2021年高考一轮复习考点集训 物理(湖南省专用)专题四　曲线运动

专题四　曲线运动【考情点睛】课标解读考情分析备考指导考点内容曲线运动、运动的合成与分解1.通过实验,了解曲线运动,知道物体做曲线运动的条件。2.体会将复杂运动分解为简单运动的物理思想。经常考查的内容:1.运动轨迹与合外力、速度方向之间关系的问题。2.小船渡河及绳、杆端关联速度的分解问题。3.平抛与类平抛问题。4.圆周运动概念理解与应用问题。5.竖直圆与脱轨问题中临界条件的运用。命题趋势:1.曲线运动与动能定理、机械能守恒定律,特别是与电场、磁场内容相结合是重点考查形式。2.特殊运动形式是高考命题高频点。 如:绳、杆端速度的分解;类平抛;与斜面、半圆相结合的平抛运动;竖直圆与脱轨类型;平抛运动中临界条件的应用1.理解运动与合成的基本原则,熟练推导小船渡河等问题,将物理知识与实际生活结合,提高对所学内容的认识。2.牢记平抛运动和圆周运动的基本公式和规律,熟练推导并牢记平抛运动的二级推论,多加练习,学会运用。3.熟悉几个生活中的圆周运动的模型,学会推导火车转弯、汽车过桥等常见模型的临界值,必要时记住推导结论,可以大幅度提高解题效率。锻炼自己的理解能力,学会审题,在练习和考试中训练出快速提取信息的能力,能熟练地将生活场景转化为物理模型。抛体运动1.通过实验,探究并认识平抛运动的规律。2.会用运动合成与分解的方法分析平抛运动。3.能分析生产生活中的抛体运动。圆周运动1.会用线速度、角速度、周期描述匀速圆周运动。2.知道匀速圆周运动向心加速度的大小和方向。3.通过实验,探究并了解匀速圆周运动向心力大小与半径、角速度、质量的关系。4.能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力。5.了解生产生活中的离心现象及其产生的原因。  【基础训练】考点一　曲线运动、运动的合成与分解1.(2019湖南师大附中考前演练,15)一个物体受三个恒力作用沿MN方向做匀速直线运动,其中某个已知大小的恒力F与MN方向夹角为60°,如图所示。现将该力沿逆时针方向旋转60°,其余两个恒力不变。以下说法正确(　　)A.该物体将做类平抛运动B.该物体一定沿MN做匀减速运动C.该物体所受合力大小为2FD.该物体一定做匀变速曲线运动2.(2019长沙一中月考,15)一个物体受2019个水平恒力作用静止在光滑水平面上。现在仅使其中一个力F1的大小按照如图所示的规律变化。此过程中,该物体受到的合外力大小F合、加速度大小a、速度大小v、物体动量大小p的变化情况可能正确的是(　　)考点二　抛体运动3.(2019长郡中学月考,1)在军事演习时,红军轰炸机要去轰炸蓝军地面上的一个目标,通过计算,轰炸机在某一高度匀速水平飞行,在离目标水平距离为x时投弹,可以准确命中目标;现为了增加隐蔽性和安全性,轰炸机飞行的高度要减半,飞行速度也要减半,要求仍能命中目标,不考虑任何阻力,则轰炸飞机投弹时离目标的水平距离应为(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　A.x B.x C.x D.x4.(2019长沙一中月考,4)如图所示,x轴在水平地面上,y轴在竖直平面内。图中画出了从y轴上不同位置沿x轴正向水平抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹,小球同时抛出,不计空气阻力,下列说法正确的是(　　)A.b和c同时落地B.a和b初速度相同C.a运动时间是c的两倍D.增大b的初速度,b与a可能在落地前相遇5.(2019郴州质检,1)一架飞机水平匀速飞行,从飞机上每隔1秒钟释放一个铁球,先后共释放4个,最后落在同一水平面。若不计空气阻力,则四个球(　　)A.在空中任何时刻总是排成抛物线,它们的落地点是等间距的B.在空中任何时刻总在飞机正下方排成竖直的直线,它们的落地点在同一位置C.在空中任何时刻总在飞机正下方排成竖直的直线,它们的落地点是等间距的D.