物理專題一 力與運(yùn)動(dòng) 第3講 曲線運(yùn)動(dòng)

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1、第3講曲線運(yùn)動(dòng)第一篇 專題一 力與運(yùn)動(dòng)熱點(diǎn)精練1運(yùn)動(dòng)的合成與分解熱點(diǎn)精練2拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律與方法欄目索引熱點(diǎn)精練3圓周運(yùn)動(dòng)熱點(diǎn)精練4萬有引力定律與航天熱點(diǎn)精練1運(yùn)動(dòng)的合成與分解知識方法鏈接1.物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件及特點(diǎn)物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件及特點(diǎn)(1)條件：F合與v的方向不在同一直線上.(2)特點(diǎn)F合恒定：做勻變速曲線運(yùn)動(dòng).F合不恒定：做非勻變速曲線運(yùn)動(dòng).做曲線運(yùn)動(dòng)的物體受的合力總是指向曲線的凹側(cè).2.繩繩(桿桿)關(guān)聯(lián)物體的速度關(guān)聯(lián)物體的速度(1)若由繩(桿)連接的兩運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)方向沿繩(桿)方向，則兩物體速度大小相等.(2)若物體運(yùn)動(dòng)方向不沿繩(桿)，將其速度分解到沿繩(桿)方向和垂直繩(桿)

2、方向，再參考上一條.真題模擬精練答案解析1.質(zhì)量為m的物體P置于傾角為1的固定光滑斜面上，輕細(xì)繩跨過光滑定滑輪分別連接著P與小車，P與滑輪間的細(xì)繩平行于斜面，小車以速率v水平向右做勻速直線運(yùn)動(dòng).當(dāng)小車與滑輪間的細(xì)繩和水平方向成夾角2時(shí)(如圖1)，下列判斷正確的是A.P的速率為vB.P的速率為vcos 2C.繩的拉力等于mgsin 1D.繩的拉力小于mgsin 1231圖1231解析解析將小車的速度v進(jìn)行分解如圖所示，則vPvcos 2，故A錯(cuò)誤，B正確；小車向右運(yùn)動(dòng)，2減小，v不變，則vP逐漸增大，說明物體P沿斜面向上做加速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得FTmgsin 1ma，可知繩子對P的拉力FTm

3、gsin 1，故C、D錯(cuò)誤.2.(多選)(2017南通一中期中)小船橫渡一條兩岸平行的河流，船本身提供的速度(即靜水速度)大小不變、船身方向垂直于河岸，水流速度與河岸平行，已知小船的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖2所示，則A.越接近河岸水流速度越小B.越接近河岸水流速度越大C.無論水流速度是否變化，這種渡河方式耗時(shí)最短D.該船渡河的時(shí)間會受水流速度變化的影響答案解析231圖2解析解析從軌跡曲線的彎曲形狀上可以知道，小船先具有向下游的加速度，后具有向上游的加速度，故水流是先加速后減速，即越接近河岸水流速度越小，故A正確，B錯(cuò)誤.由于船身方向垂直于河岸，無論水流速度是否變化，這種渡河方式耗時(shí)最短，故C正確，D錯(cuò)誤.

4、2313.(2017泰興中學(xué)檢測)有一個(gè)質(zhì)量為2 kg的質(zhì)點(diǎn)在xy平面上運(yùn)動(dòng)，在x方向的速度時(shí)間圖象和y方向的位移時(shí)間圖象分別如圖3甲、乙所示，下列說法正確的是 A.質(zhì)點(diǎn)所受的合外力為3 NB.質(zhì)點(diǎn)的初速度為3 m/sC.質(zhì)點(diǎn)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)D.質(zhì)點(diǎn)初速度的方向與合 外力的方向垂直答案解析231圖3231質(zhì)點(diǎn)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤；熱點(diǎn)精練2拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律與方法知識方法鏈接1.求解拋體運(yùn)動(dòng)的基本思路和方法求解拋體運(yùn)動(dòng)的基本思路和方法運(yùn)動(dòng)的分解運(yùn)動(dòng)的分解將拋體運(yùn)動(dòng)分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的勻變速直線運(yùn)動(dòng)“化曲為直”，是處理拋體運(yùn)動(dòng)的基本思路和方法.2.平拋運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)基本關(guān)系平拋運(yùn)

