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高考物理备考之百所名校组合卷系列专题4_曲线运动和万有引力

高考物理备考之百所名校组合卷系列专题4_曲线运动和万有引力
高考物理备考之百所名校组合卷系列专题4_曲线运动和万有引力

高考物理备考之百所名校组合卷系列专题4 曲线运动和万有引力

【试题1】关于物体的运动,以下说法正确的是( ) A .物体做平抛运动时,加速度不变

B .物体做匀速圆周运动时,加速度不变

C .物体做曲线运动时,加速度一定改变

D .物体做曲线运动时,加速度可能变也可能不变

【解析】做平抛运动的物体由于只受重力作用,故其加速度不变,A 正确.匀速圆周运动,加速度大小不变,但方向改变,B 错误.曲线运动中合外力不变时,其加速度就不变,D 正确,C 错误,故选A 、D.

【答案】AD

【试题出处】2011·模拟

【试题2】一辆静止在水平地面上的汽车里有一个小球从高处自由下落,下落一半高度时汽车突然向右匀加速运动,站在车厢里的人观察到小球的运动轨迹是图中的( )

【试题出处】2011·模拟

【试题3】如图1所示,绳子的一端固定在O 点,另一端拴一重物在水平面上做匀速圆周运动( )

图1

A .转速相同时,绳长的容易断

B .周期相同时,绳短的容易断

C .线速度大小相等时,绳短的容易断

D .线速度大小相等时,绳长的容易断

【解析】A 选项,根据F =m 4π2rn 2,转速n 相同时,绳越长,即r 越大,向心力F 越大,故绳长的容易断,A 正确;B 选项,根据F =m

2

T 2

r ,周期相同时,r 越大,F 越大,也是绳

长的容易断,B 错误;C 选项,根据F =m v 2

r

,线速度v 大小相等时,r 越大,F 越小,可以判

断,绳短的容易断,C 正确,D 错误.

【答案】AC

【试题出处】2011·模拟

【试题4】如图2所示,两轮用皮带传动,皮带不打滑,图中有A、B、C三点,这三点所在处半径r A>r B=r C,则这三点的向心加速度a A、a B、a C的关系是( )

A.a A=a B=a C B.a C>a A>a B C.a Ca A

【解析】皮带传动且不打滑,A点与B点线速度相同,由a=v2

r

有a∝

1

r

;所以a A

点与C点共轴转动,角速度相同,由a=ω2r知a∝r,所以有a A>a C,可见选项C正确.【答案】C

【试题出处】2011·模拟

【试题5】如图3所示,某同学用硬塑料管和一个质量为m的铁质螺丝帽研究匀速圆周运动,将螺丝帽套在塑料管上,手握塑料管使其保持竖直并在水平方向做半径为r的匀速圆周运动,则只要运动角速度合适,螺丝帽恰好不下滑,假设螺丝帽与塑料管间的动摩擦因数为μ,认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力.则在该同学手转塑料管使螺丝帽恰好不下滑时,下述分析正确的是( )

A.螺丝帽受的重力与最大静摩擦力平衡

B.螺丝帽受到杆的弹力方向水平向外,背离圆心

C.此时手转动塑料管的角速度ω=mg μr

D.若杆的转动加快,螺丝帽有可能相对杆发生运动

【解析】由于螺丝帽做圆周运动过程中恰好不下滑,则竖直方向上重力与摩擦力平衡,杆对螺丝帽的弹力提供其做匀速圆周运动的向心力,选项A正确,BC错误;无论杆的转动速度增大多少,竖直方向受力平衡,故选项D错误.

【答案】A

【试题出处】2011·模拟

【试题6】“嫦娥一号”月球探测器在环绕月球运行过程中,设探测器运行的轨道半径

为r ,运行速率为v ,当探测器在飞越月球上一些环形山中的质量密集区上空时( )

A .r 、v 都将略为减小

B .r 、v 都将保持不变

C .r 将略为减小,v 将略为增大

D .r 将略为增大,v 将略为减小

【解析】由万有引力提供向心力G Mm r 2=mv 2

r

知,当探测器到达质量密集区时,万有引力增

大,探测器运行半径将减小,速度增大,故C 对.

【答案】C

【试题出处】2011·模拟

【试题7】如图4所示,甲、乙两运动员同时从水流湍急的河岸下水游泳,甲在乙的下游且速度大于乙.欲使两人尽快在河中相遇,则应选择的游泳方向是( )

A .都沿虚线方向朝对方游

B .都偏离虚线偏向下游方向

C .甲沿虚线、乙偏离虚线向上游方向

D .乙沿虚线、甲偏离虚线向上游方向

【试题出处】2011·模拟

【试题8】如图6所示,一架在2000 m 高空以200 m/s 的速度水平匀速飞行的轰炸机,要想用两枚炸弹分别炸山脚和山顶的目标A 和B .已知山高720 m ,山脚与山顶的水平距离为

1000 m ,若不计空气阻力,g 取10 m/s 2

,则投弹的时间间隔应为( )

A.4 s B.5 s C.9 s D.16 s

【解析】设投在A处的炸弹投弹的位置离A的水平距离为x1,竖直距离为h1,投在B 处的炸弹投弹的位置离B的水平距离为x2,竖直距离为h2.则x1=vt1,H=gt21/2,求得x1=4000 m;x2=vt2,H-h=gt22/2,求得x2=3200 m.所以投弹的时间间隔应为:Δt=(x1+1000 m-v2)/v=9 s, 故C正确.

【答案】C

【试题出处】2011·模拟

【试题9】英国《新科学家(New Scientist)》杂志评选出了2008年度世界8项科学之最,在XTEJ1650-500双星系统中发现的最小黑洞位列其中.若某黑洞的半径R约45 km,

质量M和半径R的关系满足M

R

c2

2G

(其中c为光速,G为引力常量),则该黑洞表面重力加速

度的数量级为( )

A.108 m/s2B.1010 m/s2 C.1012 m/s2D.1014 m/s2

【解析】设黑洞表面重力加速度为g,由万有引力定律可得g=GM

R2

,又有

M

R

c2

2G

,联立得

g=c2

2R

=1×1012 m/s2.选项C正确.

【答案】C

【试题出处】2011·模拟

【试题10】一根长为L的轻杆下端固定一个质量为m的小球,上端连在光滑水平轴上,轻杆可绕水平轴在竖直平面内运动(不计空气阻力).当小球在最低点时给它一个水平初速度v0,小球刚好能做完整的圆周运动.若小球在最低点的初速度从v0逐渐增大,则下列判断正确的是( )

A.小球能做完整的圆周运动,经过最高点的最小速度为

B.小球在最高点对轻杆的作用力先减小后增大

C.小球在最低点对轻杆的作用力先减小后增大

D.小球在运动过程中所受合外力的方向始终指向圆心

【解析】小球在最高点时,杆可给球提供竖直向上的支持力,也可提供竖直向下的拉力,因此,小球在最高点的速度最小可以为零,故A错;当最高点速度vgL时,杆给球竖直向下的拉力,Mg+F=mv2/L,随v0增大,v增大,F增大,故A、C错,B对;小球做的是变速圆周运动,其合外力的方向不始终指向圆心,故D错.

【答案】B

【试题出处】2011·模拟

【试题11】我国探月的“嫦娥工程”已启动,在不久的将来,我国宇航员将登上月球.假如宇航员在月球上测得摆长为l的单摆做小振幅振动的周期为T,将月球视为密度均匀、半

径为r的球体,则月球的密度为( )

A.

