2017高考物理二轮复习第1部分专题突破篇专题3力与曲线运动1_抛体运动和圆周运动讲练

1、1专题三 力与曲线运动（一）抛体运动和圆周运动已晶真題高考u_?（2015 全国卷HT16）由于卫星的发射场不在赤道上， 同步卫星发射后需要从转 移轨道经过调整再进入地球同步轨道.当卫星在转移轨道上飞经赤道上空时，发动机点火,3给卫星一附加速度，使卫星沿同步轨道运行已知同步卫星的环绕速度约为3.1X10 m/s ,1.55X103m/s，此时卫星的高度与同步轨道的高度和大小约为（）【导学号：25702011】卜例相同，转移轨道和同步轨道的夹角为30,如图 1 所示发动机给卫星的附加速度的方向某次发射卫星飞经赤道上空时的速度为考点 1|运动的合成与分解难度：中档 题型：选择题、计算题2A. 西偏

2、北方向,1.9X103m/sB. 东偏南方向,1.9X103m/sC. 西偏北方向,2.7X103m/sD. 东偏南方向,2.7X103m/s图 13【解题关键】解此题要理解以下两点信息:(1) 从转移轨道调整进入同步轨道此时卫星高度与同步轨道的高度相同.(2) 转移轨道和同步轨道的夹角为30.B 设当卫星在转移轨道上飞经赤道上空与同步轨道高度相同的某点时,动机给卫星的附加速度为V2,该点在同步轨道上运行时的速度为V.三者关系如图，由图知弦定理 知V2=V2+v2 2vivcos 30,代入数据 解得3V2 1.9X10 m/s.选项 B 正确.坐标系中的(0,2I)、(0，I)和(0,0)点

3、已知A从静止开始沿y轴正向做加速度大小为a的匀加速运动；B平行于x轴朝x轴正向匀速运动在两车此后运动的过程中，标记R在某时刻通过点(l,l) 假定橡皮筋的伸长是均匀的，求B运动速度的大小.【解题关键】关键语句信息解读沿y轴正向做.的匀加速运动12y轴正向的位移满足y= 2l+ jat平行于x轴匀速运动x轴正向位移满足x=vt橡皮筋伸展是均匀的R到A和B的距离之比不变yH2/i0!飞抽无【解析】 从运动学和运动的合成角度入手，作图寻找几何关系是关键.设B车的速度大小为v.如图，标记R在时刻t通过点K(l,l)，此时A、B的位置分别为H G由运动学公式，H的纵坐标yA、G的横坐标XB分别为1yA=

4、 2l+ 2at速度为Vi,发附加速 度方向为东偏南，由余卜例(2013 全国卷IT24)水平桌面上有两个玩具车A和B,两者用一轻质细橡皮筋相连，在橡皮筋上有一红色标记R在初始时橡皮筋处于拉直状态,A B和R分别位于直角4XB=Vt在开始运动时，R到A和B的距离之比为 2 : 1,即5OE：OB2：1由于橡皮筋的伸长是均匀的，在以后任一时刻R到A和B的距离之比都为 2 : 1.因此,在时刻t有HK：KG=2：1由于FGKTAIGK,有HG：KG=XB：(XBl)HG：KG=(yA+l) : (2l)由式得3XB=l2yA= 51联立式得v= , . 6al.【答案】 4, 6al高考皿冒1 高

5、考考查特点以物体的某种运动形式为背景，考查对分运动、合运动的理解及合成与分解方法的应用.2 解题的常见误区及提醒(1) 不能正确理解合运动、分运动间具有等时性、独立性的特点.(2) 具体问题中分不清合运动、分运动，要牢记观察到的物体实际运动为合运动.因练君同-迎考竦什么？考向 1 小船渡河问题1如图 2 所示，甲、乙两船在同一河岸边A、B两处，两船船头方向与河岸均成0角,且恰好对准对岸边C点若两船同时开始渡河，经过一段时间t，同时到达对岸，乙船恰好到达正对岸的D点.若河宽d、河水流速均恒定，两船在静水中的划行速率恒定，不影响各 自的航行，下列判断正确的是(6图 27A. 两船在静水中的划行速率

