv甲乙00vv甲乙2vv21;一题多解一题多解 此题还可以将落到斜面上时的速度此题还可以将落到斜面上时的速度v进展分解进展分解,由图中几何关系可得由图中几何关系可得v=v0,那么那么=,选项选项A正确。正确。220()vgt

5、214tan vv甲乙00vv甲乙2vv21;3.(2021课标课标,15,6分分)发球机从同一高度向正前方依次程度射出两个速度不同的乒乓球发球机从同一高度向正前方依次程度射出两个速度不同的乒乓球(忽略忽略空气的影响空气的影响)。速度较大的球越过球网。速度较大的球越过球网,速度较小的球没有越过球网速度较小的球没有越过球网;其缘由是其缘由是()A.速度较小的球下降一样间隔所用的时间较多速度较小的球下降一样间隔所用的时间较多B.速度较小的球在下降一样间隔时在竖直方向上的速度较大速度较小的球在下降一样间隔时在竖直方向上的速度较大C.速度较大的球经过同一程度间隔所用的时间较少速度较大的球经过同一程度间

6、隔所用的时间较少D.速度较大的球在一样时间间隔内下降的间隔较大速度较大的球在一样时间间隔内下降的间隔较大答案答案 C此题调查对平抛运动的了解。忽略空气的影响时此题调查对平抛运动的了解。忽略空气的影响时,乒乓球只受重力作用乒乓球只受重力作用,球被程度球被程度射出后做平抛运动。由于在竖直方向上做自在落体运动射出后做平抛运动。由于在竖直方向上做自在落体运动,那么那么h=gt2,下落时间下落时间t=,t,故故A、D错误。由错误。由vy=gt=g=,可知可知B错误。在程度方向上有错误。在程度方向上有x=v0t,x一样时一样时,t,故故C正确。正确。122hgh2hg2hg01v解题关键解题关键 平抛运动

7、是曲线运动平抛运动是曲线运动,轨迹为抛物线轨迹为抛物线,可以分解为竖直方向上的自在落体运动可以分解为竖直方向上的自在落体运动(满足满足h=gt2和和vy=gt)和程度方向上的匀速直线运动和程度方向上的匀速直线运动(满足满足x=v0t)。做平抛运动时物体运动时。做平抛运动时物体运动时间由下落高度决议间由下落高度决议,运动的程度间隔运动的程度间隔x=v0,由初速度由初速度v0和下落高度共同决议。和下落高度共同决议。122hg;4.(2021课标课标,17,6分分)如图如图,半圆形光滑轨道固定在程度地面上半圆形光滑轨道固定在程度地面上,半圆的直径与地面垂直。一半圆的直径与地面垂直。一小物块以速度小物

8、块以速度v从轨道下端滑入轨道从轨道下端滑入轨道,并从轨道上端程度飞出并从轨道上端程度飞出,小物块落地点到轨道下端的距小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关离与轨道半径有关,此间隔最大时对应的轨道半径为此间隔最大时对应的轨道半径为(重力加速度大小为重力加速度大小为g)()A. B. C. D. 216vg28vg24vg22vg;答案答案 B此题调查机械能守恒定律、平抛运动此题调查机械能守恒定律、平抛运动,调查学生的推理才干、运用数学知识处置调查学生的推理才干、运用数学知识处置物理问题的才干。物理问题的才干。小物块由最低点到最高点的过程由机械能守恒定律有小物块由最低点到最高点的过程由机械能守

9、恒定律有mv2=mg2R+m小物块从最高点程度飞出做平抛运动小物块从最高点程度飞出做平抛运动有有:2R=gt2x=v1t(x为落地点到轨道下端的间隔为落地点到轨道下端的间隔)联立得联立得:x2=R-16R2当当R=-,即即R=时时,x具有最大值具有最大值,选项选项B正确。正确。121221v1224vg2ba28vg方法指点方法指点 小物块运动的过程分为两个阶段小物块运动的过程分为两个阶段,一是由轨道最低点到轨道最高点的曲线运动一是由轨道最低点到轨道最高点的曲线运动,符符合机械能守恒定律合机械能守恒定律;二是从轨道最高点到程度地面的平抛运动。根据两个阶段列方程二是从轨道最高点到程度地面的平抛运

10、动。根据两个阶段列方程,联立得联立得出关于出关于x的表达式是解题的关键。的表达式是解题的关键。;5.(2021课标课标,18,6分分,0.528)一带有乒乓球发射机的乒乓球台如下图。程度台面的长和宽一带有乒乓球发射机的乒乓球台如下图。程度台面的长和宽分别为分别为L1和和L2,中间球网高度为中间球网高度为h。发射机安装于台面左侧边缘的中点。发射机安装于台面左侧边缘的中点,能以不同速率向右侧不能以不同速率向右侧不同方向程度发射乒乓球同方向程度发射乒乓球,发射点距台面高度为发射点距台面高度为3h。不计空气的作用。不计空气的作用,重力加速度大小为重力加速度大小为g。假设。假设乒乓球的发射速率乒乓球的发

11、射速率v在某范围内在某范围内,经过选择适宜的方向经过选择适宜的方向,就能使乒乓球落到球网右侧台面上就能使乒乓球落到球网右侧台面上,那么那么v的最大取值范围是的最大取值范围是()A.vL1B.v12L6gh6gh14Lgh2212(4)6LL gh;C.vD.vb,A、C项正确项正确;摩擦力充任向心力摩擦力充任向心力,在角速度相等时在角速度相等时,b受的摩擦力大受的摩擦力大,B项错误项错误;=时时,a受的受的摩擦力摩擦力fa=m2r=ml=kmg,D项错误。项错误。kgr23kgl223kgl23解题关键圆盘从静止开场绕转轴缓慢地加速转动解题关键圆盘从静止开场绕转轴缓慢地加速转动,随着随着的增大

