(新课标)2020高考物理复习第一部分专题一力与运动1.1.3抛体运动和圆周运动专题限时训练

2020届人教版高三物理一轮复习测试专题《平抛运动与圆周运动》一、单选题(共20小题,每小题3.0分,共60分)1.如图，可视为质点的小球位于半圆体左端点A的正上方某处，以初速度v0水平抛出，其运动轨迹恰好能与半圆柱体相切于B点．过B点的半圆柱体半径与水平方向的夹角为30°，则半圆柱体的半径为（不计空气阻力，重力加速度为g）（）A．B．C．D．2.如图所示，某人向对面的山坡上水平抛出两个质量不等的石块，分别落到Ａ，Ｂ两处．不计空气阻力，则落到Ｂ处的石块（）A．初速度大，运动时间短B．初速度大，运动时间长C．初速度小，运动时间短D．初速度小，运动时间长3.质量为2kg的质点在竖直平面内斜向下做曲线运动，它在竖直方向的速度图象和水平方向的位移图象如图甲、乙所示。

下列说法正确的是（）A．前2 s内质点处于超重状态B． 2 s末质点速度大小为4 m/sC．质点的加速度方向与初速度方向垂直D．质点向下运动的过程中机械能减小4.如图所示，位于同一高度的小球A，B分别以v1和v2的速度水平抛出，都落在了倾角为30°的斜面上的C点，小球B恰好垂直打到斜面上，则v1，v2之比为（）A． 1 ∶1B． 2 ∶1C． 3 ∶2D． 2 ∶35.公交车是人们出行的重要交通工具，如图所示是公交车内部座位示意图，其中座位A和B的边线和车前进的方向垂直，当车在某一站台由静止开始匀加速启动的同时，一个乘客从A座位沿AB连线相对车以 2m/s 的速度匀速运动到B，则站在站台上的人看到该乘客（）A．运动轨迹为直线B．运动轨迹为抛物线C．因该乘客在车上匀速运动，所以乘客处于平衡状态D．当车速度为 5m/s 时，该乘客对地速度为 7m/s6.“套圈圈”是小孩和大人都喜爱的一种游戏。

某小孩和大人直立在界外，在同一竖直线上不同高度分别水平抛出小圆环，并恰好套中前方同一物体。

假设小圆环的运动可以视为平抛运动，则（）A．大人抛出的圆环运动时间较短B．大人应以较小的速度抛出圆环C．小孩抛出的圆环运动发生的位移较大D．小孩抛出的圆环单位时间内速度变化量较小7.如图，一质量为M的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内；套在大环上质量为m的小环（可视为质点），从大环的最高处由静止滑下。