6、不同B. 甲船渡河的路程有可能比乙船渡河的路程小C. 两船同时到达 D 点C 由题意可知，两船渡河的时间相等，两船沿垂直河岸方向的分速度vi相等，由vi=vsin0知两船在静水中的划行速率v相等，选项 A 错误；乙船沿BD到达D点，可见河水流速v水方向沿AB方向，甲船不可能到达正对岸，甲船渡河的路程较大，选项 B 错误；根据速度的合成与分解，v水=vcos0，而vsin0=，得v水=-，选项 D 错误；由于ttta n0甲船沿AB方向的位移大小x= （vcos0+v水）t= .2d0=AB可见两船同时到达D点，选tan0项 C 正确.考向 2 绳的牵连运动问题2.（2016 贵阳二模）如图 3

7、 所示，用一根长杆和两个定滑轮的组合装置来提升重物M长杆的一端放在地面上通过铰链连接形成转动轴，其端点恰好处于左侧滑轮正下方0点处，在杆的中点C处拴一细绳，通过滑轮后挂上重物M c点与0点的距离为L,现在杆的另一端用力，使其逆时针匀速转动，由竖直位置以角速度3缓慢转至水平（转过了 90角）.下列有关此过程的说法中正确的是（）图 3A.重物M做匀速直线运动B.重物 M 做变速直线运动C.重物M的最大速度是 23LD.重物M的速度先减小后增大B 设C点线速度方向与绳子的夹角为0（锐角），由题知C点的线速度为3L,该线速度在绳子方向上的分速度就为3Lcos0,0的变化规律是开始最大（90 ）然后逐渐

8、变小，所以3Lcos0逐渐变大，直至绳子和杆垂直，0变为 0,绳子的速度变为最大，为3L;然后，0又逐渐增大，3Lcos0逐渐变小，绳子的速度变小， 所以知重物的速度先增大， 后减小，最大速度为3L,故 B 正确.D.河水流速为dtan0t8rd练后反思I-运动合成与分解的解题思路91 明确合运动或分运动的运动性质.2明确是在哪两个方向上的合成与分解.3.找出各个方向上已知的物理量（速度、位移、加速度）.4 运用力与速度的关系或矢量运算法则进行分析求解.I_I考点 2|抛体运动的运动规律难度：中档 题型：选择题 五年 5 考因吊真趙高考怎丛君？率沿同一方向抛出，不计空气阻力图4 中为A的运动轨

9、迹，则B的运动轨迹是（）图 4B.D.【解题关键】解此题应注意以下两点：（1）不计空气阻力，两小球均做抛体运动.（2）两球以相同速率沿同一方向抛出，说明两球均做斜抛运动且初速度相同.A 不计空气阻力的情况下，两球沿同一方向以相同速率抛出，其运动轨迹是相同的，选项 A 正确.例 （多选）（2012 江苏高考 T6）如图 5 所示，相距I的两小球A、B位于同一高度h（l、h均为定值）.将A向B水平抛出的同时，B自由下落.A、B与地面碰撞前后，水平分 速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反.不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间，则( )I 1-AtvR图 5A.A、B在第一次落地前能否相碰，取决于A的

10、初速度B. A、B在第一次落地前若不碰，此后就不会相碰C. A、B不可能运动到最高处相碰D. A、B一定能相碰卜例（2016 江苏高考 T2）有A B两小球，B的质量为A的两倍.现将它们以相同速A.C.10【解题关键】关键语句信息解读A、B位于同一高度两球下落时间相同A、B与地面碰撞前后，水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反A球撞地后至最高点的过程为平抛运动的逆过程A B在同一时刻离地的高度相同AD 由题意知A做平抛运动，即水平方向做匀速直线运动，竖直方向为自由落体运动;B为自由落体运动，A、B竖直方向的运动相同，二者与地面碰撞前运动时间ti相同，且ti=、h，若第一次落地前相碰，只要

11、满足A运动时间t=V右，所以选项 A正确；因为A B在竖直方向的运动同步，始终处于同一高度，且A与地面相碰后水平速度不变，所以A一定会经过B所在的竖直线与B相碰.碰撞位置由A球的初速度决定，故选项 B C 错误，选项 D 正确.例(多选)(2015 江苏高考 T7)如图 6 所示，一带正电的小球向右水平抛入范围足够大的匀强电场，电场方向水平向左.不计空气阻力，则小球()【导学号：25702012】图 6A. 做直线运动B. 做曲线运动C. 速率先减小后增大D. 速率先增大后减小【解题关键】解此题应注意以下三点：(1) 小球受重力和电场力作用.(2) 根据初速度与合力间夹角判断小球运动轨迹.(3