12、的增大,木块所受摩擦力逐渐增木块所受摩擦力逐渐增大大,当到达最大静摩擦力时木块开场滑动。留意当到达最大静摩擦力时木块开场滑动。留意a和和b开场滑动时所对应的角速度的临界值。开场滑动时所对应的角速度的临界值。相关知识通常摩擦力的大小可由平衡条件、运动形状、牛顿运动定律、动能定理等求解相关知识通常摩擦力的大小可由平衡条件、运动形状、牛顿运动定律、动能定理等求解,滑动摩擦力还可以运用滑动摩擦力还可以运用f=FN来求解。来求解。;B B组组 自主命题自主命题省省( (区、市区、市) )卷题组卷题组考点一曲线运动、运动的合成与分解考点一曲线运动、运动的合成与分解1.(2021北京理综北京理综,20,6分

13、分)根据高中所学知识可知根据高中所学知识可知,做自在落体运动的小球做自在落体运动的小球,将落在正下方位将落在正下方位置。但实践上置。但实践上,赤道上方赤道上方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。这一现处。这一现象可解释为象可解释为,除重力外除重力外,由于地球自转由于地球自转,下落过程小球还遭到一个程度向东的下落过程小球还遭到一个程度向东的“力力,该该“力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,思索对称性思索对称性,上升过程该上升过程该“力程度向西力程度向西,

14、那么小球那么小球()A.到最高点时到最高点时,程度方向的加速度和速度均为零程度方向的加速度和速度均为零B.到最高点时到最高点时,程度方向的加速度和速度均不为零程度方向的加速度和速度均不为零C.落地点在抛出点东侧落地点在抛出点东侧D.落地点在抛出点西侧落地点在抛出点西侧;答案答案 D此题调查运动的合成与分解。以地面为参考系此题调查运动的合成与分解。以地面为参考系,由题意知由题意知,小球上升阶段小球上升阶段,程度方向程度方向遭到向西的遭到向西的“力作用力作用,产生向西的加速度产生向西的加速度,程度方向做加速运动程度方向做加速运动;竖直方向由于重力作用竖直方向由于重力作用,做做匀减速运动。运动到最高

15、点时竖直方向速度为零匀减速运动。运动到最高点时竖直方向速度为零,程度程度“力为零力为零,程度方向加速度为零程度方向加速度为零,此时此时程度向西的速度到达最大程度向西的速度到达最大,应选项应选项A、B均错。下落阶段均错。下落阶段,小球受程度向东的小球受程度向东的“力作用力作用,程度程度方向将向西做减速运动方向将向西做减速运动,由对称性知由对称性知,落地时程度速度恰为零落地时程度速度恰为零,此时落地点应在抛出点西侧此时落地点应在抛出点西侧,故故C错、错、D对。对。知识拓展知识拓展 科里奥利力科里奥利力在旋转体系中做直线运动的质点在旋转体系中做直线运动的质点,以旋转体系为参考系以旋转体系为参考系,质

16、点的直线运动偏离原有方向的倾向质点的直线运动偏离原有方向的倾向被归结为一个被归结为一个“假想力的作用假想力的作用,这个这个“力称为科里奥利力。力称为科里奥利力。;2.(2021广东理综广东理综,14,4分分)如下图如下图,帆板在海面上以速度帆板在海面上以速度v朝正西方向运动朝正西方向运动,帆船以速度帆船以速度v朝正北朝正北方向航行。以帆板为参照物方向航行。以帆板为参照物 ()A.帆船朝正东方向航行帆船朝正东方向航行,速度大小为速度大小为vB.帆船朝正西方向航行帆船朝正西方向航行,速度大小为速度大小为vC.帆船朝南偏东帆船朝南偏东45方向航行方向航行,速度大小为速度大小为 vD.帆船朝北偏东帆船

17、朝北偏东45方向航行方向航行,速度大小为速度大小为 v22答案答案 D以帆板为参照物时以帆板为参照物时,帆船相对于帆板同时具有向正北的速度帆船相对于帆板同时具有向正北的速度v与向正东的速度与向正东的速度v,故故由平行四边形定那么可知由平行四边形定那么可知,帆船相对于帆板的速度大小为帆船相对于帆板的速度大小为v,方向为北偏东方向为北偏东45,D正确。正确。2;3.(2021四川理综四川理综,4,6分分)有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为v的大河。小明驾着小船的大河。小明驾着小船渡河渡河,去程时船头指向一直与河岸垂直去程时船头指向一直与河岸垂直,回程时行驶

18、道路与河岸垂直。去程与回程所用时间的回程时行驶道路与河岸垂直。去程与回程所用时间的比值为比值为k,船在静水中的速度大小一样船在静水中的速度大小一样,那么小船在静水中的速度大小为那么小船在静水中的速度大小为()A. B. C. D. 21kvk 21vk21kvk21vk 答案答案 B去程时船头垂直河岸如下图去程时船头垂直河岸如下图,由合运动与分运动具有等时性并设河宽为由合运动与分运动具有等时性并设河宽为d,那么去程那么去程时间时间t1=;回程时行驶道路垂直河岸回程时行驶道路垂直河岸,故回程时间故回程时间t2=,由题意有由题意有=k,那么那么k=,得得v1=,选项选项B正确。正确。 1dv221