在空中任何时刻总在飞机正下方排成竖直的直线,它们的落地点是不等间距的考点三　圆周运动6.(2019高州二模)(多选)物体沿圆轨道做匀速圆周运动,则该物体(　　)A.加速度不变 B.动能不变C.所受合力不变 D.角速度不变7.(2020届衡阳四中月考)如图所示,光滑木板长1 m,木板上距离左端O点 m处放有一物块,木板可以绕左端O点垂直纸面的轴转动,开始时木板水平静止,现让木板突然以一恒定角速度顺时针转动,物块下落正好可以砸在木板的末端,已知重力加速度g=10 m/s2,则木板转动的角速度为(　　)A.π rad/s B.π rad/sC.π rad/s D.π rad/s8.(2020届长沙一中月考,7)如图所示,长为L的轻杆,一端固定一个质量为m的小球,另一端固定在水平转轴O上,杆绕转轴 O在竖直平面内匀速转动,角速度为ω,某时刻杆对球的作用力恰好与杆垂直,则此时杆与水平面的夹角θ满足(　　)A.sin θ=B.tan θ=C.sin θ=D.tan θ= 
【综合训练】拓展一　平抛运动1.(2019长郡中学调研,10)(多选)如图所示,地面上有一半径为R的半圆形凹槽,半径OA水平,半径OB竖直,半径OC与水平方向的夹角θ=37°。现将小球(可视为质点)从A处以初速度v1水平抛出后恰好落到B点;若将该小球从A处以初速度v2水平抛出后恰好落到C点,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,则下列说法正确的是(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　A.=B.小球刚到达C点时重力的功率与刚到达B点时重力的功率之比为3∶2C.小球刚到达C点时的速度与刚到达B点时的速度大小之比为∶5D.小球从抛出开始运动到C点与运动到B点的平均速度大小之比为∶22.(2019雅礼中学模拟,3)从离水平地面高H处以速度v0水平抛出一个小球A,同时在其正下方地面上斜抛另一个小球B,两球同时落到地面上同一位置,小球B在最高点时,距地面的高度为h,速度为v,则以下关系正确的是(　　)A.h=H,v=v0 B.h=H,v=C.h=,v= D.h=,v=v03.(2019湖南师大附中考前演练,17)如图所示,小球A位于斜面上,小球B与小球A位于同一高度,现将小球A、B分别以v1和v2的速度水平抛出,都落在倾角为45°的斜面上的同一点,且小球B恰好垂直打到斜面上,不计空气阻力,则v1∶v2为(　　)A.3∶2 B.2∶1C.1∶1 D.1∶24.(2019长沙一中月考,15)如图所示,挡板OM与竖直方向所夹的锐角为θ,一小球(视为质点)从O点正下方A点以速度v0水平抛出,小球运动过程中恰好不和挡板碰撞(小球轨迹所在平面与挡板垂直),不计空气阻力,重力加速度大小为g,求:(1)小球恰好不和挡板碰撞时的竖直速度大小;(2)O、A间的距离。 拓展二　圆周运动中的动力学分析5.(2018雅礼中学月考,10)(多选)在光滑圆锥容器中,固定了一根光滑的竖直细杆,细杆与圆锥的中轴线重合,细杆上穿有小环(小环可以自由转动,但不能上下移动),小环上连接一轻绳,与一质量为m的光滑小球相连,让小球在圆锥内做水平面上的匀速圆周运动,并与圆锥内壁接触。如图所示,图(a)中小环与小球在同一水平面上,图(b)中轻绳与竖直轴成θ角。设图(a)和图(b)中轻绳对小球的拉力分别为Ta和Tb,圆锥内壁对小球的支持力分别为Na和Nb,则下列说法中正确的是(　　)A.Ta一定为零,Tb一定为零B.Ta可以为零,Tb可以不为零C.Na一定不为零,Nb可以为零D.Na可以为零,Nb可以不为零6.(2020届衡阳八中月考,8)如图所示,在竖直平面内有一个“V”形框架,绕过定点的竖直轴匀速转动,框架两边与竖直轴的夹角θ=45°,质量为m的小球A穿在一边的框架上,随框架在水平面内做匀速圆周运动,其运动平面与框架顶点的距离为h,此时小球A与框架间恰好没有摩擦力。