第3讲抛体运动圆周运动[建体系·记要点]知识串联熟记核心要点授课提示：对应学生用书第13页[网络构建][要点熟记]1．物体做曲线运动的条件：当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时，物体做曲线运动．2．运动的合成与分解的运算法则：平行四边形定则．3．做平抛运动的物体，平抛运动的时间完全由高度决定，水平位移由水平初速度和高度共同决定．4．平抛(或类平抛)运动的推论(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tan θ＝2tan φ.5．做匀速圆周运动的物体，其向心力等于合力，并且向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小，因此物体的动能保持不变，向心力不做功，但动量不断改变．6．水平面内圆周运动的临界问题(1)水平面内做圆周运动的物体其向心力可能由弹力、摩擦力等力提供，常涉及绳的张紧与松弛、接触面分离等临界状态．(2)常见临界条件：绳子松弛的临界条件是绳的张力F T＝0；接触面滑动的临界条件是拉力F＝F fmax；接触面分离的临界条件是接触面间的弹力F N＝0.7．竖直平面内圆周运动的两种临界问题(1)绳模型：半径为R的圆形轨道，物体能通过最高点的条件是v≥gR.(2)杆模型：物体能通过最高点的条件是v ≥0.[做真题·明考向] 真题体验 透视命题规律授课提示：对应学生用书第13页[真题再做]1．(2017·高考全国卷Ⅰ，T15)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解析：发球机从同一高度水平射出两个速度不同的乒乓球，根据平抛运动规律，竖直方向上，h ＝12gt 2，可知两球下落相同距离h 所用的时间是相同的，选项A 错误；由v 2y ＝2gh 可知，两球下落相同距离h 时在竖直方向上的速度v y 相同，选项B 错误；由平抛运动规律，水平方向上，x ＝v t ，可知速度较大的球通过同一水平距离所用的时间t 较少，选项C 正确；由于做平抛运动的球在竖直方向的运动为自由落体运动，两球在相同时间间隔内下降的距离相同，选项D 错误．答案：C2．(2018·高考全国卷Ⅲ，T17)在一斜面顶端，将甲、乙两个小球分别以v 和v2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倍解析：如图所示，可知：x ＝v 0t ， x ·tan θ＝12gt 2则x ＝2tan θg·v 20，即x ∝v 20甲、乙两球抛出速度为v 和v2，则相应水平位移之比为4∶1，由相似三角形知，下落高度之比也为4∶1，由自由落体运动规律得，落在斜面上竖直方向速度之比为2∶1，则可得落至斜面时速率之比为2∶1.答案：A3．(多选)(2019·高考全国卷Ⅱ，T19)如图(a)，在跳台滑雪比赛中，运动员在空中滑翔时身体的姿态会影响其下落的速度和滑翔的距离．某运动员先后两次从同一跳台起跳，每次都从离开跳台开始计时，用v 表示他在竖直方向的速度，其v ­t 图象如图(b)所示，t 1和t 2是他落在倾斜雪道上的时刻．则( )A ．第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的小B ．第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大C ．第二次滑翔过程中在竖直方向上的平均加速度比第一次的大D ．竖直方向速度大小为v 1时，第二次滑翔在竖直方向上所受阻力比第一次的大解析：根据v ­t 图象中图线与t 轴包围的面积表示位移可知，第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的大，A 错误．第二次滑翔过程中在竖直方向的位移比第一次大，又运动员每次滑翔过程中竖直位移与水平位移的比值相同(等于倾斜雪道与水平面夹角的正切值)，故第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大，B 正确．从起跳到落到雪道上，第一次速度变化大，时间短，由a ＝ΔvΔt ，可知第二次滑翔过程中在竖直方向上平均加速度比第一次的小，C 错误．根据v ­t 图像的斜率表示加速度知，当竖直方向速度大小为v 1时，第二次滑翔在竖直方向加速度小，设滑翔过程中在竖直方向受到的阻力为f ，由mg －f ＝ma ，可得第二次滑翔在竖直方向上所受阻力比第一次的大，D 正确．答案：BD4．(2017·高考全国卷Ⅱ，T17)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.v 216gB.v 28gC.v 24gD.v 22g解析：设轨道半径为R ，小物块从轨道上端飞出时的速度为v 1，由于轨道光滑，根据机械能守恒定律有mg ×2R ＝12m v 2－12m v 21，小物块从轨道上端飞出后做平抛运动，对运动分解有x ＝v 1t,2R ＝12gt 2，求得x ＝ －16(R －v 28g )2＋v 44g 2，因此当R －v 28g ＝0，即R ＝v 28g 时，x 取得最大值，B 项正确，A 、C 、D 项错误．答案：B[考情分析]■ 命题特点与趋势——怎么考1．高考对平抛运动与圆周运动知识的考查，多集中在考查平抛运动与圆周运动规律的应用及与生活、生产相联系的命题，多涉及相关物理量的临界和极限状态的求解，如2017年高考全国卷Ⅰ第15题，以乒乓球发球为背景考查了平抛运动的规律；或考查平抛运动与圆周运动组合题，常会涉及功能关系，如2017年高考全国卷Ⅱ第17题．