πl

3GrT2

B.

3πl

GrT2

C.

16πl

3GrT2

D.

3πl

16GrT2

解析:由单摆的振动可求得月球表面的重力加速度g′,根据月球表面的物体所受的重力等于月球对物体的万有引力即可求得月球的密度.

设月球表面的重力加速度为g′,则T=2π

l

g′

.根据万有引力F=

GMm

r2

和重力近似相

等,GMm

r2

=mg′,即g′=

GM

r2

,ρ=

M

V

M

4

3

πr3

,联立可得ρ=

3πl

GrT2

.

答案:B

【试题出处】2011·模拟

【试题12】宇宙飞船到了月球上空后以速度v绕月球做圆周运动,如图4所示,为了

使飞船落在月球上的B点,在轨道A点,火箭发动器在短时间内发动,向外喷射高温燃气,喷气的方向应当是( )

A.与v的方向一致B.与v的方向相反

C.垂直v的方向向右D.垂直v的方向向左

解析:因为要使飞船做向心运动,只有减小速度,这样需要的向心力减小,而此时提供的向心力大于所需向心力,所以只有向前喷气,使v减小,从而做向心运动,落到B点,故A正确.

答案:A

【试题出处】2011·模拟

【试题13】下表是卫星发射的几组数据,其中发射速度v0是燃料燃烧完毕时火箭具有的速度,之后火箭带着卫星依靠惯性继续上升,到达指定高度h后再星箭分离,分离后的卫星以环绕速度v绕地球运动.根据发射过程和表格中的数据,下面哪些说法是正确的( )

A.不计空气阻力,在火箭依靠惯性上升的过程中机械能守恒

B.离地越高的卫星机械能越大

C.离地越高的卫星环绕周期越大

D.当发射速度达到11.18 km/s时,卫星能脱离地球到达宇宙的任何地方

【试题出处】2011·模拟

【试题14】如图13所示,一个细绳下悬挂一光滑的圆环,圆环上穿着两个质量相等的小球,两小球从最上方由静止开始沿圆环下滑,则小球从最高处下滑到最低处的过程中,细绳拉力大小刚好等于圆环重力的时刻共有( )

A.1次B.2次

C.3次D.4次

解析:小球由静止开始沿圆环下滑,速度逐渐增大,小球受到圆环的沿半径方向向外的弹力逐渐减小,当小球的重力沿半径方向的分力刚好提供向心力时,圆环对小球的弹力为零.当小球运动到通过圆心的水平位置时,圆环对小球的弹力沿水平方向,没有竖直方向的分力.只有这两种情况细绳拉力大小刚好等于圆环重力,故选项B正确.答案:B

【试题出处】2011·模拟

【试题15】如图15所示,半径为R的圆筒绕竖直中心轴OO′转动,小物块A靠在圆筒的内壁上,它与圆筒的动摩擦因数为μ,现要使A不下落,则圆筒转动的角速度ω至少为( )

A.μg /R

B.μg

C.g /R

D.g /μR

解析:如图16所示,以A 为研究对象,A 受三个力作用:重力mg ,静摩擦力F f 和

图16

支持力F N ,其中重力和静摩擦力平衡,所以F f =mg ① 支持力F N 提供向心力,有:

F N =m ω2R ② 要使A 刚好不下落,则静摩擦力为最大值,F f =μF N ③ 由①②③式,得A 刚好不下落时,圆筒的角速度为ω0=g

μR

所以A 不下落时圆筒转动的角速度ω≥ω0=g

μR

,故选项D 正确.

答案:D

【试题出处】2011·模拟

【试题16】如图20所示,A 、B 、C 三个物块放在水平的圆盘上,它们的质量关系是m A

=2m B =2m C ,它们与转轴的距离的关系是2r A =2r B =r C ,三个物块与圆盘表面的动摩擦因数都为μ,且它们与圆盘间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,当圆盘转动时,A 、B 、C 都没有滑动,则下列判断正确的是( )

A.C的向心加速度最大

B.B的摩擦力最小

C.当圆盘转速增大时,B比A先滑动

D.当圆盘转速增大时,C比B先滑动

解析:三个物块做圆周运动的角速度ω相同,向心加速度a=ω2r,C离转轴最远,向心加速度最大.三个物块做圆周运动的向心力由静摩擦力F f提供,F f=mω2r,B与A相比,r相同,m小;B与C相比,m相同,r小,所以B的摩擦力最小.当圆盘转速增大时,物块将要滑动,静摩擦力达到最大值,最大静摩擦力提供向心力,μmg=mω2r,即ω=μg/r,与质量无关,由于2r A=2r B=r C,B与A同时开始滑动,C比B先滑动,选项A、B、D正确.答案:ABD

【试题出处】2011·模拟

【试题17】在做“研究平抛物体的运动”实验时,除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外,下列器材中还需要的是________.(填代号)

A.游标卡尺

B.秒表

C.坐标纸

D.天平

E.弹簧测力计

F.重垂线

实验中,下列说法正确的是________.

A.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下

B.斜槽轨道必须光滑

C.斜槽轨道末端可以不水平

D.需使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些

E.为了比较正确地描出小球运动的轨迹,应该用一条曲线把所有的点连接起来

【解析】根据平抛运动的原理,还需要的器材是CF,根据平抛运动的原理、实验操作、注意事项等知识可知AD正确.

【答案】CF AD

【试题出处】2011·模拟

【试题18】在研究平抛物体运动的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长l=1.25 cm,若小球在平抛运动中先后经过的几个位置如图7中的a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度的计算公式为v0=________(用l、g表示),其值是________.

【试题出处】2011·模拟

【试题19】宇航员站在一星球表面上的某高处,沿水平方向抛出一小球.经过时间t ,小球落到星球表面,测得抛出点与落地点之间的距离为L .若抛出时的初速度增大到2倍,则抛出点与落地点之间的距离为3L .已知两落地点在同一水平面上,该星球的半径为R ,万有引力常量为G ,求该星球的质量M .

【解析】设抛出点的高度为h ,第一次抛出时水平射程为x ;当初速度变为原来2倍时,水平射程为2x ,如图11所示.

由几何关系可知:

L 2=h 2+x 2 ①

(3L )2=h 2+(2x )2 ② ①②联立,得:h =33

L 设该星球表面的重力加速度为g 则竖直方向h =1

2gt 2 ③

又因为

GMm R

2=mg (或GM =gR 2

) ④

由③④联立,得M =23LR 2

3Gt 2.

【答案】23L ·R 2

3Gt

2

【试题出处】2011·模拟

【试题20】如图15所示,M 是水平放置的半径足够大的圆盘,绕过其圆心的竖直轴OO ′匀角速转动,规定经过O 水平向右为x 轴的正方向.在圆心O 正上方距盘面高为h 处有一个正在间断滴水的容器,从t =0时刻开始随传送带沿与x 轴平行的方向做匀速直线运动,速度大小为v .已知容器在t =0时刻滴下第一滴水,以后每当前一滴水刚好落到盘面上时再滴一滴水.求:

(1)每一滴水经多长时间滴落到盘面上?

(2)要使每一滴水在盘面上的落点都位于同一直线上,圆盘转动的最小角速度ω应为多大?

(3)第二滴水与第三滴水在盘面上落点间的最大距离x . 【解析】(1)水滴在竖直方向上做自由落体运动,有

h =12gt 2,得t 1=

2h

g

.