19、dvv12tt2211vvv221vk21vk;评析此题以小船过河为情境调查运动的合成和分解评析此题以小船过河为情境调查运动的合成和分解,解答此题的关键点有二解答此题的关键点有二:一是合运动和一是合运动和分运动具有等时性分运动具有等时性;二是利用河宽为定值二是利用河宽为定值,去程为分运动的位移去程为分运动的位移,返程为合运动的位移返程为合运动的位移,确定去确定去返的时间返的时间,该题难度适中该题难度适中,但有很好的区分度。但有很好的区分度。;考点二抛体运动考点二抛体运动4.(2021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在下落过程中,该弹射管坚持程度,先后弹出两

20、只小球。忽略空气阻力,两只小球落到程度地面的( )A.时辰一样,地点一样 B.时辰一样,地点不同C.时辰不同,地点一样 D.时辰不同,地点不同答案答案 B此题调查运动的合成与分解。由题意知此题调查运动的合成与分解。由题意知,在竖直方向上在竖直方向上,两只小球同时同高度自在两只小球同时同高度自在下落下落,运动形状一直一样运动形状一直一样,由由h=gt2知落到程度地面的时辰一样。在程度方向上知落到程度地面的时辰一样。在程度方向上,小球被弹出后小球被弹出后做速度相等的匀速直线运动做速度相等的匀速直线运动,但先抛出的小球程度方向运动时间较长但先抛出的小球程度方向运动时间较长,由由x=v0t知知,x先先

21、x后后,即两只即两只小球落到程度地面的地点不同。应选小球落到程度地面的地点不同。应选B。12易错警示易错警示 关键字了解关键字了解,隐含条件显性化隐含条件显性化弹射管在自在下落过程中沿程度方向先后弹出两只小球弹射管在自在下落过程中沿程度方向先后弹出两只小球,小球被弹出时已具有竖直分速度小球被弹出时已具有竖直分速度,故故小球不是做平抛运动。假设以为小球做平抛运动小球不是做平抛运动。假设以为小球做平抛运动,且释放高度不同且释放高度不同,就会误选就会误选D项。项。;5.(2021山东理综山东理综,14,6分分)距地面高距地面高5 m的程度直轨道上的程度直轨道上A、B两点相距两点相距2 m,在在B点用

22、细线悬挂一点用细线悬挂一小球小球,离地高度为离地高度为h,如图。小车一直以如图。小车一直以4 m/s的速度沿轨道匀速运动的速度沿轨道匀速运动,经过经过A点时将随车携带的点时将随车携带的小球由轨道高度自在卸下小球由轨道高度自在卸下,小车运动至小车运动至B点时细线被轧断点时细线被轧断,最后两球同时落地。不计空气阻力最后两球同时落地。不计空气阻力,取重力加速度的大小取重力加速度的大小g=10 m/s2。可求得。可求得h等于等于()A.1.25 mB.2.25 mC.3.75 mD.4.75 m答案答案 A小车由小车由A运动到运动到B的时间为的时间为 s=0.5 s,对左侧小球对左侧小球,5 m=gt

23、2,对右侧小球对右侧小球,h=g(t-0.5 s)2,解得解得h=1.25 m,所以所以A正确。正确。241212;6.(2021浙江理综浙江理综,23,16分分)在真空环境内探测微粒在重力场中能量的简化安装如下图。在真空环境内探测微粒在重力场中能量的简化安装如下图。P是是一个微粒源一个微粒源,能继续程度向右发射质量一样、初速度不同的微粒。高度为能继续程度向右发射质量一样、初速度不同的微粒。高度为h的探测屏的探测屏AB竖直竖直放置放置,离离P点的程度间隔为点的程度间隔为L,上端上端A与与P点的高度差也为点的高度差也为h。(1)假设微粒打在探测屏假设微粒打在探测屏AB的中点的中点,求微粒在空中飞

24、行的时间求微粒在空中飞行的时间;(2)求能被屏探测到的微粒的初速度范围求能被屏探测到的微粒的初速度范围;(3)假设打在探测屏假设打在探测屏A、B两点的微粒的动能相等两点的微粒的动能相等,求求L与与h的关系。的关系。 答案答案(1)(2)LvL(3)L=2h3hg4gh2gh2;解析解析(1)打在中点的微粒打在中点的微粒h=gt2t=(2)打在打在B点的微粒点的微粒v1=;2h=gv1=L同理同理,打在打在A点的微粒初速度点的微粒初速度v2=L微粒初速度范围微粒初速度范围LvL(3)由能量关系由能量关系m+mgh=m+2mgh代入、式代入、式L=2h32123hg1Lt1221t4gh2gh4g

25、h2gh1222v1221v2方法技巧方法技巧 处理此题的关键是抓住能被探测到的微粒所满足的运动学特征处理此题的关键是抓住能被探测到的微粒所满足的运动学特征:下降高度在下降高度在h2h、程度位移一样且都为、程度位移一样且都为L。评析此题调查了平抛运动评析此题调查了平抛运动,背景资料为真空中微粒在重力场中的能量探测背景资料为真空中微粒在重力场中的能量探测,巧妙交融了动态巧妙交融了动态分析分析,有效调查了考生的分析运算才干有效调查了考生的分析运算才干,难度中等偏易。难度中等偏易。;考点三圆周运动考点三圆周运动7.(2021江苏单科江苏单科,6,4分分)(多项选择多项选择)火车以火车以60 m/s的