竖直平面内的圆周运动结合能量知识命题、匀速圆周运动结合磁场相关知识命题是考试重点，历年均有相关选择题或计算题出现．2．单独命题常以选择题的形式出现，2018年全国卷Ⅲ第17题将平抛运动与斜面结合考查平抛运动的基本规律，2019年全国卷Ⅱ第19题考查了运动的合成与分解思想；与牛顿运动定律、功能关系、电磁学知识相综合的命题常以计算题的形式出现．■ 解题要领——怎么做1．熟练掌握平抛运动、圆周运动的规律，对平抛运动和圆周运动的组合问题，要善于利用转折点的速度进行突破．2．灵活应用运动的合成与分解的思想解决平抛运动、类平抛运动问题；对匀速圆周运动问题，掌握寻找向心力来源、圆心及求半径的方法．[研考向·提能力] 考向研析 掌握应试技能授课提示：对应学生用书第14页考向一 运动的合成与分解1.合运动性质和轨迹的判断方法：若加速度与初速度的方向在同一直线上，则为直线运动，否则为曲线运动，加速度恒定则为匀变速运动，加速度不恒定则为非匀变速运动．2．三种过河情景分析(1)过河时间最短：船头正对河岸时，渡河时间最短，t min ＝dv 1(d 为河宽，v 1为船在静水中的速度)．(2)过河路径最短(v 2<v 1时，v 2为水流的速度)：合速度垂直于河岸时，航程最短，x min ＝d .船头指向上游与河岸夹角为α，cos α＝v 2v 1.(3)过河路径最短(v 2>v 1时)：合速度不可能垂直于河岸，无法垂直渡河，最短航程s 短＝dcos α＝v 2v 1d . 3．端速问题解题原则把物体的实际速度分解为垂直于绳(杆)和平行于绳(杆)两个分量，根据沿绳(杆)方向的分速度大小相等求解，常见的模型如图所示．1．如图所示，甲、乙两船在同一条河流中同时开始渡河，M 、N 分别是甲、乙两船的出发点，两船头与河岸均成α角，甲船船头恰好对准N 点的正对岸P 点，经过一段时间乙船恰好到达P 点．如果划船速度大小相等，且两船相遇，不影响各自的航行，下列判断正确的是( )A ．甲船也能到达正对岸B．甲船渡河时间一定短C．两船相遇在NP直线上的某点(非P点)D．渡河过程中两船不会相遇解析：甲船航行方向与河岸成α角，水流速度水平向右，故合速度一定不会垂直河岸，即甲船不能垂直到达对岸，A错误；在垂直河岸方向上v甲＝v sin α，v乙＝v sin α，故渡河时间t甲＝dv甲＝dv sin α、t乙＝dv乙＝dv sin α，所以渡河时间相等，因为在垂直河岸方向上分速度相等，又是同时出发的，故两船相遇在NP直线上的某点(非P点)，B、D错误，C正确．答案：C2．如图所示，在水平力F作用下，物体B沿水平面向右运动，物体A恰匀速上升．以下说法正确的是()A.物体B正向右做匀减速运动B．物体B正向右做加速运动C．地面对B的摩擦力减小D．斜绳与水平方向成30°时，v A∶v B＝3∶2解析：将B的运动分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向上的分速v B＝v Acos α，当度等于A的速度，如图所示，根据平行四边形定则有v B cos α＝v A，所以α减小时，物体B的速度减小，但B不是做匀减速运动，选项A、B错误；在竖直方向上，对B有mg＝F N＋F T sin α，F T＝m A g，α减小，则支持力F N增大，根据F f＝μF N可知摩擦力F f增大，选项C错误；根据v B cos α＝v A，知斜绳与水平方向成30°时，v A∶v B＝3∶2，选项D正确．答案：D3．(2018·高考北京卷)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200 m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解析：由于该“力”与竖直方向的速度大小成正比，所以从小球抛出至运动到最高点过程，该“力”逐渐减小到零，将小球的上抛运动分解为水平和竖直两个分运动，由于上升阶段，水平分运动是向西的变加速运动(水平方向加速度大小逐渐减小)，故小球到最高点时速度不为零，水平向西的速度达到最大值，故选项A错误；小球到最高点时竖直方向的分速度为零，由题意可知小球这时不受水平方向的力，故小球到最高点时水平方向加速度为零，选项B错误；下降阶段，由于受水平向东的力，小球的水平分运动是向西的变减速运动(水平方向加速度大小逐渐变大)，由对称性可知，落地时水平速度恰为零，故小球的落地点在抛出点西侧，选项C错误，D正确．答案：D易错警示运动的合成与分解问题的三点注意——————————————————————————————————————(1)物体的实际运动是合运动，明确是在哪两个方向上的合成，如第2题中物体B的运动是合运动．(2)根据物体运动过程的受力分析判断分运动与合运动的性质如第3题中的水平分运动．(3)运动的合成与分解就是速度、位移、加速度等的合成与分解，遵循平行四边形定则，同时还要注意合运动与分运动的等时性，如第1题中的渡河时间．考向二抛体运动平抛运动的两个重要推论(1)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，如图所示．(2)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θ及位移与水平方向的夹角φ满足tan θ＝2tan φ.[典例1](多选)如图所示，甲球从O点以水平速度v1飞出，落在水平地面上的A点．乙球从O点以水平速度v2飞出，落在水平地面上的B点反弹后恰好也落在A点．已知乙球在B点与地面碰撞反弹后瞬间水平方向的分速度不变，竖直方向的分速度方向相反大小不变，不计空气阻力．下列说法正确的是() A．由O点到A点，甲球运动时间与乙球运动时间相等B．