5、動(dòng)的兩個(gè)基本關(guān)系分析題目條件是位移(方向)關(guān)系，還是速度(方向)關(guān)系，選擇合適關(guān)系式解題.3.斜拋運(yùn)動(dòng)的基本關(guān)系斜拋運(yùn)動(dòng)的基本關(guān)系根據(jù)對稱性特點(diǎn)，斜上拋還可分成兩個(gè)平拋運(yùn)動(dòng).真題模擬精練答案解析4.(2017江蘇單科2)如圖4所示，A、B兩小球從相同高度同時(shí)水平拋出，經(jīng)過時(shí)間t在空中相遇，若兩球的拋出速度都變?yōu)樵瓉淼?倍，則兩球從拋出到相遇經(jīng)過的時(shí)間為564圖4564解析解析設(shè)第一次拋出時(shí)A球的速度為v1，B球的速度為v2，則A、B間的水平距離x(v1v2)t，第二次兩球的速度為第一次的2倍，但兩球間的水平距離不變，則x2(v1v2)T，5.(多選)(2017泰州中學(xué)月考)如圖5所示，從地面上

6、同一位置拋出兩小球A、B，分別落在地面上的M、N點(diǎn)，兩球運(yùn)動(dòng)的最大高度相同.空氣阻力不計(jì)，則A.B的加速度比A的大B.B的飛行時(shí)間比A的長C.B在最高點(diǎn)的速度比A在最高點(diǎn)的大D.B在落地時(shí)的速度比A在落地時(shí)的大答案解析564圖5解析解析不計(jì)空氣阻力，兩球都只受重力作用，所以兩球的加速度都為重力加速度g，故A錯(cuò)誤；564兩球的速度都可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的豎直上拋運(yùn)動(dòng)，因?yàn)閮汕蜻\(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，而B的水平位移大，所以B的水平速度大，在最高點(diǎn)速度也大，故C正確；A、B的豎直分速度相等，而B的水平分速度較大，根據(jù)速度的合成可知，B的初速度大于A球的初速度，運(yùn)動(dòng)過程中兩球的機(jī)械能都守

7、恒，則知B在落地時(shí)的速度比A在落地時(shí)的大，故D正確.所以C、D正確，A、B錯(cuò)誤.5646.(多選)(2017南通一中期中)橫截面為直角三角形的兩個(gè)相同斜面如圖6所示緊靠在一起，固定在水平面上，它們的傾角都是30.小球從左邊斜面的頂點(diǎn)以不同的初速度向右平拋，最后落在斜面上.其中三個(gè)小球的落點(diǎn)分別是a、b、c，已知落點(diǎn)a最低，落點(diǎn)c最高.圖中三小球比較，下列判斷正確的是A.落在a點(diǎn)的小球的初速度最大B.落在a點(diǎn)的小球飛行過程中速度的變化量最大C.改變小球拋出時(shí)初速度大小，落在左邊斜面 時(shí)小球的瞬時(shí)速度方向不變D.改變小球拋出時(shí)初速度大小，落在右邊斜面時(shí) 小球的瞬時(shí)速度方向可能與斜面垂直答案564圖