26、速率转过一段弯道的速率转过一段弯道,某乘客发现放在桌面上的指某乘客发现放在桌面上的指南针在南针在10 s内匀速转过了约内匀速转过了约10。在此。在此10 s时间内时间内,火车火车()A.运动路程为运动路程为600 mB.加速度为零加速度为零C.角速度约为角速度约为1 rad/sD.转弯半径约为转弯半径约为3.4 km答案答案 AD此题调查匀速圆周运动。火车的角速度此题调查匀速圆周运动。火车的角速度= rad/s= rad/s,选项选项C错错误误;火车做匀速圆周运动火车做匀速圆周运动,其遭到的合外力等于向心力其遭到的合外力等于向心力,加速度不为零加速度不为零,选项选项B错误错误;火车在火车在10

27、 s内内运动路程运动路程s=vt=600 m,选项选项A正确正确;火车转弯半径火车转弯半径R= m3.4 km,选项选项D正确。正确。t21036010180v60180解题指点解题指点 解答此题的突破口为解答此题的突破口为“指南针在指南针在10 s内匀速转过了约内匀速转过了约10,从中求出火车做匀速从中求出火车做匀速圆周运动的角速度。圆周运动的角速度。;8.(2021天津理综天津理综,4,6分分)未来的星际航行中未来的星际航行中,宇航员长期处于零重力形状宇航员长期处于零重力形状,为缓解这种形状带来为缓解这种形状带来的不适的不适,有人想象在未来的航天器上加装一段圆柱形有人想象在未来的航天器上加

28、装一段圆柱形“旋转舱旋转舱,如下图。当旋转舱绕其轴如下图。当旋转舱绕其轴线匀速旋转时线匀速旋转时,宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上,可以遭到与他站在地球外表时一样大小的可以遭到与他站在地球外表时一样大小的支持力。为到达上述目的支持力。为到达上述目的,以下说法正确的选项是以下说法正确的选项是()A.旋转舱的半径越大旋转舱的半径越大,转动的角速度就应越大转动的角速度就应越大B.旋转舱的半径越大旋转舱的半径越大,转动的角速度就应越小转动的角速度就应越小C.宇航员质量越大宇航员质量越大,旋转舱的角速度就应越大旋转舱的角速度就应越大D.宇航员质量越大宇航员质量越大,旋转舱的角

29、速度就应越小旋转舱的角速度就应越小答案答案 B宇航员在舱内遭到的支持力与他站在地球外表时遭到的支持力大小相等宇航员在舱内遭到的支持力与他站在地球外表时遭到的支持力大小相等,mg=m2r,即即g=2r,可见可见r越大越大,就应越小就应越小,B正确正确,A错误错误;角速度与质量角速度与质量m无关无关,C、D错误。错误。;9.(2021安徽理综安徽理综,19,6分分)如下图如下图,一倾斜的匀质圆环绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速一倾斜的匀质圆环绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度度转动转动,盘面上离转轴间隔盘面上离转轴间隔2.5 m处有一小物体与圆盘一直坚持相对静止。物体与盘面间的处有一小物体与圆

30、盘一直坚持相对静止。物体与盘面间的动摩擦因数为动摩擦因数为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),盘面与程度面的夹角为盘面与程度面的夹角为30,g取取10 m/s2。那么那么的最大值是的最大值是()A. rad/sB. rad/sC.1.0 rad/sD.0.5 rad/s3253;答案答案 C当物体转到圆盘的最低点恰好不滑动时当物体转到圆盘的最低点恰好不滑动时,转盘的角速度最大转盘的角速度最大,其受力如下图其受力如下图(其中其中O为对称轴位置为对称轴位置)由沿盘面的合力提供向心力由沿盘面的合力提供向心力,有有mg cos 30-mg sin 30=m2R得得=1.0 r

31、ad/s,选项选项C正确。正确。4gR评析此题调查牛顿第二定律、圆周运动等知识评析此题调查牛顿第二定律、圆周运动等知识,标题设置新颖标题设置新颖,巧妙地将已学的竖直面内的巧妙地将已学的竖直面内的圆周运动与斜面结合圆周运动与斜面结合,此题易以为在最高点时角速度最大而错选此题易以为在最高点时角速度最大而错选A。;10.(2021福建理综福建理综,21,19分分)如图如图,质量为质量为M的小车静止在光滑程度面上的小车静止在光滑程度面上,小车小车AB段是半径为段是半径为R的的四分之一圆弧光滑轨道四分之一圆弧光滑轨道,BC段是长为段是长为L的程度粗糙轨道的程度粗糙轨道,两段轨道相切于两段轨道相切于B点。

32、一质量为点。一质量为m的滑的滑块在小车上从块在小车上从A点由静止开场沿轨道滑下点由静止开场沿轨道滑下,重力加速度为重力加速度为g。(1)假设固定小车假设固定小车,求滑块运动过程中对小车的最大压力求滑块运动过程中对小车的最大压力;(2)假设不固定小车假设不固定小车,滑块仍从滑块仍从A点由静止下滑点由静止下滑,然后滑入然后滑入BC轨道轨道,最后从最后从C点滑出小车。知滑块点滑出小车。知滑块质量质量m=,在任一时辰滑块相对地面速度的程度分量是小车速度大小的在任一时辰滑块相对地面速度的程度分量是小车速度大小的2倍倍,滑块与轨道滑块与轨道BC间间的动摩擦因数为的动摩擦因数为,求求:滑块运动过程中滑块运动