甲球由O点到A点的水平位移是乙球由O点到B点水平位移的3倍C．v1∶v2＝3∶1D．v1∶v2＝2∶1[思路点拨](1)甲球由O到A的时间和乙球由O到B的时间有何关系？(2)乙球由B到A的运动满足什么规律？(3)乙球由B到A的过程中最高点与O点相比哪点高？[解析] 根据题述情景和平抛运动规律知，由O 点到A 点，甲球运动时间是乙球运动时间的13，选项A错误；甲球由O 点到A 点的水平位移是乙球由O 点到B 点水平位移的3倍，选项B 正确；甲球从O 点到A 点，乙球从O 点到B 点，运动时间相等，由x ＝v t 可知，甲、乙两球水平速度之比为v 1∶v 2＝3∶1，选项C 正确，D 错误．[答案] BC 易错警示处理平抛(类平抛)运动的注意事项——————————————————————————————————————(1)处理平抛(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，如例题中甲、乙两物体水平方向都做匀速直线运动．(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)若平抛运动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．4．(2019·河北张家口理科综合能力测试)如图所示，竖直平面内有A 、B 、C 三点，三点连线构成一直角三角形，AB 边竖直，BC 边水平，D 点为BC 边的中点．一可视为质点的物体从A 点水平抛出，轨迹经过D 点，与AC 交于E 点．若物体从A 运动到E 的时间为t 1，从E 运动到D 的时间为t 2，则t 1∶t 2为( )A ．1∶1B ．1∶2C ．2∶3D ．1∶3解析：设A 到D 的总时间为t ，A 到E 的时间为t 1，设∠ACB ＝θ，平抛的初速度为v 0，由平抛运动规律得tan θ＝12gt 21v 0t 1＝12gt 22v 0t ，解得t 1t ＝12，所以t 1∶ t 2＝1∶1.答案：A5．(2019·湖南株洲高三期末)如图所示，在斜面顶端a 处以速度v a水平抛出一小球，经过时间t a 恰好落在斜面底端P 处；今在P 点正上方与a 等高的b 处以速度v b 水平抛出另一小球，经过时间t b 恰好落在斜面的中点Q 处．若不计空气阻力，下列关系式正确的是( )A ．v a ＝2v bB ．v a ＝2v bC ．t a ＝2t bD ．t a ＝22t b解析：b 球落在斜面的中点，知a 、b 两球下降的高度之比为2∶1，根据h ＝12gt 2知，t ＝2hg ，则t a ＝2t b ，因为a 、b 两球水平位移之比为2∶1，则v a ＝2v b ，故B 正确，A 、C 、D 错误．答案：B6.一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示．水平台面的长和宽分别为L 1和L 2，中间球网高度为h .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同方向水平发射乒乓球，发射点距台面高度为3h .不计空气的作用，重力加速度大小为g .若乒乓球的发射速率v 在某范围内，通过选择合适的方向，就能使乒乓球落到球网右侧台面上，则v 的最大取值范围是( )A.L 12 g6h <v <L 1 g6hB.L 14 g h <v < (4L 21＋L 22)g6h C.L 12 g 6h <v <12 (4L 21＋L 22)g 6h D.L 14g h <v <12(4L 21＋L 22)g6h解析：设以速率v 1发射乒乓球，经过时间t 1刚好落到球网正中间，则竖直方向上有3h －h ＝12gt 21，水平方向上有L 12＝v 1t 1，由以上两式可得v 1＝L 14gh.设以速率v 2发射乒乓球，经过时间t 2刚好落到球网右侧台面的两角处，在竖直方向有3h ＝12g g t 22，在水平方向有(L 22)2＋L 21＝v 2t 2，由以上两式可得v 2＝12(4L 21＋L 22)g6h.则v 的最大取值范围为v 1<v <v 2.故选项D 正确． 答案：D考向三 圆周运动问题[典例2] (多选)北京时间2月25日消息，2019年体操世界杯墨尔本站男子单杠单项的决赛，中国体操队选手张成龙获得铜牌．假设张成龙训练时做“单臂大回环”的高难度动作时，用一只手抓住单杠，伸展身体，以单杠为轴做圆周运动．如图甲所示，张成龙运动到最高点时，用力传感器测得张成龙与单杠间弹力大小为F ，用速度传感器记录他在最高点的速度大小为v ，得到F ­v 2图象如图乙所示．g 取10 m/s 2，则下列说法中正确的是( )A ．张成龙的质量为65 kgB ．张成龙的重心到单杠的距离为0.9 mC ．当张成龙在最高点的速度为4 m/s 时，张成龙受单杠的弹力方向向上D ．在完成“单臂大回环”的过程中，张成龙运动到最低点时，单臂最少要承受3 250 N 的力[解析] 对张成龙在最高点进行受力分析，当速度为零时，有F －mg ＝0，结合图象解得质量m ＝65 kg ，选项A 正确；当F ＝0时，由向心力公式可得mg ＝m v 2R ，结合图象可解得R ＝0.9 m ，故张成龙的重心到单杠的距离为0.9 m ，选项B 正确；当张成龙在最高点的速度为4 m/s 时，张成龙受单杠的拉力作用，方向竖直向下，选项C 错误；张成龙经过最低点时，单臂受力最大，由牛顿第二定律得F －mg ＝m v 21R ，张成龙从最高点运动到最低点的过程中，由动能定理得2mgR ＝12m v 21－12m v 2，当v ＝0时，F 有最小值F min ，故由以上两式得F min ＝3 250 N ，即张成龙的单臂最少要承受3 250 N 的力，选项D 正确．