8、6熱點(diǎn)精練3圓周運(yùn)動(dòng)知識方法鏈接1.解決圓周運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)問題關(guān)鍵解決圓周運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)問題關(guān)鍵(1)圓周運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)問題的實(shí)質(zhì)是牛頓第二定律的應(yīng)用，且已知合外力方向(勻速圓周運(yùn)動(dòng)合外力方向指向圓心)，所以做好受力分析，求合外力由牛頓第二定律列方程.(2)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，所受合外力提供向心力.(3)做變速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，所受合外力沿半徑方向的分力提供向心力，沿切線方向的分力改變速度大小.2.豎直平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的兩種臨界問題豎直平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的兩種臨界問題(1)繩球模型：小球能通過最高點(diǎn)的條件是v .其實(shí)圓周軌道上比圓心高的點(diǎn)都有自己的臨界速度，小球的速度小于臨界速度時(shí)就會以斜上拋的方式脫離圓周軌道

9、；在比圓心低的點(diǎn)小球速度可以減小到0而不脫離軌道，如果軌道光滑的話只是沿圓軌道滑下去.(2)桿球模型：小球能通過最高點(diǎn)的條件是v0.真題模擬精練答案7.(2017江蘇單科5)如圖7所示，一小物塊被夾子夾緊，夾子通過輕繩懸掛在小環(huán)上，小環(huán)套在水平光滑細(xì)桿上，物塊質(zhì)量為M，到小環(huán)的距離為L，其兩側(cè)面與夾子間的最大靜摩擦力均為F.小環(huán)和物塊以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)，小環(huán)碰到桿上的釘子P后立刻停止，物塊向上擺動(dòng).整個(gè)過程中，物塊在夾子中沒有滑動(dòng).小環(huán)和夾子的質(zhì)量均不計(jì)，重力加速度為g.下列說法正確的是A.物塊向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，繩中的張力等于2FB.小環(huán)碰到釘子P時(shí)，繩中的張力大于2F897圖7解析897解析

10、解析由題意知，F(xiàn)為夾子側(cè)面與物塊間的最大靜摩擦力，但在實(shí)際運(yùn)動(dòng)過程中，夾子側(cè)面與物塊間的靜摩擦力沒有達(dá)到最大，故物塊向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，繩中的張力等于Mg，A錯(cuò)誤；8.(多選)如圖8所示，質(zhì)量為m的小球用長度為R的細(xì)繩拴著在豎直面上繞O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，恰好能通過豎直面的最高點(diǎn)A，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，則A.小球通過最高點(diǎn)A的速度為B.小球通過最低點(diǎn)B和最高點(diǎn)A的動(dòng)能之差為mgRC.若細(xì)繩在小球運(yùn)動(dòng)到與圓心O等高的C點(diǎn)斷了，則小 球還能上升的高度為RD.若細(xì)繩在小球運(yùn)動(dòng)到A處斷了，則經(jīng)過t 時(shí)間小球運(yùn)動(dòng)到與圓 心等高的位置答案897解析圖8897根據(jù)動(dòng)能定理，Ekmg2R2mgR，故B錯(cuò)誤；9

11、.(多選)(2017泰州中學(xué)檢測)如圖9所示，內(nèi)部光滑的半球形容器固定放置，兩個(gè)完全相同的小球a、b分別沿容器內(nèi)部在不同的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列判斷正確的是A.a對內(nèi)壁的壓力小于b對內(nèi)壁的壓力B.a的周期小于b的周期C.a的角速度小于b的角速度D.a的向心加速度大小大于b的向心加速度大小答案897圖9解析897向心加速度angtan ，對于兩球ab，則向心加速度aaab，故D正確.熱點(diǎn)精練4萬有引力定律與航天知識方法鏈接1.星球表面的物體星球表面的物體真題模擬精練答案解析10.(多選)(2017 江蘇單科6)“天舟一號”貨運(yùn)飛船于2017年4月20日在文昌航天發(fā)射中心成功發(fā)射升空，與“天