33、过程中,小车的最大速度大小小车的最大速度大小vm;滑块从滑块从B到到C运动过程中运动过程中,小车的位移大小小车的位移大小s。 2M;答案答案(1)3mg(2)L3gR13解析解析(1)滑块滑到滑块滑到B点时对小车压力最大点时对小车压力最大,从从A到到B机械能守恒机械能守恒mgR=m滑块在滑块在B点处点处,由牛顿第二定律由牛顿第二定律N-mg=m解得解得N=3mg由牛顿第三定律由牛顿第三定律N=3mg(2)滑块下滑到达滑块下滑到达B点时点时,小车速度最大。由系统的机械能守恒小车速度最大。由系统的机械能守恒mgR=M+m(2vm)2解得解得vm=设滑块运动到设滑块运动到C点时点时,小车速度大小为小

34、车速度大小为vC,由功能关系由功能关系mgR-mgL=M+m(2vC)2设滑块从设滑块从B到到C过程中过程中,小车运动加速度大小为小车运动加速度大小为a,由牛顿第二定律由牛顿第二定律122Bv2BvR122mv123gR122Cv12;mg=Ma由运动学规律-=-2as解得s=L2Cv2mv13;C C组组 教师公用题组教师公用题组考点一曲线运动、运动的合成与分解考点一曲线运动、运动的合成与分解1.(2021江苏单科,14,16分)如下图,倾角为的斜面A被固定在程度面上,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。滑轮左侧的细线程度,右侧的细线与斜面平行。A、

35、B的质量均为m。撤去固定A的安装后,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,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。;答案答案(1)mg cos (2)x (3) 2(1 cos )2sin32cosgx解析解析(1)支持力的大小支持力的大小N=mg cos (2)根据几何关系根据几何关系sx=x(1-cos ),sy=xsin 且且s=解得解得s=x(3)B的下降高度的下降高度sy=xsin 根据机械能守恒定律根据机械能守恒定律mgsy=m+m根据速度的定义得根据速度的定义得vA=,vB=那么那

36、么vB=vA解得解得vA= 22xyss2(1 cos )122Av122Bvxtst2(1 cos )2sin32cosgx;解题指点此题中有物体平衡、曲线运动及功和能的关系等知识点解题指点此题中有物体平衡、曲线运动及功和能的关系等知识点,在第在第(1)问中运用力的合问中运用力的合成或分解成或分解,在第在第(2)问中用运动问中用运动(位移位移)的合成的合成,在第在第(3)问中用机械能守恒进展求解。问中用机械能守恒进展求解。疑问突破考生必需求将疑问突破考生必需求将A、B的运动过程分析得非常清楚的运动过程分析得非常清楚,能看出物块能看出物块B的的sx、sy分别为多分别为多少。还要知道少。还要知道

37、B减少的重力势能转化为减少的重力势能转化为A、B共同的动能。共同的动能。;考点二抛体运动考点二抛体运动2.(2021江苏单科江苏单科,2,3分分)如下图如下图,A、B两小球从一样高度同时程度抛出两小球从一样高度同时程度抛出,经过时间经过时间t在空中相在空中相遇。假设两球的抛出速度都变为原来的遇。假设两球的抛出速度都变为原来的2倍倍,那么两球从抛出到相遇经过的时间为那么两球从抛出到相遇经过的时间为()A.t B.t C. D. 222t4t;答案答案 C此题调查平抛运动、运动的独立性。根据运动的独立性原理此题调查平抛运动、运动的独立性。根据运动的独立性原理,在程度方向上在程度方向上,两球两球之间

38、的间隔之间的间隔d=(v1+v2)t=(2v1+2v2)t,得得t=,应选项应选项C正确。正确。2t规律总结规律总结 运动的独立性原理、相对运动运动的独立性原理、相对运动一个物体同时参与几个独立的运动一个物体同时参与几个独立的运动,每个分运动相互独立每个分运动相互独立,运动规律互不影响。运动规律互不影响。两个物体相对运动两个物体相对运动,互为参考系时互为参考系时,一样的分运动可以忽略运动效果。对同时平抛的两个小球一样的分运动可以忽略运动效果。对同时平抛的两个小球,相对于另一个小球相对于另一个小球,在程度方向上做匀速直线运动。在程度方向上做匀速直线运动。;3.(2021江苏单科江苏单科,2,3分

39、分)有有A、B两小球两小球,B的质量为的质量为A的两倍。现将它们以一样速率沿同一方向的两倍。现将它们以一样速率沿同一方向抛出抛出,不计空气阻力。图中为不计空气阻力。图中为A的运动轨迹的运动轨迹,那么那么B的运动轨迹是的运动轨迹是()A. B. C. D.答案答案 A不计空气阻力不计空气阻力,A、B两球运动过程中加速度两球运动过程中加速度a=g,以一样速率沿同一方向抛出以一样速率沿同一方向抛出,都做都做斜上抛运动斜上抛运动,故两球轨迹一样故两球轨迹一样,A选项正确。选项正确。易错点拨试题以斜上抛为背景易错点拨试题以斜上抛为背景,虽然两球质量不同虽然两球质量不同,但在不计空气阻力时运动的加速度均为

40、但在不计空气阻力时运动的加速度均为重力加速度重力加速度,考生能够会由生活阅历考生能够会由生活阅历“重的物体飞行高度低重的物体飞行高度低,所用时间短而错选所用时间短而错选C或或D。;4.(2021浙江理综浙江理综,17,6分分)如下图为足球球门如下图为足球球门,球门宽为球门宽为L。一个球员在球门中心正前方间隔。一个球员在球门中心正前方间隔球门球门s处高高跃起处高高跃起,将足球顶入球门的左下方死角将足球顶入球门的左下方死角(图中图中P点点)。球员顶球点的高度为。球员顶球点的高度为h。足球做。足球做平抛运动平抛运动(足球可看成质点足球可看成质点,忽略空气阻力忽略空气阻力),那么那么()A.足球位移的