(2)分析题意可知,在相邻两滴水的下落时间内,圆过的最小角度应为π,所以最小角速度为

ω=

π

t 1

=π

g 2h

. (3)第二滴水落在圆盘上的水平位移为

x 2=v ·2t 1=2v

2h

g

第三滴水落在圆盘上的水平位移为

x 3=v ·3t 1=3v

2h

g

.

当第二与第三滴水在盘面上的落点位于同一直径上心两侧时,两点间的距离最大,则

x =x 2+x 3=5v

2h

g .

【答案】(1)

2h

g

(2)πg

2h

(3)5v 2h

g

【试题出处】2011·模拟

曲线运动万有引力定律知识点总结

曲线运动 1.曲线运动的特征 (1)曲线运动的轨迹是曲线。 (2)由于运动的速度方向总沿轨迹的切线方向,又由于曲线运动的轨迹是曲线,所以曲线运动的速度方向时刻变化。即使其速度大小保持恒定,由于其方向不断变化,所以说:曲线运动一定是变速运动。 (3)由于曲线运动的速度一定是变化的,至少其方向总是不断变化的,所以,做曲线运动的物体的中速度必不为零,所受到的合外力必不为零,必定有加速度。(注意:合外力为零只有两种状态:静止和匀速直线运动。) 曲线运动速度方向一定变化,曲线运动一定是变速运动,反之,变速运动不一定是曲线运动。2.物体做曲线运动的条件 (1)从动力学角度看:物体所受合外力方向跟它的速度方向不在同一条直线上。 (2)从运动学角度看:物体的加速度方向跟它的速度方向不在同一条直线上。 3.匀变速运动:加速度(大小和方向)不变的运动。 也可以说是:合外力不变的运动。 4曲线运动的合力、轨迹、速度之间的关系 (1)轨迹特点:轨迹在速度方向和合力方向之间,且向合力方向一侧弯曲。 (2)合力的效果:合力沿切线方向的分力F2改变速度的大小,沿径向的分力F1改变速度的方向。 ①当合力方向与速度方向的夹角为锐角时,物体的速率将增大。 ②当合力方向与速度方向的夹角为钝角时,物体的速率将减小。 ③当合力方向与速度方向垂直时,物体的速率不变。(举例:匀速圆周运动) 平抛运动基本规律 1.速度:0 x y v v v gt = ? ?= ? 合速度:2 2 y x v v v+ =方向: o x y v gt v v = = θ tan 2.位移 2 1 2 x v t y gt = ? ? ? = ?? 合位移:22 x x y =+ 合 方向: o v gt x y 2 1 tan= = α 3.时间由:2 2 1 gt y=得 g y t 2 =(由下落的高度y决定) 4.平抛运动竖直方向做自由落体运动,匀变速直线运动的一切规律在竖直方向上都成立。

高考物理曲线运动试题汇编

高考物理曲线运动试题汇编 平抛运动: (xx 年全国理综)19.在抗洪抢险中,战士驾驶摩托艇救人,假设江岸是平直的,洪水沿江向下游流去,水流速度为1v ,摩托艇在静水中的航速为2v ,战士救人的地点A 离岸边最近处O 的距离为d ,如战士想在最短时间内将人送上岸,则摩托艇登陆的地点离O 点的距离为 A .21222 v v dv B .0 C .21v dv D .1 2v dv (xx 年天津理综)16.在平坦的垒球运动场上,击球手挥动球棒将垒球水平击出,垒球飞行一段时间后落地.若不计空气阻力,则 A .垒球落地时瞬时速度的大小仅由初速度决定 B .垒球落地时瞬时速度的方向仅击球点离地面的高度决定 C .垒球在空中运动的水平位移仅由初速度决定 D .垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度决定 (xx 年上海物理)16.(4分)右图为用频闪摄影方法拍 摄的研究物体作平抛运动规律的照片,图中A 、B 、C 为 三个同时由同一点出发的小球,AA /为A 球在光滑水平 面上以速度运动的轨迹;BB /为B 球以速度v 被水平抛 出后的运动轨迹;CC /为C 球自由下落的运动轨迹,通 过分析上述三条轨迹可得出结论: 。 答案:作平抛运动的物体在水平方向作匀速直线运动,在竖直方向作自由落体运动(或平抛运动是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合成)。

(xx 年春季物理)13.质量为10.0=m kg 的小钢球以 100=v m/s 的水平速度抛出,下落0.5=h m 时撞击一钢板,撞后速度恰好反向,则钢板与水平面的夹角 =θ_____________.刚要撞击钢板时小球动量的大小为 _________________.(取2/10s m g =) (xx 年全国物理)10.图为一空间探测器的示 意图, P 1、P 2、P 3、P 4是四个喷气发动机, P 1、P 3的连线与空间一固定坐标系的x轴平 行,P 2、P 4的连线与y 轴平行,每台发动机 开动时,都能向探测器提供推力,但不会使 探测器转动,开始时,探测器以恒定的速率 v 0向正x 方向平动,要使探测器改为向正x 偏负y 60o的方向以原来的速率v 0平动,则 可 A .先开动P 1适当时间,再开动P 4 B .先开动P 3适当时间,再开动P 2 C .先开动P 4适当时间,再开动P 2 D .先开动P 3适当时间,再开动P 4 (xx 年上海物理)20.(10分)如图所示,一高度为h =0.2m 的水平面在A 点处与一倾角为θ=30°的斜面连接,一小球以v 0=5m/s 的速度在平面上向右运动.求小球从A 点运动到地面所需的时间(平面与斜面均光滑,取g =10m/s 2).某同学对此题的解法为: 小球沿斜面运动,则 t g t v h ?+=θθsin 21sin 0,由此可求得落地时间t . 问:你同意上述解法吗?若同意,求出所需时间; 若不同意则说明理由并求出你认为正确的结果. 答案:不同意。小球应在A 点离开平面做平抛运动,而不是沿斜面下滑。正确做法为:落地点与A 点的水平距离 )(110 2.025200m g h v t v s =??=== ① A h v 0 θ

高考物理曲线运动试题(有答案和解析)含解析

高考物理曲线运动试题(有答案和解析)含解析 一、高中物理精讲专题测试曲线运动 1.如图所示,倾角为45α=?的粗糙平直导轨与半径为r 的光滑圆环轨道相切,切点为 b ,整个轨道处在竖直平面内. 一质量为m 的小滑块从导轨上离地面高为H =3r 的d 处无初速下滑进入圆环轨道,接着小滑块从最高点a 水平飞出,恰好击中导轨上与圆心O 等高的 c 点. 已知圆环最低点为e 点,重力加速度为g ,不计空气阻力. 求: (1)小滑块在a 点飞出的动能; ()小滑块在e 点对圆环轨道压力的大小; (3)小滑块与斜轨之间的动摩擦因数. (计算结果可以保留根号) 【答案】(1)12k E mgr =;(2)F ′=6mg ;(3)42μ-= 【解析】 【分析】 【详解】 (1)小滑块从a 点飞出后做平拋运动: 2a r v t = 竖直方向:2 12 r gt = 解得:a v gr = 小滑块在a 点飞出的动能211 22 k a E mv mgr = = (2)设小滑块在e 点时速度为m v ,由机械能守恒定律得: 2211 222 m a mv mv mg r =+? 在最低点由牛顿第二定律:2 m mv F mg r -= 由牛顿第三定律得:F ′=F 解得:F ′=6mg (3)bd 之间长度为L ,由几何关系得:() 221L r =