12、) 根据运动的合成与分解思想，判断小球速率大小的变化规律.BC 小球运动时受重力和电场力的作用，合力F方向与初速度Vo方向不在一条直线上，小球做曲线运动，选项 A 错误，选项 B 正确.将初速度Vo分解为垂直于F方向的Vi和沿F方向的V2,根据运动与力的关系，Vi的大小不变，V2先减小后反向增大，因此小球的速率先 减小后增大，选项 C正确，选项 D 错误.高考皿冒i.高考考查特点（1）抛体运动的运动规律是高考命题的热点.特别要关注以运动项目为背景的实际问题.11（2）运动的合成与分解是解决抛体运动问题的基本方法.2 解题的常见误区及提醒（1）抛体运动问题中不能正确应用分解的思想方法.（2）平抛

13、（类平抛）规律应用时，易混淆速度方向和位移方向.（3）实际问题中对抛体运动情景临界点的分析不正确.I_I因练考向一迎考练ft丛?_考向 1 斜抛运动问题3.（多选）（2013 江苏高考 T7）如图 7 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（）A. B的加速度比A的大B. B的飞行时间比A的长C. B在最高点的速度比A在最高点的大D. B在落地时的速度比A在落地时的大CD 在同一位置抛出的两小球，不计空气阻力，在运动过程中的加速度等于重力加速1度，故A B的加速度相等，选项 A 错误；根据h= 2gt2，两球运动的最大高度相同

14、，故两球飞行的时间相等，选项 B 错误；由于B的射程大，根据水平方向匀速运动的规律x=vt，故B在最高点的速度比A的大，选项 C 正确；根据竖直方向自由落体运动，A、B落地时在竖直方向的速度相等，B的水平速度大，速度合成后B在落地时的速度比A的大，选项 D 正确. 考向 2 平抛运动规律的基本应用4. （2016 福建名校联考）如图 8 所示，将a、b两小球以不同的初速度同时水平抛出， 它们均落在水平地面上的P点，a球抛出时的高度比b球的高，P点到两球起抛点的水平距 离相等，不计空气阻力.与b球相比，a球（）ab、 Rh才I丿I f :A. 初速度较大12B. 速度变化率较大C. 落地时速度一

15、定较大D. 落地时速度方向与其初速度方向的夹角较大D 根据题述，两球水平位移相等由于a球抛出时的高度比b球的高，由h= 2gt2可知a球飞行时间长，由x=vot可知，a球的初速度一定较小， 选项 A 错误.两球都只受重力 作用，加速度都是g,即速度变化率畫=g,相同，选项 B 错误.小球落地时速度v是水平速度与竖直速度的合速度，a球的初速度（水平速度）小，竖直速度大，所以不能判断哪个小球落地时速度较大，a球落地时速度方向与其初速度方向的夹角较大，选项 C 错误，D 正确.考向 3 平抛斜面问题5. （2016 昆明市重点中学三联）将一挡板倾斜地固定在水平面上，倾角为0= 30, 如图 9所示现

16、有一可视为质点的小球由挡板上方的A点以vo的初速度水平向右抛出，小球落在挡板上的B点时，小球速度方向刚好与挡板垂直，小球与挡板碰撞前后的速度方向相反、速度大小之比为4： 3.下列有关小球的运动描述正确的是（）图 93A.小球与挡板碰后的速度为 vo4、 、 1B.小球与挡板碰撞过程中速度的变化量大小为？VoC.AB 两点的竖直高度差与水平间距之比为.3：1D.AB 两点的竖直高度差与水平间距之比为3：2D 小球在碰撞挡板前做平抛运动.设刚要碰撞斜面时小球速度为v.由题意，速度v的方向与竖直方向的夹角为 30且水平分量仍为vo,如图.由此得v= 2vo，碰撞过程中，小球速度由v变为反向的 4v,

17、则碰后的速度大小为|vo, A 错误；碰撞过程小球的速度变化量13377大小为v= 4V- （ v） = &V= 2V0,故选项 B 错误；小球下落高度与水平射程之比为6如图 10 所示，水平面上固定有一个斜面， 从斜面顶端水平向右抛出一个小球， 不计 空气阻力当初速度为Vo时，小球恰好落到斜面底端，小球运动的时间为to.现用不同的初 速度从该斜面顶端水平向右抛出这个小球， 下列选项中能正确表示小球的运动时间t随初速度V变化的函数关系是（）D 设斜面的倾角为0，当初速度很小时，小球落在斜面上，tan0=y=g，则t=X2Vo考向 4 平抛中的临界问题7. （2016 江西二模）如图 1