[答案] ABD 规律总结解决圆周运动问题的主要步骤——————————————————————————————————————(1)审清题意，确定研究对象，明确物体做圆周运动的平面及物理模型是至关重要的环节，如例题中是竖直平面内的圆周运动，张成龙的胳膊既可以提供拉力，也可以提供支持力，可以理解为“杆模型”．(2)分析物体的运动情况，即物体运动的线速度、角速度、周期、轨道平面、圆心、半径等． (3)分析物体的受力情况，画出受力分析图，确定向心力的来源，如例题中，单杠对张成龙的弹力与其重力充当向心力．(4)根据牛顿运动定律及向心力公式列方程．7．(多选)如图所示，在匀速转动的水平盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A 和B ，它们分居圆心两侧，与圆心距离分别为R A ＝r ，R B ＝2r ，与盘间的动摩擦因数μ相同，当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是( )A ．此时绳子张力为F T ＝3μmgB ．此时圆盘的角速度为ω＝2μgrC ．此时A 所受摩擦力方向沿半径指向圆外D ．此时烧断绳子，A 仍相对盘静止，B 将做离心运动解析：两物块A 和B 随着圆盘转动时，合外力提供向心力，则F ＝mω2r ，B 的半径比A 的半径大，所以B 所需向心力大，绳子拉力相等，所以当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，B 的静摩擦力方向指向圆心，A 的最大静摩擦力方向指向圆外，根据牛顿第二定律得F T －μmg ＝mω2r ，F T ＋μmg ＝mω2·2r ，解得F T ＝3μmg ，ω＝2μgr，故A 、B 、C 正确；此时烧断绳子，A 的最大静摩擦力不足以提供所需向心力，则A 做离心运动，故D 错误．答案：ABC8．(多选)(2019·江西七校高三联考)如图所示，一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球a 和b ，跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆C 和D 上，质量为m a 的a 球置于地面上，质量为m b 的b 球从水平位置静止释放．当b 球摆过的角度为90°时，a 球对地面压力刚好为零，下列结论正确的是( )A ．m a ∶m b ＝3∶1B ．m a ∶m b ＝2∶1C ．若只将细杆D 水平向左移动少许，则当b 球摆过的角度为小于90°的某值时，a 球对地面的压力刚好为零D ．若只将细杆D 水平向左移动少许，则当b 球摆过的角度仍为90°时，a 球对地面的压力刚好为零 解析：由于b 球摆动过程中机械能守恒，则有m b gl ＝12m b v 2，当b 球摆过的角度为90°时，根据牛顿运动定律和向心力公式得F T －m b g ＝m b v 2l ，联立解得F T ＝3m b g ；据题a 球对地面压力刚好为零，说明此时绳子张力为F T ＝m a g ，解得m a ∶m b ＝3∶1，故A 正确，B 错误．由上述求解过程可以看出，细绳的拉力F T 与球到悬点的距离无关，即只要b 球摆过的角度为90°，细绳的拉力都是3m b g ，a 球对地面的压力刚好为零，a 球不会被拉离地面，故C 错误，D 正确．答案：AD9．(多选)如图甲所示，半径为R 、内壁光滑的圆形细管竖直放置，一可看作质点的小球在圆管内做圆周运动，当其运动到最高点A 时，小球受到的弹力F 与其在A 点速度平方(即v 2)的关系如图乙所示．设细管内径可忽略不计，则下列说法正确的是( )A ．当地的重力加速度大小为RbB ．该小球的质量为abRC ．当v 2＝2b 时，小球在圆管的最低点受到的弹力大小为7aD ．当0≤v 2<b 时，小球在A 点对圆管的弹力方向竖直向上解析：由图乙可知，当v 2＝b 时，小球与圆管内壁之间恰好没有力的作用，此时由重力提供小球做圆周运动的向心力，即mg ＝m b R ，故g ＝b R ，选项A 错误；当v 2＝0时，有mg ＝a ，又因为g ＝bR ，所以小球的质量m ＝ab R ，选项B 正确；当v 2＝2b 时，设小球运动到最低点时的速度大小为v ′，则由机械能守恒定律可得mg ·2R ＝12m v ′2－12m ·2b ，设小球在最低点时受到的弹力大小为F ′，则由向心力公式可得F ′－mg＝m v ′2R，联立解得F ′＝7a ，选项C 正确；当0≤v 2<b 时，小球在最高点时需要的向心力小于小球的重力，所以圆管对小球的弹力方向竖直向上，由牛顿第三定律可知，小球对圆管的弹力方向竖直向下，选项D 错误．答案：BC专题限时集训(三)(建议用时：40分钟)[专题通关练]1.如图所示，河水由西向东流，河宽为800 m ，河中各点的水流速度大小为v 水，各点到较近河岸的距离为x ，v 水与x 的关系为v 水＝3400x (m/s)(x 的单位为m)，让小船船头垂直河岸由南向北渡河，小船划水速度大小恒为v 船＝4 m/s ，则下列说法中正确的是( )A ．小船渡河的轨迹为直线B ．小船在河水中的最大速度是5 m/sC ．小船在距南岸200 m 处的速度小于在距北岸200 m 处的速度D ．小船渡河的时间是160 sB [小船在南北方向上为匀速直线运动，在东西方向上先加速，到达河中间后再减速，小船的合运动是曲线运动，A 错；当小船运动到河中间时，东西方向上的分速度最大，此时小船的合速度最大，最大值v m ＝5 m/s ，B 对；小船在距南岸200 m 处的速度等于在距北岸200 m 处的速度，C 错；小船的渡河时间t ＝200 s ，D 错。