从d 到最低点e 过程中,由动能定理21 cos 2 m mgH mg L mv μα-?= 解得42 14 μ-= 2.如图所示,一箱子高为H .底边长为L ,一小球从一壁上沿口A 垂直于箱壁以某一初速度向对面水平抛出,空气阻力不计。设小球与箱壁碰撞前后的速度大小不变,且速度方向与箱壁的夹角相等。 (1)若小球与箱壁一次碰撞后落到箱底处离C 点距离为,求小球抛出时的初速度v 0; (2)若小球正好落在箱子的B 点,求初速度的可能值。 【答案】(1) (2) 【解析】 【分析】 (1)将整个过程等效为完整的平抛运动,结合水平位移和竖直位移求解初速度;(2)若小球正好落在箱子的B 点,则水平位移应该是2L 的整数倍,通过平抛运动公式列式求解初速度可能值。 【详解】 (1)此题可以看成是无反弹的完整平抛运动, 则水平位移为:x = =v 0t 竖直位移为:H =gt 2 解得:v 0= ; (2)若小球正好落在箱子的B 点,则小球的水平位移为:x′=2nL (n =1.2.3……) 同理:x′=2nL =v′0t ,H =gt′2 解得: (n =1.2.3……) 3.如图所示,水平转盘可绕竖直中心轴转动,盘上放着A 、B 两个物块,转盘中心O 处固定一力传感器,它们之间用细线连接.已知1kg A B m m ==两组线长均为

高考物理专题力学知识点之曲线运动分类汇编

高考物理专题力学知识点之曲线运动分类汇编 一、选择题 1.发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个速度不同的乒乓球(忽略空气的影响).速度较大的球越过球网,速度较小的球没有越过球网.其原因是() A.速度较小的球下降相同距离所用的时间较多 B.速度较小的球在下降相同距离时在竖直方向上的速度较大 C.速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较少 D.速度较大的球在相同时间间隔内下降的距离较大 2.如图所示,两根长度不同的细绳,一端固定于O点,另一端各系一个相同的小铁球,两小球恰好在同一水平面内做匀速圆周运动,则() A.A球受绳的拉力较大 B.它们做圆周运动的角速度不相等 C.它们所需的向心力跟轨道半径成反比 D.它们做圆周运动的线速度大小相等 3.如图所示,在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体,物体随筒一起转动,物体所需的向心力由下面哪个力来提供() A.重力B.弹力 C.静摩擦力D.滑动摩擦力 4.如图所示,小孩用玩具手枪在同一位置沿水平方向先后射出两粒弹珠,击中竖直墙上M、N两点(空气阻力不计),初速度大小分别为v M、v N,、运动时间分别为t M、t N,则 A.v M=v N B.v M>v N C.t M>t N D.t M=t N 5.如图所示,两小球从斜面的顶点先后以不同的初速度向右水平抛出,在斜面上的落点分

别是a和b,不计空气阻力。关于两小球的判断正确的是( ) A.落在b点的小球飞行过程中速度变化快 B.落在a点的小球飞行过程中速度变化大 C.小球落在a点和b点时的速度方向不同 D.两小球的飞行时间均与初速度0v成正比 6.质量为m的小球在竖直平面内的圆管轨道内运动,小球的直径略小于圆管的直径,如 v 图所示.已知小球以速度v通过最高点时对圆管的外壁的压力恰好为mg,则小球以速度 2通过圆管的最高点时(). A.小球对圆管的内、外壁均无压力 mg B.小球对圆管的内壁压力等于 2 mg C.小球对圆管的外壁压力等于 2 D.小球对圆管的内壁压力等于mg 7.如图所示,人用轻绳通过定滑轮拉穿在光滑竖直杆上的物块A,人以速度v0向左匀速拉绳,某一时刻,绳与竖直杆的夹角为,与水平面的夹角为,此时物块A的速度v1为 A. B. C. D. 8.如图,abc是竖直面内的光滑固定轨道,ab水平,长度为2R:bc是半径为R的四分之一的圆弧,与ab相切于b点.一质量为m的小球.始终受到与重力大小相等的水平外力

专题四:曲线运动、万有引力考点例析。

专题四:曲线运动、万有引力考点例析。 本章知识点,从近几年高考看,主要考查的有以下几点:(1)平抛物体的运动。(2)匀速圆周运动及其重要公式,如线速度、角速度、向心力等。(3)万有引力定律及其运用。 (4)运动的合成与分解。注意圆周运动问题是牛顿运动定律在曲线运动中的具体应用,要加深对牛顿第二定律的理解,提高应用牛顿运动定律分析、解决实际问题的能力。近几年对人造卫星问题考查频率较高,它是对万有引力的考查。卫星问题与现代科技结合密切,对理论联系实际的能力要求较高,要引起足够重视。本章内容常与电场、磁场、机械能等知识综合成难度较大的试题,学习过程中应加强综合能力的培养。 一、夯实基础知识 1、深刻理解曲线运动的条件和特点 (1)曲线运动的条件:运动物体所受合外力的方向跟其速度方向不在一条直线上时,物体做曲线运动。 (2)曲线运动的特点:○ 1在曲线运动中,运动质点在某一点的瞬时速度方向,就是通过这一点的曲线的切线方向。②曲线运动是变速运动,这是因为曲线运动的速度方向是 不断变化的。○ 3做曲线运动的质点,其所受的合外力一定不为零,一定具有加速度。 2、深刻理解运动的合成与分解 物体的实际运动往往是由几个独立的分运动合成的,由已知的分运动求跟它们等效的合运动叫做运动的合成;由已知的合运动求跟它等效的分运动叫做运动的分解。 运动的合成与分解基本关系:○ 1分运动的独立性;○2运动的等效性(合运动和分运动是等效替代关系,不能并存);○ 3运动的等时性;○4运动的矢量性(加速度、速度、位移都是矢量,其合成和分解遵循平行四边形定则。) 3.深刻理解平抛物体的运动的规律 (1).物体做平抛运动的条件:只受重力作用,初速度不为零且沿水平方向。物体受恒力作用,且初速度与恒力垂直,物体做类平抛运动。 (2).平抛运动的处理方法 通常,可以把平抛运动看作为两个分运动的合动动:一 个是水平方向(垂直于恒力方向)的匀速直线运动,一个是 竖直方向(沿着恒力方向)的匀加速直线运动。 (3).平抛运动的规律 以抛出点为坐标原点,水平初速度V 0方向为沿x 轴正方 向,竖直向下的方向为y 轴正方向,建立如图1所示的坐标系,在该坐标系下,对任一时刻t. ①位移 分位移t V x 0=, 22 1gt y =,合位移2220)21()(gt t V s +=,02tan V gt =?. ?为合位移与x 轴夹角. ②速度 图1

高三物理曲线运动知识点总结

高三物理曲线运动知识点总结 高三物理曲线运动知识点 1.曲线运动:物体的轨迹是一条曲线,物体所作的运动就是曲线运动。 作曲线运动物体的速度方向就是曲线那一点的切线方向,而曲线上各点的切线方向不同,也就是运动物体的速度在不断地改变,所以作曲线运动的物体速度是变化的,物体作变速运动。 运动物体的轨迹是它在平面坐标系中的运动图像,与作直线运动物体的位移与时间图像是有着本质的不同,前者是运动的轨迹,后者是其位移随时间变化的规律;前者各点的切线方向是运动物体的速度方向,切线的斜率是运动物体的速度方向与某一方向的夹角的正切,后者各点的切线的斜率是运动物体的速度大小,但它只反映作直线运动物体的速度情况,而不能反映作曲线运动的速度情况。 物体作曲线运动的条件:物体所受的合外力与物体的速度不在一条直线上(也就是合外力沿与速度垂直的方向上有分量,该分量时刻在改变着运动物体的速度方向) 2.运动的合成与分解:运动的合成与分解就是矢量的合成与分解,它涉及运动学中的位移、速度、加速度三个矢量的合成与分解。 两个互相垂直方向上的直线运动合成后可能是直线运