41、大小足球位移的大小x=B.足球初速度的大小足球初速度的大小v0=C.足球末速度的大小足球末速度的大小v=D.足球初速度的方向与球门线夹角的正切值足球初速度的方向与球门线夹角的正切值 tan = 224Ls2224gLsh22424gLsghh2Ls;答案答案 B 如图如图,足球平抛运动的程度位移足球平抛运动的程度位移x=, 不是足球的位移不是足球的位移,所以所以A错。由错。由x=v0t,h=gt2,得得v0=/=,B正确。足球的末速度正确。足球的末速度v=,所以所以C错误。由图可知足球初速度方向与球门线的夹角为错误。由图可知足球初速度方向与球门线的夹角为,tan =s/=2s/L,故故D错误。

42、所以此题选错误。所以此题选B。 224Ls 12xt224Ls 2hg2224gLsh220yvv22224gLsghh2L评析此题调查平抛知识评析此题调查平抛知识,难点是想象空间模型。难点是想象空间模型。;5.(2021浙江理综浙江理综,23,16分分)如下图如下图,装甲车在程度地面上以速度装甲车在程度地面上以速度v0=20 m/s沿直线前进沿直线前进,车上机车上机枪的枪管程度枪的枪管程度,距地面高为距地面高为h=1.8 m。在车正前方竖直立一块高为两米的长方形靶。在车正前方竖直立一块高为两米的长方形靶,其底边与其底边与地面接触。枪口与靶间隔为地面接触。枪口与靶间隔为L时时,机枪手正对靶射出

43、第一发子弹机枪手正对靶射出第一发子弹,子弹相对于枪口的初速度为子弹相对于枪口的初速度为v=800 m/s。在子弹射出的同时。在子弹射出的同时,装甲车开场匀减速运动装甲车开场匀减速运动,行进行进s=90 m后停下。装甲车停下后后停下。装甲车停下后,机机枪手以一样方式射出第二发子弹。枪手以一样方式射出第二发子弹。(不计空气阻力不计空气阻力,子弹看成质点子弹看成质点,重力加速度重力加速度g=10 m/s2)(1)求装甲车匀减速运动时的加速度大小求装甲车匀减速运动时的加速度大小;(2)当当L=410 m时时,求第一发子弹的弹孔离地的高度求第一发子弹的弹孔离地的高度,并计算靶上两个弹孔之间的间隔并计算靶

44、上两个弹孔之间的间隔;(3)假设靶上只需一个弹孔假设靶上只需一个弹孔,求求L的范围。的范围。;答案答案(1) m/s2(2)0.55 m0.45 m(3)492 mL570 m209解析解析(1)装甲车匀减速运动时的加速度大小装甲车匀减速运动时的加速度大小a= m/s2(2)第一发子弹飞行时间第一发子弹飞行时间t1=0.5 s弹孔离地高度弹孔离地高度h1=h-g=0.55 m第二发子弹的弹孔离地的高度第二发子弹的弹孔离地的高度h2=h-g=1.0 m两弹孔之间的间隔两弹孔之间的间隔h=h2-h1=0.45 m(3)假设第一发子弹打到靶的下沿假设第一发子弹打到靶的下沿,那么射出第一发子弹时那么射

45、出第一发子弹时,枪口与靶的间隔为枪口与靶的间隔为L1=(v0+v)=492 m假设第二发子弹打到靶的下沿假设第二发子弹打到靶的下沿,那么射出第一发子弹时那么射出第一发子弹时,枪口与靶的间隔为枪口与靶的间隔为L2=v+s=570 mL的范围为的范围为492 mha,xaxbxc,那么那么D正确正确C错误。错误。122hg2gh;考点三圆周运动考点三圆周运动7.(2021江苏单科江苏单科,5,3分分)如下图如下图,一小物块被夹子夹紧一小物块被夹子夹紧,夹子经过轻绳悬挂在小环上夹子经过轻绳悬挂在小环上,小环套在小环套在程度光滑细杆上。物块质量为程度光滑细杆上。物块质量为M,到小环的间隔为到小环的间隔

46、为L,其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为为F。小环和物块以速度。小环和物块以速度v向右匀速运动向右匀速运动,小环碰到杆上的钉子小环碰到杆上的钉子P后立刻停顿后立刻停顿,物块向上摆动。物块向上摆动。整个过程中整个过程中,物块在夹子中没有滑动。小环和夹子的质量均不计物块在夹子中没有滑动。小环和夹子的质量均不计,重力加速度为重力加速度为g。以下说法。以下说法正确的选项是正确的选项是()A.物块向右匀速运动时物块向右匀速运动时,绳中的张力等于绳中的张力等于2FB.小环碰到钉子小环碰到钉子P时时,绳中的张力大于绳中的张力大于2FC.物块上升的最大高度为物块上升的最大高度为

47、D.速度速度v不能超越不能超越 22vg(2)FMg LM;答案答案 D此题调查受力分析、圆周运动。设夹子与物块间静摩擦力为此题调查受力分析、圆周运动。设夹子与物块间静摩擦力为f,匀速运动时匀速运动时,绳中张绳中张力力T=Mg=2f,摆动时摆动时,物块没有在夹子中滑动物块没有在夹子中滑动,阐明匀速运动过程中阐明匀速运动过程中,夹子与物块间的静摩擦力没夹子与物块间的静摩擦力没有到达最大值有到达最大值,A错错;碰到钉子后碰到钉子后,物块开场在竖直面内做圆周运动物块开场在竖直面内做圆周运动,在最低点在最低点,对整体对整体T-Mg=M,对物块对物块2f-Mg=M,所以所以T=2f,由于由于fF,所以选