第3讲抛体运动目标要求 1.会处理运动的合成与分解及关联速度问题。

2.掌握解决曲线运动的一般方法，会处理平抛、斜抛运动。

考点一运动的合成与分解例1(2023·江苏卷·10)达·芬奇的手稿中描述了这样一个实验：一个罐子在空中沿水平直线向右做匀加速运动，沿途连续漏出沙子。

若不计空气阻力，则下列图中能反映空中沙子排列的几何图形是()答案D解析以罐子为参考系，沙子在水平方向向左做匀加速直线运动，在竖直方向做自由落体运动，合加速度恒定，沙子在空中排列在一条斜向左下的直线上，故选D。

例2如图所示，套在光滑竖直杆上的物体A，通过轻质细绳跨过光滑定滑轮与光滑水平面上的物体B相连接，A、B质量相同。

现将A从与B等高处由静止释放，不计一切摩擦，重力加速度为g，当细绳与竖直杆间的夹角为θ＝60°时，A下落的高度为h，此时物体B的速度大小为()A.25gh B.45ghC.gh2 D.gh答案 A解析 设物体A 下落高度为h 时，物体A 的速度大小为v A ，物体B 的速度大小为v B ，此时有v A ＝v B cos 60°＝2v B ，物体A 、B 组成的系统机械能守恒，则有mgh ＝12m v A 2＋12m v B 2，联立方程解得v B ＝25gh ，故选A 。