动,也可能是曲线运动,反过来,两个方向的直线运动合成后可能是曲线,这就提供了研究曲线运动的途径——将曲线运动转化为直线运动进行研究。 运动的独立作用原理:如同力的独立作用原理一样,运动的合成与分解也是建立在各个方向分运动独立的基础上。 3.研究曲线运动的方法:利用速度、位移、加速度和力这些物理量的矢量性,进行合成与分解。 (1)在恒力的作用下的曲线运动:这种运动是匀速运动。一般将运动物体的初速度沿着力的方向和与力垂直的方向 上分解,在沿力的方向上物体作匀变速直线运动,在与力垂直的方向上物体作匀速直线运动。 若所求方向与速度和力均不在一条直线上,将速度和力均沿求解问题的方向和与求解问题垂直的方向进行分解。 (2)在变力作用下的曲线运动:这种运动是非匀变速运动。一般将物体受到的力沿运动方向和与运动垂直的方向分解。与运动方向一致的力改变速度的大小,与运动方向垂直的力改变运动的方向。 生活中的曲线运动举例 子弹射出枪膛,离弦的箭,抛铅球,投篮,过河的船等等都属于曲线运动。 高三物理平抛运动 1.平抛运动的特点:

高考物理专题力学知识点之曲线运动分类汇编及答案

高考物理专题力学知识点之曲线运动分类汇编及答案 一、选择题 1.如图所示,B和C 是一组塔轮,固定在同一转动轴上,其半径之比为R B∶R C=3∶2,A 轮的半径与C轮相同,且A轮与B轮紧靠在一起,当A 轮绕其中心的竖直轴转动时,由于摩擦的作用,B 轮也随之无滑动地转动起来.a、b、c 分别为三轮边缘上的三个点,则a、b、c 三点在运动过程中的() A.线速度大小之比为 3∶2∶2 B.角速度之比为 3∶3∶2 C.向心加速度大小之比为 9∶6∶4 D.转速之比为 2∶3∶2 2.关于物体的受力和运动,下列说法正确的是() A.物体在不垂直于速度方向的合力作用下,速度大小可能一直不变 B.物体做曲线运动时,某点的加速度方向就是通过这一点的曲线的切线方向 C.物体受到变化的合力作用时,它的速度大小一定改变 D.做曲线运动的物体,一定受到与速度不在同一直线上的合外力作用 3.如图所示,小孩用玩具手枪在同一位置沿水平方向先后射出两粒弹珠,击中竖直墙上M、N两点(空气阻力不计),初速度大小分别为v M、v N,、运动时间分别为t M、t N,则 A.v M=v N B.v M>v N C.t M>t N D.t M=t N 4.如图所示,两小球从斜面的顶点先后以不同的初速度向右水平抛出,在斜面上的落点分别是a和b,不计空气阻力。关于两小球的判断正确的是( ) A.落在b点的小球飞行过程中速度变化快 B.落在a点的小球飞行过程中速度变化大 C.小球落在a点和b点时的速度方向不同 D.两小球的飞行时间均与初速度0v成正比 5.某质点同时受到在同一平面内的几个恒力作用而平衡,某时刻突然撤去其中一个力,以

专题03 曲线运动与万有引力(解析版)

2020年物理二轮专题过关宝典 专题三:曲线运动与万有引力 【知识回扣】 一、曲线运动 1、平抛运动的两个重要推论 ①任意时刻速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点。 ②设在任意时刻瞬时速度与水平方向的夹角为θ,位移与水平方向的夹角为φ,则有tanθ=2tanφ。 2、离心运动

①当F =mr ω2时,物体做匀速圆周运动; ②当F =0时,物体沿切线方向飞出; ③当F <mr ω2时,物体逐渐远离圆心,F 为实际提供的向心力。 ④当F >mr ω2时,物体逐渐向圆心靠近,做向心运动。 二、万有引力定律及航天 1.天体绕行是匀速圆周运动,可综合匀速圆周运动规律,根据G Mm r 2=m v 2r =mω2 r =m 4π2 T 2r =ma 2.在忽略地球自转时,万有引力近似等于物体重力。 【热门考点透析】 考点一 运动的合成与分解 1.(2018·全国卷Ⅰ) 如图,abc 是竖直面内的光滑固定轨道,ab 水平,长度为2R ;bc 是半径为R 的四分之一圆弧,与ab 相切于b 点。一质量为m 的小球,始终受到与重力大小相等的水平外力的作用,自a 点处从静止开始向右运动。重力加速度大小为g 。小球从a 点开始运动到其轨迹最高点,机械能的增量为( )

A.2mgR B.4mgR C.5mgR D.6mgR 【答案】C 【解析】小球始终受到与重力大小相等的水平外力的作用,机械能的增量ΔE机=W除G外力,机械能的增量等于水平外力在从a点开始运动到其轨迹最高点过程做的功。设小球运动到c点的速度为v c,由动能定理有:F·3R- mg·R=1 2mv 2 c ,解得:v c=2gR。小球运动到c点后,根据小球受力情况,可分解为水平方向初速度为零的匀加 速运动,加速度为a x=g,竖直方向的竖直上抛运动加速度也为g,小球上升至最高点时,竖直方向速度减小为 零,时间为t=v c g= 2gR g,水平方向的位移为:x= 1 2a x t 2= 1 2g? ? ? ? 2gR g 2=2R,综上所述小球从a点开始运动到其轨 迹最高点,机械能的增量为ΔE机=F·(3R+x)=5mgR,C正确。 2. (2019·鹤壁市期末)如图所示,物体A套在竖直杆上,经细绳通过定滑轮拉动物体B在水平面上运动,开始时 A、B间的细绳呈水平状态,现由计算机控制物体A的运动,使其恰好以速度v沿杆匀速下滑(B始终未与滑轮相碰),则() A.绳与杆的夹角为α时,B的速率为v sin α

2018高考物理真题曲线运动分类汇编

2018年全真高考+名校模拟物理试题分项解析 真题再现 1.某弹射管每次弹出的小球速度相等.在沿光滑竖直轨道自由下落过程中,该弹射管保持水平,先后弹出两只小球.忽略空气阻力,两只小球落到水平地面的() A. 时刻相同,地点相同 B. 时刻相同,地点不同 C. 时刻不同,地点相同 D. 时刻不同,地点不同 【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理(江苏卷) 【答案】 B 点睛:本题以平抛运动为背景考查合运动与分运动的关系及时刻和位置的概念,解题时要注意弹射管沿光滑竖直轨道向下做自由落体运动,小球弹出时在竖直方向始终具有跟弹射管相同的速度。 2.根据高中所学知识可知,做自由落体运动的小球,将落在正下方位置。但实际上,赤道上方200m处无初速下落的小球将落在正下方位置偏东约6cm处,这一现象可解释为,除重力外,由于地球自转,下落过程小球还受到一个水平向东的“力”,该“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,考虑对称性,上升过程该“力”水平向西,则小球 A. 到最高点时,水平方向的加速度和速度均为零 B. 到最高点时,水平方向的加速度和速度均不为零 C. 落地点在抛出点东侧 D. 落地点在抛出点西侧 【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理(北京卷) 【答案】 D 【解析】AB、上升过程水平方向向西加速,在最高点竖直方向上速度为零,水平方向上有向西的水平速度,且有竖直向下的加速度,故AB错; CD、下降过程向西减速,按照对称性落至地面时水平速度为0,整个过程都在向西运动,所以落点在抛出点的西