18、1 所示，滑板运动员从倾角为53。的斜坡顶端滑下，滑下的过程中他突然发现在斜面底端有一个高h= 1.4 m、宽L= 1.2 m 的长方体障碍物，为了不触及这个障碍物，他必须在距水平地面高度H= 3.2 m 的A点沿水平方向跳起离开斜面（竖直方向的速度变为零）已知运动员的滑板与斜面间的动摩擦因数卩=0.1，忽略空气阻力，gt_1_2vo2tan 30 -2-, C错误，D 正确.2ta nggVo；当初速度较大时， 小球将落到水平面上,h=晋，则时间t一定，选项 D 正确.图 1014重力加速度g取 10 m/s2.（已知 sin 53 = 0.8 , cos 53 = 0.6）求：【导学号：2

19、5702013】15(1) 运动员在斜面上滑行的加速度的大小；(2) 若运动员不触及障碍物，他从斜面上起跳后到落至水平面的过程所经历的时间；(3) 运动员为了不触及障碍物，他从A点沿水平方向起跳的最小速度.【解析】(1)设运动员连同滑板的质量为m运动员在斜面滑行的过程中，由牛顿第二定律得mcsin 53 -mgcos 53 =ma解得a=gsin 53 卩gcos 53 = 7.4 m/s1 2 3.12(2)运动员从斜面上起跳后，沿竖直方向做自由落体运动，则H-gt2解得t= 0.8 s.1处理平抛运动(或类平抛运动)时，一般将运动沿初速度方向和垂直于初速度方向进 行分解，先按分运动规律列式

20、，再用运动的合成求合运动.2对于在斜面上平抛又落到斜面上的问题，其竖直位移与水平位移之比等于斜面倾角 的正切值.3若平抛的物体垂直打在斜面上，则物体打在斜面上瞬间，其水平速度与竖直速度之 比等于斜面倾角的正切值.(4)做平抛运动的物体，其位移方向与速度方向一定不同.为了不触及障碍物,运动员以速度v沿水平方向起跳后竖直下落高度为H h时，他沿水平方向运动的距离至少为_ Htan 53+L,设这段时间为t,则图 11161Hh=2gt解得v6.0 m/s，所以最小速度vmin= 6.0 m/s.【答案】2(1)7.4 m/s(2)0.8 s(3)6.0 m/s练后反思-处理平抛(类平抛)运动的四条

21、注意事项Htan 53+Lvt17考点 3|圆周运动的基本规律难度：中档 题型：选择题 五年 1 考已品真题- 高考忑& ? ?例（2013 江苏高考 T2）如图 12 所示，“旋转秋千”中的两个座椅A B质量相等，通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上.不考虑空气阻力的影响， 当旋转圆盘绕竖直的A. A的速度比B的大B. A与B的向心加速度大小相等C.悬挂A B的缆绳与竖直方向的夹角相等D.悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小【解题关键】解此题注意以下两点：（1） “旋转秋千”同轴转动，两座椅角速度相同.座椅到转轴的水平距离为圆周运动的半径.D A、B绕竖直轴匀速转动的角速度相等，即3A=

22、3B但rAB,根据V=3r得，A的速度比B的小，选项 A 错误；根据a=32r得，A的向心加速度比B的小，选项 B 错误；A、F向2rB做圆周运动时的受力情况如图所示，根据F向=m32r及 tanB= =亠知，悬挂A的缆mg g绳与竖直方向的夹角小，选项C 错误；由图知 罕=cosB,即T=二咒，所以悬挂A的缆Icos 廿绳受到的拉力小，选项D 正确.仞 （多选）（2016 全国丙卷 T20）如图 13 所示，一固定容器的内壁是半径为R的半球面；在半球面水平直径的一端有一质量为m的质点P.它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中，克服摩擦力做的功为WW重力加速度大小为g.设质点P在最低点时，向心

23、加速度的大小为a,容器对它的支持力大小为N则（）中心轴匀速转动时，下列说法正确的是T18【解题关键】解此题关键有两点:向心加速度的定义式.（2）在最低点时受力情况.例（多选）（2014 全国卷IT20）如图 14 所示，两个质量均为m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a与转轴OO的距离为I,b与转轴的距离为 21，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g.若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用3表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（）Q bJ图 14【解题关键】A. a=mg% WmRC. N=3mgR 2WRB.D.a=2mgF-WmRN=MmgR-WR