关联速度问题首先明确物体的实际速度为合速度，将物体的实际速度分解为垂直于绳(杆)和平行于绳(杆)的两个分量，根据沿绳(杆)方向的分速度大小相等求解。

常见的模型如图所示。

例3 滑雪是冬季运动项目之一，如图所示，整个滑雪轨道在同一竖直平面内，高为H 的弯曲滑道OA 与长直斜滑道AB 连接，某运动员从O 点由静止滑下，到达A 点并水平飞出后落到长直斜滑道上的B 点，不计滑动过程中的摩擦和空气阻力，若弯曲滑道OA 的高H 加倍，运动员仍落到斜滑道上，则下列说法正确的是( )A ．运动员在A 点水平飞出的速度加倍B ．运动员在A 点飞出后在空中运动的时间加倍C ．运动员落到斜滑道上的速度大小不变D ．运动员落到斜滑道上的速度方向不变 答案 D解析 根据动能定理有mgH ＝12m v 2，可得运动员水平飞出的速度v ＝2gH ，若H 加倍，可知其水平飞出的速度变为原来的2倍，选项A 错误；运动员从A 点飞出后做平抛运动落在斜滑道上，设斜滑道倾角为θ，则有tan θ＝12gt 2v t ＝gt2v ，解得t ＝2v tan θg ，若H 加倍，则运动员在空中运动的时间变为原来的2倍，选项B 错误；运动员从A 点水平飞出落到斜滑道上时，速度方向与水平方向夹角α的正切值始终是位移方向与水平方向夹角θ的正切值的2倍，θ不变，所以α也不变，故速度方向不变，选项D 正确；运动员落到斜滑道上的速度方向不变，大小为v ′＝vcos α，α不变，若H 加倍，则运动员落到斜滑道上的速度大小变为原来的2倍，选项C 错误。