侧,故C错,D正确; 故选D 点睛:本题的运动可以分解为竖直方向上的匀变速和水平方向上的变加速运动,利用运动的合成与分解来求解。3.滑雪运动深受人民群众的喜爱,某滑雪运动员(可视为质点)由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB,从滑道的A点滑行到最低点B的过程中,由于摩擦力的存在,运动员的速率不变,则运动员沿AB下滑过程中 A. 所受合外力始终为零 B. 所受摩擦力大小不变 C. 合外力做功一定为零 D. 机械能始终保持不变 【来源】2018年全国普通高等学校招生同一考试理科综合物理试题(天津卷) 【答案】 C 【点睛】考查了曲线运动、圆周运动、动能定理等;知道曲线运动过程中速度时刻变化,合力不为零;在分析物体做圆周运动时,首先要弄清楚合力充当向心力,然后根据牛顿第二定律列式,基础题,难以程度适中.

高考物理专题力与曲线运动教学案

专题3 力与曲线运动 【2018年高考考纲解读】 (1)曲线运动及运动的合成与分解 (2)平抛运动 (3)万有引力定律的应用 (4)人造卫星的运动规律 (5)平抛运动、圆周运动与其他知识点综合的问题 【命题趋势】 (1)单独考查曲线运动的知识点时,题型一般为选择题. (2)人造卫星问题仍是2016年高考的热点,题型仍为选择题,涉及的问题一般有: ①结合牛顿第二定律和万有引力定律考查. ②结合圆周运动知识考查卫星的线速度、角速度、周期、向心加速度与轨道半径的关系. ③结合宇宙速度进行考查. 【重点、难点剖析】 本专题的高频考点主要集中在对平抛运动和圆周运动规律的考查上,本专题常考的考点还有运动的合成与分解,考查的难度中等,题型一般为选择和计算。本专题还常与功和能、电场和磁场等知识进行综合考查。 1.必须精通的几种方法 (1)两个分运动的轨迹及运动性质的判断方法 (2)小船渡河问题、绳和杆末端速度分解问题的分析方法 (3)平抛运动、类平抛运动的分析方法 (4)火车转弯问题、竖直面内圆周运动问题的分析方法 2.必须明确的易错易混点 (1)两个直线运动的合运动不一定是直线运动 (2)合运动是物体的实际运动 (3)小船渡河时,最短位移不一定等于小河的宽度 (4)做平抛运动的物体,其位移方向与速度方向不同 (5)做圆周运动的物体,其向心力由合外力指向圆心方向的分力提供,向心力并不是物体“额外”受到的力

(6)做离心运动的物体并没有受到“离心力”的作用 3.合运动与分运动之间的三个关系 关系说明 等时性各分运动运动的时间与合运动运动的时间相等 一个物体同时参与几个分运动,各个分运动独立进行、互不影独立性 响 等效性各个分运动的规律叠加起来与合运动的规律效果完全相同 4.分析平抛运动的常用方法和应注意的问题 (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,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。 5.平抛运动的两个重要结论 (1)设做平抛运动的物体在任意时刻、任意位置处的瞬时速度与水平方向的夹角为θ,位移与水平方向的夹角为φ,则有tanθ=2tanφ。如图甲所示。 (2)做平抛运动的物体任意时刻的瞬时速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点。如图乙所示。 6. 解答圆周运动问题 (1)对于竖直面内的圆周运动要注意区分“绳模型”和“杆模型”,两种模型在最高点的临界条件不同。 (2)解答圆周运动问题的关键是正确地受力分析,确定向心力的来源。解决竖直面内圆周问

曲线运动与万有引力知识点总结与经典题

一、曲线运动 1、运动的合成与分解按平行四边形法则进行。 2、船过河所需最短时间(v 船垂直于河岸) t v v s d s t v s v t ?+=+=== 2 222d 水船水河实水水船 河宽 3、船要通过最短的路程(即船到达河对岸)则v 船逆水行驶与水平成α角 合 河宽水 船合船 水 v d v v v v v = -== t cos 2 2α 4、平抛运动是匀变速曲线运动: F 合=G ; a=g 平抛运动可以分解为 动 竖直方向的自由落体运动水平方向的匀速直线运 (1)水平位移g h v t v x 20 0== (2)竖直位移2 2 1gt y = (3)通过的合位移222022)gt 2 1 ()t V (y x s +=+= (4)水平速度0v v x == t x (5)竖直速度gt v y ==gh 2 (6)合速度22 022)(gt v v v v y x t +=+= (7)夹角 0 y v v tg x y tg = β=α (8)飞行时间由下落的高度决定:g h t 2= (9)实验求0v : a 、已知抛出点时: b 、不知抛出点时: t x v g h 2t 0= = 212t s s a -= g y y t 122 -=∴ ,t x v =0 5、匀速圆周运动是变加速曲线运动:0≠合F ,v F ⊥合,0≠a ,v a ⊥ (1)线速度V=s/t=2πr/T=2πrf=2πrn=ωr ,线速度是矢量,单位:米/秒(m/s ) (2)角速度ω=θ/t =2π/T= 2πf=2πn=V/r ,角速度是矢量,单位:弧度/秒(rad/s )

2014-2018高考物理曲线运动真题

专题四曲线运动 (2017~2018年) 201701 15.发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个速度不同的乒乓球(忽略空气的影响)。速度较大的球越过球网,速度较小的球没有越过球网,其原因是A.速度较小的球下降相同距离所用的时间较多 B.速度较小的球在下降相同距离时在竖直方向上的速度较大 C.速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较少 D.速度较大的球在相同时间间隔内下降的距离较大 201803 4.在一斜面顶端,将甲乙两个小球分别以v和的速度沿同一方向水平抛出,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 A.2倍 B.4倍 C.6倍 D.8倍

(2016~2014年) 1.(2016·全国卷Ⅰ,18,6分)(难度★★)(多选)一质点做匀速直线运动,现对其施加一恒力,且原来作用在质点上的力不发生改变,则() A.质点速度的方向总是与该恒力的方向相同 B.质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直 C.质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同 D.质点单位时间内速率的变化量总是不变 2.(2016·全国卷Ⅱ,16,6分)(难度★★★)小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上,P球的质量大于Q球的质量,悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短。将两球拉起,使两绳均被水平拉直,如图所示。将两球由静止释放。在各自轨迹的最低点() A.P球的速度一定大于Q球的速度 B.P球的动能一定小于Q球的动能 C.P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力 D.P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度

3.(2016·江苏单科,2,3分)(难度★★)有A、B两小球,B的质量为A的两倍,现将它们以相同速率沿同一方向抛出,不计空气阻力,图中①为A的运动轨迹,则B的运动轨迹是() A.①B.②C.③D.④ 4.(2015·安徽理综,14,6分)图示是α粒子(氦原子核)被重金属原子核散射的运动轨迹,M、N、P、Q是轨迹上的四点,在散射过程中可以认为重金属原子核静止不动.图中所标出的α粒子在各点处的加速度方向正确的是() A.M点B.N点C.P点D.Q点