48、项所以选项B错错;由机械能守恒得由机械能守恒得,MgHmax=Mv2,所以所以Hmax=,选项选项C错错;假设保证物块不从夹子中滑落假设保证物块不从夹子中滑落,应保证速度为最大值应保证速度为最大值vm时时,在最低点满足关系在最低点满足关系式式2F-Mg=M,所以所以vm=,选项选项D正确。正确。2vL2vL1222vg2mvL(2)FMg LM解题关键解题关键 静摩擦力变化的判别分析静摩擦力变化的判别分析夹子与物块间的静摩擦力随着物块运动情况的变化而变化。在匀速阶段夹子与物块间的静摩擦力随着物块运动情况的变化而变化。在匀速阶段,静摩擦力与物块重静摩擦力与物块重力平衡力平衡,碰到钉子后碰到钉子后

49、,由于向心力的需求由于向心力的需求,摩擦力会忽然变大摩擦力会忽然变大,当摩擦力到达最大值后当摩擦力到达最大值后,仍无法满仍无法满足向心力的需求足向心力的需求,物块就会从夹子中滑落。物块就会从夹子中滑落。;8.(2021浙江理综浙江理综,20,6分分)(多项选择多项选择)如下图为赛车场的一个程度如下图为赛车场的一个程度“梨形赛道梨形赛道,两个弯道分别为两个弯道分别为半径半径R=90 m的大圆弧和的大圆弧和r=40 m的小圆弧的小圆弧,直道与弯道相切。大、小圆弧圆心直道与弯道相切。大、小圆弧圆心O、O间隔间隔L=100 m。赛车沿弯道道路行驶时。赛车沿弯道道路行驶时,路面对轮胎的最大径向静摩擦力是

50、赛车重力的路面对轮胎的最大径向静摩擦力是赛车重力的2.25倍。假设赛倍。假设赛车在直道上做匀变速直线运动车在直道上做匀变速直线运动,在弯道上做匀速圆周运动。要使赛车不打滑在弯道上做匀速圆周运动。要使赛车不打滑,绕赛道一圈时间绕赛道一圈时间最短最短(发动机功率足够大发动机功率足够大,重力加速度重力加速度g=10 m/s2,=3.14),那么赛车那么赛车()A.在绕过小圆弧弯道后加速在绕过小圆弧弯道后加速B.在大圆弧弯道上的速率为在大圆弧弯道上的速率为45 m/sC.在直道上的加速度大小为5.63 m/s2D.经过小圆弧弯道的时间为5.58 s;答案答案 AB赛车用时最短赛车用时最短,就要求赛车经

51、过大、小圆弧时就要求赛车经过大、小圆弧时,速度都应到达允许的最大速度速度都应到达允许的最大速度,通通过小圆弧时过小圆弧时,由由2.25mg=得得v1=30 m/s;经过大圆弧时经过大圆弧时,由由2.25mg=得得v2=45 m/s,B项正确。项正确。赛车从小圆弧到大圆弧经过直道时需加速赛车从小圆弧到大圆弧经过直道时需加速,故故A项正确。由几何关系可知衔接大、小圆弧的项正确。由几何关系可知衔接大、小圆弧的直道长直道长x=50 m,由匀加速直线运动的速度位移公式由匀加速直线运动的速度位移公式:-=2ax得得a6.50 m/s2,C项错误项错误;由几由几何关系可得小圆弧所对圆心角为何关系可得小圆弧所

52、对圆心角为120,所以经过小圆弧弯道的时间所以经过小圆弧弯道的时间t=2.79 s,故故D项错误。项错误。21mvr22mvR322v21v1312 rv审题指点首先要留意大、小圆弧半径不同审题指点首先要留意大、小圆弧半径不同,允许的最大速度不同允许的最大速度不同;其次要充分利用几何关系其次要充分利用几何关系,找出直道的长度和小圆弧所对圆心角找出直道的长度和小圆弧所对圆心角,这样才干求出赛车在直道上的加速度和经过小圆弧弯这样才干求出赛车在直道上的加速度和经过小圆弧弯道的时间。道的时间。;9.(2021上海单科上海单科,16,3分分)风速仪构造如图风速仪构造如图(a)所示。光源发出的光经光纤传输

53、所示。光源发出的光经光纤传输,被探测器接纳被探测器接纳,当风轮旋转时当风轮旋转时,经过齿轮带动凸轮圆盘旋转经过齿轮带动凸轮圆盘旋转,当圆盘上的凸轮经过透镜系统光阴被遮挡。知当圆盘上的凸轮经过透镜系统光阴被遮挡。知风轮叶片转动半径为风轮叶片转动半径为r,每转动每转动n圈带动凸轮圆盘转动一圈。假设某段时间圈带动凸轮圆盘转动一圈。假设某段时间t内探测器接纳到的内探测器接纳到的光强随时间变化关系如图光强随时间变化关系如图(b)所示所示,那么该时间段内风轮叶片那么该时间段内风轮叶片();A.转速逐渐减小,平均速率为B.转速逐渐减小,平均速率为C.转速逐渐增大,平均速率为D.转速逐渐增大,平均速率为 4