现保持框架转动的角速度不变,把小球A的位置上移,小球A仍能与框架保持相对静止状态,其运动平面与框架顶点的距离为1.5h,已知重力加速度为g,则此时小球A与框架间的摩擦力大小为(　　)A.mg B.mgC.mg D.mg    【专题训练】小专题一　小船过河问题和沿绳(杆)端速度分解的处理方法1.(2019广东兴宁一中模拟,16,6分)有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为v的大河,一条小船渡河,去程时船头指向始终与河岸垂直,回程时行驶路线与河岸垂直,小船在静水中的速度大小为2v,去程与回程所用时间之比为(　　)A.3∶2 B.2∶1 C.3∶1 D.∶22.(2019安徽淮北一中模拟,16,6分)如图所示,在宽为H的河流中,甲、乙两船从相距H的A、B两个码头同时开始渡河,船头与河岸均成60°角,两船在静水中的速度大小相等,且乙船恰能沿BC到达正对岸的C点。则下列说法正确的是(　　)A.两船不会相遇 B.两船在C点相遇C.两船在AC的中点相遇 D.两船在BC的中点相遇3.(2019安徽江淮名校联考,3,4分)如图所示,用一小车通过轻绳提升一滑块,滑块沿竖直光滑杆上升,某一时刻,两段绳恰好垂直,且拴在小车一端的绳与水平方向的夹角为θ,此时小车的速度为v0,则此时滑块竖直上升的速度为(　　)A.v0 B.v2 sin θC.v0 cos θ D.4.(2019雅礼中学月考,6)如图所示,水平光滑长杆上套有一物块Q,跨过悬挂于O点的轻小光滑圆环的细线一端连接Q,另一端悬挂一物块P。设细线的左边部分与水平方向的夹角为θ,初始时θ很小,现将P、Q由静止同时释放。关于P、Q以后的运动下列说法正确的是(　　)A.当θ=30°时,P、Q的速度之比为1∶2B.当θ=90°时,Q的速度最大C.当θ=90°时,Q的速度为零D.当θ向90°增大的过程中Q的合力一直增大小专题二　生活中的平抛运动1.(2018长郡中学高考冲刺,20)(多选)如图所示为篮球趣味游戏,游戏者从离地H=1.5 m处将篮球水平抛出,球可以直接从右侧离地h=0.5 m的孔进入篮内,也可与地面碰撞反弹一次后从孔进入篮内。设球与地面碰撞前后水平方向分速度不变,竖直方向分速度大小相等、方向相反,球抛出点离篮左侧的水平距离为L=5 m,不计空气阻力,篮孔的直径比球的直径略大,重力加速度g取10 m/s2,则球要从孔进入篮内,抛出的初速度大小可能为(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　A. m/s B.5 m/sC.(+1)m/s D.(-1)m/s2.(2019长沙一中月考,3)甲、乙两个同学对挑乒乓球,设甲同学持拍的拍面与水平方向成α角,乙同学持拍的拍面与水平方向成β角,如图所示,设乒乓球击打拍面时速度与拍面垂直,且乒乓球每次击打球拍前与击打后速度大小相等,方向相反。不计空气阻力,则乒乓球击打甲的球拍的速度v1与乒乓球击打乙的球拍的速度v2之比为(　　)A. B. C. D.小专题三　生活中的圆周运动1.(2018长沙一中月考,19)(多选)如图所示,一质量为m的小球置于半径为R的光滑竖直圆轨道最低点A处,B为轨道最高点,弹簧一端固定于圆心O点,另一端与小球拴接,已知弹簧的劲度系数k=,原长l=2R,弹簧始终处于弹性限度内,若给小球一水平初速度v0,已知重力加速度为g,则 (　　)A.当v0较小时,小球可能会离开圆轨道B.若在<v0<,则小球会在B、D间脱离圆轨道C.只要v0>,小球就能做完整的圆周运动D.只要小球能做完整的圆周运动,则小球与轨道间最大压力与最小压力之差与v0无关2.(2019佛山禅城二模,17,6分)一光滑圆环轨道位于竖直平面内,其半径为R(不计内外径差异)。质量为m的金属小球(可视为质点),在轨道内做圆周运动,如图所示,以下说法正确的是　(　　)A.要使小球能通过轨道的最高点,小球通过最低点时的速度必须大于B.要使小球能通过轨道的最高点,小球通过最低点时的速度必须大于2C.如果小球通过最高点时的速度小于,则小球将挤压轨道外侧D.如果小球通过最高点时的速度大于,则小球将挤压轨道内侧