12、宮二號”空間實(shí)驗(yàn)室對接前，“天舟一號”在距離地面約380 km的圓軌道上飛行，則其A.角速度小于地球自轉(zhuǎn)角速度B.線速度小于第一宇宙速度C.周期小于地球自轉(zhuǎn)周期D.向心加速度小于地面的重力加速度11121013解析解析根據(jù) 知，“天舟一號”的角速度大于同步衛(wèi)星的角速度，而同步衛(wèi)星的角速度等于地球自轉(zhuǎn)的角速度，所以“天舟一號”的角速度大于地球自轉(zhuǎn)的角速度，周期小于地球自轉(zhuǎn)的周期，故A錯(cuò)誤，C正確；第一宇宙速度為近地衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度，所以“天舟一號”的線速度小于第一宇宙速度，B正確；地面重力加速度為g ，故“天舟一號”的向心加速度a小于地面的重力加速度g，故D正確.1112101311.(201

13、7前黃中學(xué)檢測)有a、b、c、d四顆地球衛(wèi)星，a還未發(fā)射，在赤道表面上隨地球一起轉(zhuǎn)動(dòng)，b是近地軌道衛(wèi)星，c是地球同步衛(wèi)星，d是高空探測衛(wèi)星，它們均做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，各衛(wèi)星排列位置如圖10所示，則A.a的向心加速度等于重力加速度gB.在相同時(shí)間內(nèi)b轉(zhuǎn)過的弧長最長C.c在4小時(shí)內(nèi)轉(zhuǎn)過的圓心角是D.d的運(yùn)動(dòng)周期有可能是20小時(shí)答案解析圖1011121013111210131112101312.(2017射陽中學(xué)月考)嫦娥三號是中國國家航天局嫦娥工程第二階段的登月探測器，包括著陸器和月球車，于2013年12月2日由長征三號乙運(yùn)載火箭從西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射.已知月球的半徑約是地球半徑的 、月球質(zhì)量約是地球

14、質(zhì)量的 ，地球的第一宇宙速度為7.9 km/s，則下列說法正確的是A.嫦娥三號的發(fā)射速率為7.9 km/sB.嫦娥三號由地球奔向月球過程中萬有引力一直做負(fù)功C.當(dāng)嫦娥三號相對月球的速率大于1.76 km/s時(shí)，有實(shí)現(xiàn)返回地面的可能D.嫦蛾三號可以以2 km/s的速度繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)答案1112101313.(多選)我國“神舟十一號”載人飛船于2016年10月17日7時(shí)30分發(fā)射成功.飛船先沿橢圓軌道飛行，在接近400 km的高空處與“天宮二號”對接，對接后視為做圓周運(yùn)動(dòng).兩名宇航員在空間實(shí)驗(yàn)室生活、工作了30天.“神舟十一號”載人飛船于11月17日12時(shí)41分與“天宮二號”成功實(shí)施分離(如

15、圖11)，11月18日順利返回至著陸場.下列判斷正確的是A.飛船變軌前后的機(jī)械能守恒B.對接后飛船在圓軌道上運(yùn)動(dòng)的速度小于第一宇 宙速度C.宇航員在空間實(shí)驗(yàn)室內(nèi)可以利用杠鈴舉重來鍛煉身體D.分離后飛船在原軌道上通過減速運(yùn)動(dòng)，再逐漸接近地球表面圖11解析答案11121013解析解析飛船若向高軌道變軌，做離心運(yùn)動(dòng)，必須加速，若向低軌道變軌，做近心運(yùn)動(dòng)，必須減速，所以變軌前后的機(jī)械能不可能守恒，A錯(cuò)誤；第一宇宙速度是衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度，是在地表附近繞地球運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的速度，故對接后飛船的速度一定小于第一宇宙速度，B正確；在空間實(shí)驗(yàn)室中的任何物體均處于完全失重狀態(tài)，故不能用杠鈴舉重來鍛煉身體，C錯(cuò)誤；飛船減速時(shí)，地球?qū)ζ涞娜f有引力大于其所需要的向心力，飛船做近心運(yùn)動(dòng)進(jìn)而靠近地球，D正確.11121013