24、AC 质点P下滑到最低点的过程中，由动能定理得mgR- W=贵，则速度v=mgR-Wm最低点的向心加速度v2mgWa=-R=，选项A正确，选项B错误;在最低点时，由牛顿第二定律得N- mg= maN=3mgR2W选项C正确，选项RD 错误.A.b一定比a先开始滑动B.a、b所受的摩擦力始终相等C.D.23时，a所受摩擦力的大小为kmgb开始滑动的临界角速度3 =当319关键语句信息解读质量均为m最大静摩擦力相冋水平圆盘具有相同的角速度20a与转轴的距离为Lb与转轴的距离为 2L转动中所受到的向心力不同AC 本题从向心力来源入手，分析发生相对滑动的临界条件.小木块a、b做圆周运动时，由静摩擦力提

25、供向心力，即f=mio2R.当角速度增加时，静摩擦力增大，当增大到最大静摩擦力时，发生相对滑动，对木块a：fa=mai,当fa=kmg时，kmg= m,ia=:早； 对木块b：fb=mib2l，当fb=kmg时，kmg= mib2l,ib=.kg，所以b先达到最大 静摩擦力，选项 A 正确；两木块滑动前转动的角速度相同，则fa=mi2| ,fb=mi J2I,fafb,选项B错误；当i=、2g时b刚开始滑动，选项C正确；当i=yg时，a没有滑动，kk则fa=miI= kmg选项 D 错误.高考蠢町1高考考查特点(1)本考点命题热点集中在物体的受力分析、圆周运动的基本概念及动力学知识、应用 静摩

26、擦力分析临界问题上.(2)理解圆周运动的相关物理量，向心力的来源分析、计算及应用牛顿运动定律研究圆 周运动的方法是关键.k解题的常见误区及提醒(1) 描述圆周运动的物理量的理解要准确.(2) 熟悉各种传动装置及判断变量不变量.(3) 向心力来源的分析易出现漏力现象.(4) 临界问题的处理要正确把握临界条件.转动，且转速逐渐增大，则下列叙述正确的是（）图 15A.滑块相对轮盘开始滑动前，a、b的角速度大小之比为3a:3b= 1：3练考向迎君炼什丛？21B.滑块相对轮盘开始滑动前，a、b的向心加速度大小之比为aa:ab= 1：3C. 转速增大后最终滑块 a 先发生相对滑动D. 转速增大后最终滑块

27、b 先发生相对滑动AD 由题意可知两轮盘边缘的线速度大小相等，有3甲r甲=3乙r乙，则3甲：3乙=r乙：r甲=1 : 3,所以滑块相对轮盘开始滑动前，a、b的角速度大小之比为 1 : 3, A 正确；滑块相对轮盘开始滑动前，根据a=32r得a、b的向心加速度大小之比为aa:ab= （3甲R） ：（3乙Rb） = 2 : 9, B 错误；据题意可得两滑块所受的最大静摩擦力分别为Ffa=mg,压=卩mg,最大静摩擦力之比为Ffa:Ffb=m:m= 1 : 1,转动中两滑块所受的静摩擦力之比为Ffa:Ffb= （maa） :（mab） = 2 : 9,由此可知，当轮盘乙的转速缓慢增大时，滑块b的静摩

28、擦力先达到最大，先开始滑动，C 错误，D 正确.9.（多选）（2016 安阳二模）如图 16 所示，粗糙水平圆盘上，质量相等的A B两物块叠放在一起，随圆盘一起做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（）【导学号：25702014】图 16A. B的向心力是A的向心力的 2 倍B.盘对B的摩擦力是B对A的摩擦力的 2 倍C. AB 都有沿半径向外滑动的趋势D.若B先滑动，则B对A的动摩擦因数 卩A小于盘对B的动摩擦因数 卩BBC 因为两物块的角速度大小相等，转动半径相等，质量相等，根据Fn=mr32,则向心力相等，故 A 错误；对A、B整体分析，FfB= 2mr32,对A分析，有：FfA=mr2,知盘对B的摩擦力是B对A的摩擦力的 2 倍，故 B 正确；A所受的静摩擦力方向指向圆心，可知A有沿半径向外滑动的趋势，B受到盘的静摩擦力方向指向圆心，有沿半径向外滑动的趋势，故 C 正确；设A、B的临界角速度分别为3A、3B,对A、B整体分析，卩B-2mg=2mr3 B, 解得3B=，对A分析，卩Aimg= mr3A,解得3A=、十因为B先滑动，可知B22先达到临界角速度，可知B的临界角速度较小，即卩BR,选项 A 错误；若h= 2R小球到达最低点