54、nrt8 nrt4 nrt8 nrt答案答案 B 由图由图(b)分析可知透过光的时间越来越长分析可知透过光的时间越来越长,阐明风轮叶片转速逐渐减小阐明风轮叶片转速逐渐减小,还能看出还能看出t时间内凸轮圆盘转了时间内凸轮圆盘转了4圈圈,又由于它转又由于它转1圈风轮叶片转圈风轮叶片转n圈圈,所以所以t时间内风轮叶片转了时间内风轮叶片转了4n圈圈,所所以它的平均速率以它的平均速率 v=,故只需故只需B项正确。项正确。42nrt8 nrt;10.(2021浙江理综浙江理综,19,6分分)(多项选择多项选择)如下图为赛车场的一个程度如下图为赛车场的一个程度“U形弯道形弯道,转弯处为圆心在转弯处为圆心在O

55、点的半圆点的半圆,内外半径分别为内外半径分别为r和和2r。一辆质量为。一辆质量为m的赛车经过的赛车经过AB线经弯道到达线经弯道到达AB线线,有如图有如图所示的、三条道路所示的、三条道路,其中道路是以其中道路是以O为圆心的半圆为圆心的半圆,OO=r。赛车沿圆弧道路行驶。赛车沿圆弧道路行驶时时,路面对轮胎的最大径向静摩擦力为路面对轮胎的最大径向静摩擦力为Fmax。选择道路。选择道路,赛车以不打滑的最大速率经过弯道赛车以不打滑的最大速率经过弯道(所所选道路内赛车速率不变选道路内赛车速率不变,发动机功率足够大发动机功率足够大),那么那么()A.选择道路选择道路,赛车经过的路程最短赛车经过的路程最短B.

56、选择道路选择道路,赛车的速率最小赛车的速率最小C.选择道路选择道路,赛车所用时间最短赛车所用时间最短D.、三条道路的圆弧上、三条道路的圆弧上,赛车的向心加速度大小相等赛车的向心加速度大小相等;答案答案 ACD道路、均由一半圆与两条直线构成道路、均由一半圆与两条直线构成,s1=r+2r,s2=2r+2r;道路由一半圆构道路由一半圆构成成,s3=2r,所以所以A正确。根据正确。根据F=有有,vm=,道路半径最小道路半径最小,道路、半径相等道路、半径相等,得得v2m=v3m=v1m,B错。根据错。根据t1=,t2=,t3=,得得t2t1t3,C正确。根据正确。根据a=,a1=,a2=,a3=,得得a

57、1=a2=a3,D正确。正确。2mvRmaxFRm211msv1m2rrv22msv1m222rrv33msv1m22rv2vR21mvr22m2vr21m22vr21mvr23m2vr21mvr;11.2021天津理综天津理综,9(1),6分分半径为半径为R的程度圆环绕过圆心的程度圆环绕过圆心O的竖直轴匀速转动的竖直轴匀速转动,A为圆盘边缘上为圆盘边缘上一点。在一点。在O的正上方有一个可视为质点的小球以初速度的正上方有一个可视为质点的小球以初速度v程度抛出时程度抛出时,半径半径OA方向恰好与方向恰好与v的的方向一样方向一样,如下图。假设小球与圆盘只碰一次如下图。假设小球与圆盘只碰一次,且落在

58、且落在A点点,重力加速度为重力加速度为g,那么小球抛出时距那么小球抛出时距O的高度的高度h= ,圆盘转动的角速度大小圆盘转动的角速度大小= 。 答案答案 (nN*)222gRv2n vR解析解析 小球做平抛运动小球做平抛运动:h=gt2、R=vt,解得解得h=。由题意知。由题意知t=2n(nN*),故联立故联立R=vt可可得得=(nN*)。12222gRv2n vR;A A组组 2021202120212021年高考模拟年高考模拟根底题组根底题组考点一曲线运动、运动的合成与分解考点一曲线运动、运动的合成与分解三年模拟1.(2021湖北武汉测试湖北武汉测试)(多项选择多项选择)如下图如下图,小船

59、自小船自A点渡河点渡河,航行方向与上游河岸夹角为航行方向与上游河岸夹角为时时,到达到达正对岸正对岸B点。如今水流速度变大点。如今水流速度变大,仍要使船到达正对岸仍要使船到达正对岸B点点,以下可行的方法是以下可行的方法是()A.航行方向不变航行方向不变,船速变大船速变大B.航行方向不变航行方向不变,船速变小船速变小C.船速不变船速不变,减小船与上游河岸的夹角减小船与上游河岸的夹角D.船速不变船速不变,增大船与上游河岸的夹角增大船与上游河岸的夹角答案答案 AC设船速为设船速为v1,水流速度为水流速度为v2。把船速沿河岸与垂直于河岸正交分解。把船速沿河岸与垂直于河岸正交分解,那么当那么当v1 cos

60、 =v2时时,就能保证船到达正对岸就能保证船到达正对岸B点点,由此可见由此可见,当水流速度当水流速度v2变大时变大时,假设假设不变不变,可增大可增大v1,假设假设v1不变不变,可可减小减小,均可使船到达正对岸均可使船到达正对岸B点点,故故A、C正确。正确。;2.(2021安徽合肥质量检测安徽合肥质量检测,2)在长约一米的一端封锁的玻璃管中注满清水在长约一米的一端封锁的玻璃管中注满清水,水中放一个适当的水中放一个适当的圆柱形的红蜡块圆柱形的红蜡块,玻璃管的开口端用胶塞塞紧玻璃管的开口端用胶塞塞紧,将其迅速竖直倒置将其迅速竖直倒置,红蜡块就沿玻璃管由管口匀红蜡块就沿玻璃管由管口匀速上升到管底。现将