基础复习课第一讲描述运动的基本概念一、参考系质点1．参考系(1)定义：为了研究物体的运动而假定不动的物体．(2)选取原则：可任意选取，但对同一物体的运动，所选的参考系不同，对它运动的描述可能会不同．通常以地面或相对于地面静止的物体为参考系．2．质点(1)定义：用来代替物体的有质量的点．(2)物体可看作质点的条件：研究一个物体的运动时，物体的大小和形状对研究问题的影响可以忽略．二、位移速度1．位移和路程2.速度和速率(1)平均速度：物体的位移与发生这段位移所用时间的比值，即v＝ΔxΔt，其方向与位移的方向相同，是矢量．(2)瞬时速度：运动物体在某一时刻或某一位置的速度，方向沿运动轨迹上物体所在点的切线方向指向前进的一侧，是矢量．(3)速率：瞬时速度的大小，是标量．(4)平均速率：路程与时间的比值，不一定等于平均速度的大小．三、加速度1．定义：速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值．2．定义式：a＝Δv Δt.3．方向：与速度变化量的方向相同，是矢量．4．物理意义：描述物体速度变化快慢的物理量．[小题快练]1．判断题(1)研究物体的运动时，只能选择静止的物体作为参考系．( × )(2)研究花样游泳运动员的动作时，不能把运动员看作质点．( √ )(3)电台报时说：“现在是北京时间8点整”，这里的“8点整”实际上指的是时刻．( √ )(4)平均速度的方向与位移方向相同．( √ )(5)子弹击中目标的速度属于瞬时速度．( √ )(6)加速度减小时，速度可能是增大的．( √ )(7)甲的加速度a甲＝2 m/s2，乙的加速度a乙＝－3 m/s2，a甲＞a乙．( × )2．(多选)如图所示，2015年9月3日，20架直升机组成“70”字样，将抗战胜利70周年大写在天安门广场上空．下列关于飞机运动情况的说法正确的是( ABC )A．地面上的人看到飞机飞过，是以地面为参考系B．飞行员看到观礼台向后掠过，是以飞机为参考系C．以编队中某一飞机为参考系，其他飞机是静止的D．以编队中某一飞机为参考系，其他飞机是运动的3．钓鱼岛自古以来就是我国的固有领土，在距温州市约356 km、距福州市约385 km、距基隆市约190 km的位置．若我国某海监船为维护我国对钓鱼岛的主权，从温州出发去钓鱼岛巡航，到达钓鱼岛时共航行了480 km，则下列说法中不正确的是( A )A．该海监船的位移大小为480 km，路程为356 kmB．该海监船的位移大小为356 km，路程为480 kmC．确定该海监船在海上的位置时可以将该海监船看成质点D．若知道此次航行的时间，则可求出此次航行的平均速度4．(多选)关于速度和加速度，下列说法正确的是( AB )A．加速度是描述速度变化快慢的物理量B．加速度的方向可能与速度的方向相反C．物体的加速度越大，它的速度也一定越大D．物体的加速度为零，它的速度也一定为零考点一质点参考系(自主学习)1．对质点的理解(1)对质点的三点说明①质点是一种理想化模型，实际并不存在．②物体能否被看作质点是由所研究问题的性质决定的，并非依据物体自身大小和形状来判断．③质点不同于几何“点”，是忽略了物体的大小和形状的有质量的点，而几何中的“点”仅仅表示空间中的某一位置．(2)建立质点模型的两个关键点①明确要研究的问题是什么．②判断物体的大小和形状对所研究问题的影响能否忽略．2．选取参考系的原则(1)由于运动描述的相对性，凡是提到物体的运动，都应该明确它是相对哪个参考系而言的，在没有特殊说明的情况下，一般选地面作为参考系．(2)在同一个问题中，若要研究多个物体的运动或同一个物体在不同阶段的运动，则必须选取同一个参考系．(3)对于复杂运动的物体，应选取能最简单描述物体运动情况的物体为参考系．1－1.[质点]在物理学中，突出问题的主要方面，忽略次要因素，建立理想化的物理模型，是经常采用的一种科学研究方法．质点就是这种物理模型之一．关于地球能否被看作质点，下列说法正确的是()A．地球的质量太大，不能把地球看作质点B．地球的体积太大，不能把地球看作质点C．研究地球的自转时可以把地球看作质点D．研究地球绕太阳公转时可以把地球看作质点解析：地球能否被看成质点，关键要把地球放到所研究的问题中，看地球的大小和形状对所研究的问题是否产生影响．若不产生影响或产生的影响极小，则可以把地球看作质点，否则不能看作质点，故D正确．答案：D1－2.[质点]如图所示是一架正在进行航拍的四旋翼无人飞机。

三观一统十年高考真题精解03 抛体运动与圆周运动十年树木，百年树人，十年磨一剑。

本专辑按照最新2020年考纲，对近十年高考真题精挑细选，去伪存真，挑选符合最新考纲要求的真题，按照考点/考向同类归纳，难度分层精析，对全国卷Ⅰ具有重要的应试性和导向性。

三观指的观三题（观母题、观平行题、观扇形题），一统指的是统一考点/考向，并对十年真题进行标灰（调整不考或低频考点标灰色）。

（一）2020考纲（二）本节考向题型研究汇总一、考向题型研究一：物体作曲线运动的条件（2016年新课标Ⅰ卷T20）如图，一带负电荷的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直平面（纸面）内，且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称。

忽略空气阻力。

由此可知（）A．Q点的电势比P点高B．油滴在Q点的动能比它在P点的大C．油滴在Q点的电势能比它在P点的大D．油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小【答案】AB【解析】试题分析：带负电荷的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直平面（纸面）内，且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称，可以判断合力的方向竖直向上，而重力方向竖直向下，可知电场力的方向竖直向上，运动电荷是负电荷，所以匀强电场的方向竖直向下，所以Q点的电势比P点高，带负电的油滴在Q点的电势能比它在P点的小，在Q点的动能比它在P点的大，故AB正确，C错误。

在匀强电场中电场力是恒力，重力也是恒力，所以合力是恒力，所以油滴的加速度恒定，故D错误。

（2016年新课标Ⅰ卷T18）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【答案】BC【解析】试题分析：因为原来质点做匀速直线运动，合外力为0，现在施加一恒力，质点所受的合力就是这个恒力，所以质点可能做匀变速直线运动，也有可能做匀变速曲线运动，这个过程中加速度不变，速度的变化率不变。