2017-2019高考物理试题分类专题四 曲线运动、万有引力定律

专题四 曲线运动 万有引力定律 2017—2019年高考题组 1.(2017 全国Ⅰ)15.发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个速度不同的乒乓球(忽略空气的影 响)。速度较大的球越过球网,速度较小的球没有越过球网;其原因是 A .速度较小的球下降相同距离所用的时间较多 B .速度较小的球在下降相同距离时在竖直方向上的速度较大 C .速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较少 D .速度较大的球在相同时间间隔内下降的距离较大 2.(2017 全国Ⅱ)17.如图,半圆形光滑轨道固定在水平地面上,半圆的直径与地面垂直。一小物块以速度v 从轨道下端滑入轨道,并从轨道上端水平飞出,小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关,此距离最大时对应的轨道半径为(重力加速度大小为g ) A .g 162 v B .g 82 v C . g 42 v D . g 22 v 3.(2017 全国Ⅱ)19.如图,海王星绕太阳沿椭圆轨道运动,P 为近日点,Q 为远日点,M 、N 为轨道短轴的两个端点,运行的周期为T 0。若只考虑海王星和太阳之间的相互作用,则海王星在从P 经M 、Q 到N 的运动过程中 A .从P 到M 所用的时间等于T 0/4 B .从Q 到N 阶段,机械能逐渐变大 C .从P 到Q 阶段,速率逐渐变小 D .从M 到N 阶段,万有引力对它先做负功后做正功 4.(2017 全国Ⅲ)14.2017年4月,我国成功发射的天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室完成了首 次交会对接,对接形成的组合体仍沿天宫二号原来的轨道(可视为圆轨道)运行。与天宫二号单独运行时相比,组合体运行的 A .周期变大 B .速率变大 C .动能变大 D .向心加速度变大 5.(2017 天津)“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮,是天津市的地标之一。摩天轮悬挂透明座舱,乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。下列叙述正确的是 A .摩天轮转动过程中,乘客的机械能保持不变 B .在最高点,乘客重力大于座椅对他的支持力 C .摩天轮转动一周的过程中,乘客重力的冲量为零 D .摩天轮转动过程中,乘客重力的瞬时功率保持不变 v P M 海王星 太阳

高考物理曲线运动常见题型及答题技巧及练习题(含答案)

高考物理曲线运动常见题型及答题技巧及练习题(含答案) 一、高中物理精讲专题测试曲线运动 1.如图所示,一位宇航员站一斜坡上A 点,沿水平方向以初速度v 0抛出一个小球,测得小球经时间t 落到斜坡上另一点B ,斜坡倾角为α,已知该星球的半径为R ,引力常量为G ,求: (1)该星球表面的重力加速度g ; (2)该星球的密度ρ . 【答案】(1)02tan v t α (2)03tan 2v RtG α π 【解析】 试题分析:平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,根据平抛运动的规律求出星球表面的重力加速度.根据万有引力等于重力求出星球的质量,结合密度的公式求出星球的密度. (1)小球做平抛运动,落在斜面上时有:tanα== = 所以星球表面的重力加速度为:g=. (2)在星球表面上,根据万有引力等于重力,得:mg=G 解得星球的质量为为:M= 星球的体积为:V=πR 3. 则星球的密度为:ρ= 整理得:ρ= 点晴:解决本题关键为利用斜面上的平抛运动规律:往往利用斜面倾解的正切值进行求得星球表面的重力加速度,再利用mg=G 和ρ=求星球的密度. 2.如图所示,一轨道由半径2R m =的四分之一竖直圆弧轨道AB 和水平直轨道BC 在B 点平滑连接而成.现有一质量为1m Kg =的小球从A 点正上方 2 R 处的O '点由静止释放,小

球经过圆弧上的B 点时,轨道对小球的支持力大小18N F N =,最后从C 点水平飞离轨道,落到水平地面上的P 点.已知B 点与地面间的高度 3.2h m =,小球与BC 段轨道间的动摩擦因数0.2μ=,小球运动过程中可视为质点. (不计空气阻力, g 取10 m/s 2). 求: (1)小球运动至B 点时的速度大小B v (2)小球在圆弧轨道AB 上运动过程中克服摩擦力所做的功f W (3)水平轨道BC 的长度L 多大时,小球落点P 与B 点的水平距最大. 【答案】(1)4? /B v m s = (2)22?f W J = (3) 3.36L m = 【解析】 试题分析:(1)小球在B 点受到的重力与支持力的合力提供向心力,由此即可求出B 点的速度;(2)根据动能定理即可求出小球在圆弧轨道上克服摩擦力所做的功;(3)结合平抛运动的公式,即可求出为使小球落点P 与B 点的水平距离最大时BC 段的长度. (1)小球在B 点受到的重力与支持力的合力提供向心力,则有:2 B N v F mg m R -= 解得:4/B v m s = (2)从O '到B 的过程中重力和阻力做功,由动能定理可得: 21022f B R mg R W mv ? ?+-=- ??? 解得:22f W J = (3)由B 到C 的过程中,由动能定理得:221122 BC C B mgL mv mv μ-=- 解得:22 2B C BC v v L g μ-= 从C 点到落地的时间:020.8h t s g = = B 到P 的水平距离:2202B C C v v L v t g μ-= + 代入数据,联立并整理可得:214445 C C L v v =- + 由数学知识可知,当 1.6/C v m s =时,P 到B 的水平距离最大,为:L=3.36m

最新高考物理曲线运动真题汇编(含答案)

最新高考物理曲线运动真题汇编(含答案) 一、高中物理精讲专题测试曲线运动 1.一质量M =0.8kg 的小物块,用长l =0.8m 的细绳悬挂在天花板上,处于静止状态.一质量m =0.2kg 的粘性小球以速度v 0=10m/s 水平射向小物块,并与物块粘在一起,小球与小物块相互作用时间极短可以忽略.不计空气阻力,重力加速度g 取10m/s 2.求: (1)小球粘在物块上的瞬间,小球和小物块共同速度的大小; (2)小球和小物块摆动过程中,细绳拉力的最大值; (3)小球和小物块摆动过程中所能达到的最大高度. 【答案】(1)=2.0/v m s 共 (2)F=15N (3)h=0.2m 【解析】 (1)因为小球与物块相互作用时间极短,所以小球和物块组成的系统动量守恒. 0)(mv M m v =+共 得:=2.0/v m s 共 (2)小球和物块将以v 共 开始运动时,轻绳受到的拉力最大,设最大拉力为F , 2 ()()v F M m g M m L -+=+共 得:15F N = (3)小球和物块将以v 共为初速度向右摆动,摆动过程中只有重力做功,所以机械能守恒,设它们所能达到的最大高度为h ,根据机械能守恒: 21 +)()2 m M gh m M v =+共( 解得:0.2h m = 综上所述本题答案是: (1)=2.0/v m s 共 (2)F=15N (3)h=0.2m 点睛: (1)小球粘在物块上,动量守恒.由动量守恒,得小球和物块共同速度的大小. (2)对小球和物块合力提供向心力,可求得轻绳受到的拉力 (3)小球和物块上摆机械能守恒.由机械能守恒可得小球和物块能达到的最大高度. 2.如图所示,倾角为45α=?的粗糙平直导轨与半径为r 的光滑圆环轨道相切,切点为b ,整个轨道处在竖直平面内. 一质量为m 的小滑块从导轨上离地面高为H =3r 的d 处无初速下滑进入圆环轨道,接着小滑块从最高点a 水平飞出,恰好击中导轨上与圆心O 等高的c 点. 已知圆环最低点为e 点,重力加速度为g ,不计空气阻力. 求:

曲线运动、万有引力教案

曲线运动、万有引力 一、考纲要求 1.掌握曲线运动的概念、特点及条件. 2.掌握运动的合成与分解法则. 3.掌握平抛运动的特点和性质. 4.掌握研究平抛运动的方法,并能应用解题. 5.掌握描述圆周运动的物理量及它们之间的关系 6.理解向心力公式并能应用;了解物体做离心运动的条件. 7.掌握万有引力定律的内容、公式及应用. 8.了解第二和第三宇宙速度. 9.理解环绕速度的含义并会求解. 二、知识梳理 1.曲线运动 (1)速度的方向:质点在某一点的速度方向,沿曲线在这一点的切线方向. (2)运动的性质:做曲线运动的物体,速度的方向时刻在改变,所以曲线运动一定是变速运动. (3)曲线运动的条件:物体所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一条直线上或它的加速度方向与速度方向不在同一条直线上. 2.运动的合成与分解 (1)基本概念 (2)运算法则 位移、速度、加速度都是矢量,故它们的合成与分解都遵循平行四边形定则. (3)分解原则 根据运动的实际效果分解,也可采用正交分解. (4)合运动与分运动的关系 ①等时性 合运动和分运动经历的时间相等,即同时开始、同时进行、同时停止. ②独立性 一个物体同时参与几个分运动,各分运动独立进行,不受其他运动的影响. ③等效性 各分运动的规律叠加起来与合运动的规律有完全相同的效果. 3.平抛运动的规律 以抛出点为原点,以水平方向(初速度v0方向)为x轴,以竖直向下的方向为y轴建立平面直角坐标系,则 (1)水平方向:做匀速直线运动,速度:vx=v0,位移:x=v0t. (2)竖直方向:做自由落体运动,速度:vy=gt,位移:y=gt2

(3)合速度:v=,方向与水平方向的夹角为θ,则tan θ==. (4)合位移:s=,方向与水平方向的夹角为α,tan α==. 4.平抛运动 (1)定义:将物体以一定的初速度沿水平方向抛出,不考虑空气阻力,物体只在重力作用下所做的运动,叫平抛运动. (2)性质:平抛运动是加速度恒为重力加速度g的匀变速曲线运动,轨迹是抛物线. 5.斜抛运动 (1)定义:将物体以一定的初速度沿斜向上或斜向下抛出,物体仅在重力的作用下所做的运动,叫做斜抛运动. (2)运动性质 加速度为g的匀变速曲线运动,轨迹为抛物线. (3)基本规律(以斜向上抛为例说明,如图所示) ①水平方向:v0x=v0cos_θ,F合x=0. ②竖直方向:v0y=v0sin_θ,F合y=mg. 6.离心运动 (1)本质:做圆周运动的物体,由于本身的惯性,总有沿着圆周切 线方向飞出去的倾向. (2)受力特点(如图所示) ①当F=mrω2时,物体做匀速圆周运动; ②当F=0时,物体沿切线方向飞出; ③当Fmrω2时,物体逐渐向圆心靠近,做向心运动. 7.匀速圆周运动与非匀速圆周运动 (1)匀速圆周运动 ①定义:线速度大小不变的圆周运动.

高中物理训练专题【曲线运动与万有引力】

限时规范训练(二) 曲线运动与万有引力 建议用时45分钟,实际用时________ 一、单项选择题 1.如图所示,绕过定滑轮的细线连着两个小球,小球a 、b 分别套在 水平杆和竖直杆上,某时刻连接两球的细线与竖直方向的夹角均为37°, 此时a 、b 两球的速度大小之比v a v b 为(已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)( ) A.43 B .34 C.259 D .2516 解析:A 将a 、b 两小球的速度分解为沿细线方向的速度与垂直细线方向的速度,则a 球沿细线方向的速度大小为v 1=v a sin 37°,b 球沿细线方向的速度大小为v 2=v b cos 37°,又 v 1=v 2,解得v a v b =cos 37°sin 37°=43 ,A 正确. 2.羽毛球运动员林丹曾在某综艺节目中表演羽毛球定点击鼓,如图是他表演时的羽毛球场地示意图.图中甲、乙两鼓等高,丙、丁两鼓较低但也等高,若林丹各次发球时羽毛球飞出位置不变且均做平抛运动,则( ) A .击中甲、乙的两球初速度v 甲=v 乙 B .击中甲、乙的两球运动时间可能不同 C .假设某次发球能够击中甲鼓,用相同大小的速度发球可能击中丁鼓 D .击中四鼓的羽毛球中,击中丙鼓的初速度最大 解析:C 由题图可知,甲、乙高度相同,所以球到达两鼓用时相同,但由于两鼓离林 丹的水平距离不同,甲的水平距离较远,由v =x t 可知,击中甲、乙的两球初速度v 甲>v 乙,故A 、B 错误;甲鼓的位置比丁鼓位置较高,则球到达丁鼓用时较长,则若某次发球能够击中甲鼓,用相同大小的速度发球可能击中丁鼓,故C 正确;由于丁鼓与丙鼓高度相同,但由题图可知,丁鼓离林丹的水平距离大,所以击中丁鼓的球的初速度一定大于击中丙鼓的球的初速度,即击中丙鼓的球的初速度不是最大的,故D 错误.

高考物理曲线运动试题经典含解析

高考物理曲线运动试题经典含解析 一、高中物理精讲专题测试曲线运动 1.一质量M =0.8kg 的小物块,用长l =0.8m 的细绳悬挂在天花板上,处于静止状态.一质量m =0.2kg 的粘性小球以速度v 0=10m/s 水平射向小物块,并与物块粘在一起,小球与小物块相互作用时间极短可以忽略.不计空气阻力,重力加速度g 取10m/s 2.求: (1)小球粘在物块上的瞬间,小球和小物块共同速度的大小; (2)小球和小物块摆动过程中,细绳拉力的最大值; (3)小球和小物块摆动过程中所能达到的最大高度. 【答案】(1)=2.0/v m s 共 (2)F=15N (3)h=0.2m 【解析】 (1)因为小球与物块相互作用时间极短,所以小球和物块组成的系统动量守恒. 0)(mv M m v =+共 得:=2.0/v m s 共 (2)小球和物块将以v 共 开始运动时,轻绳受到的拉力最大,设最大拉力为F , 2 ()()v F M m g M m L -+=+共 得:15F N = (3)小球和物块将以v 共为初速度向右摆动,摆动过程中只有重力做功,所以机械能守恒,设它们所能达到的最大高度为h ,根据机械能守恒: 21 +)()2 m M gh m M v =+共( 解得:0.2h m = 综上所述本题答案是: (1)=2.0/v m s 共 (2)F=15N (3)h=0.2m 点睛: (1)小球粘在物块上,动量守恒.由动量守恒,得小球和物块共同速度的大小. (2)对小球和物块合力提供向心力,可求得轻绳受到的拉力 (3)小球和物块上摆机械能守恒.由机械能守恒可得小球和物块能达到的最大高度. 2.如图所示,倾角为45α=?的粗糙平直导轨与半径为r 的光滑圆环轨道相切,切点为b ,整个轨道处在竖直平面内. 一质量为m 的小滑块从导轨上离地面高为H =3r 的d 处无初速下滑进入圆环轨道,接着小滑块从最高点a 水平飞出,恰好击中导轨上与圆心O 等高的c 点. 已知圆环最低点为e 点,重力加速度为g ,不计空气阻力. 求:

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