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高考物理二轮复习第1部分专题整合突破专题限时集训3平抛和圆周运动(2021学年)

2018版高考物理二轮复习第1部分专题整合突破专题限时集训3 平抛和圆周运动

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尊敬的读者朋友们:

这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2018版高考物理二轮复习第1部分专题整合突破专题限时集训3 平抛和圆周运动)的内容能够给您的工作和学习带来便利。同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。

本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为2018版高考物理二轮复习第1部分专题整合突破专题限时集训3平抛和圆周运动的全部内容。

专题限时集训(三) 平抛和圆周运动

(对应学生用书第121页)

(限时:40分钟)

一、选择题(本题共10小题,每小题6分.在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一

项符合题目要求,第7~10题有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.)

1.(2016·河南三门峡陕州中学模拟)如图3。17所示,悬线一端固定在天花板上的O点,另一端穿过一张CD光盘的中央小孔后拴着一个橡胶球,橡胶球静止时,竖直悬线刚好挨着水平桌面的边沿.现将CD光盘按在桌面上,并沿桌面边缘以速度v匀速移动,移动过程中,CD光盘中央小孔始终紧挨桌面边缘,当悬线与竖直方向的夹角为θ时,小球上升的速度大小为()

图3.17

A.vsin θﻩB.vcos θ

C.vtan θ

D.v cot θ

A [由题意可知,悬线与光盘交点参与两个运动,一是沿着悬线方向的运动,二是垂直悬线方向的运动,则合运动的速度大小为v,由数学三角函数关系,则有:v线=v sin θ,而悬线的速度的大小,即为小球上升的速度大小,故A正确,B、C、D错误.]

2.(2016·山东潍坊二模)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

,各点到较近河岸的距离为x,v水与x的关系为v水=\f(3,400) x(m/s),让小船水

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( )

【导学号:19624037】

图3­18

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/s

C.小船在距南岸200 m处的速度小于距北岸200 m处的速度

D.小船渡河的时间是160 s

B[小船在沿河岸方向上做变速直线运动,在垂直于河岸方向上做匀速运动,合加速度的方向与合速度方向不在同一条直线上,做曲线运动,选项A错误;小船到达离河岸x=错误!

处,水流速度最大,合速度最大,最大水流速度为v水m=错误!×错误!×800 m/s=3 m/s,故小船在河水中的最大速度v=5m/s,选项B正确;小船在距南岸和北岸200 m处时水流速度相同,故小船的速度相同,选项C错误;小船渡河的时间t=错误!=错误! s=200 s,选项D错误.]

3.(2017·高三第一次全国大联考(新课标卷Ⅱ))有一竖直转轴以角速度ω匀速旋转,转轴上的A点有一长为l的细绳系有质量m的小球.要使小球在随转轴匀速转动的同时又不离开光滑的水平面,则A点到水平面高度h最小为( )

图3­19

A.错误!B.ω2g

C.ω2

D。错误!

A[以小球为研究对象,小球受三个力的作用,重力mg,水平面支持力N、绳子拉力F,在竖直方向合力为零,在水平方向所需向心力为m错误!,设绳子与竖直夹角为θ,则有:R=h tan θ,那么F cosθ+N=mg;Fsin θ=mω2h tan θ;当球即将离开水平面时,N =0,此时Fcos θ=mg,F sin θ=mgtan θ=mω2h tanθ,即h=\f(g,ω2)。故选

A.]

4.(2017·武汉华中师大一附中模拟)如图3。20所示,一根细线下端拴一个金属小球A,细线的上端固定在金属块B上,B放在带小孔的水平桌面上,小球A在某一水平面内做匀速圆周运动.现使小球A改到一个更低一些的水平面上做匀速圆周运动(图上未画出),金属块B在桌面上始终保持静止,则后一种情况与原来相比较,下面的判断中正确的是( )

【导学号:19624038】

图3­20

A.金属块B受到桌面的静摩擦力变大

B.金属块B受到桌面的支持力变小

C.细线的张力变大

D.小球A运动的角速度减小

D[设A、B质量分别为m、M,A做匀速圆周运动的向心加速度为a,细线与竖直方向的夹角为θ,对B研究,B受到的静摩擦力f=Tsin θ,对A,有:T sin θ=ma,T cosθ=mg,解得a=gtan θ,θ变小,a减小,则静摩擦力大小变小,故A错误;以整体为研究对象知,B受到桌面的支持力大小不变,应等于(M+m)g,故B错误;细线的拉力T

=

mg

cosθ

,θ变小,T变小,故C错误;

设细线长为l,则a=g tan θ=ω2lsin θ,ω=

l cos θ

,θ变小,ω变小,故D

正确.]

5.(2017·辽宁省盘锦模拟)如图3.21所示是排球场的场地示意图,设排球场的总长为L,前场区的长度为\f(L,6),网高为h,在排球比赛中,对运动员的弹跳水平要求很高.如果运动员的弹跳水平不高,运动员的击球点的高度小于某个临界值H,那么无论水平击球的速度多大,排球不是触网就是越界.设某一次运动员站在前场区和后场区的交界处,正对网前竖直跳起垂直网将排球水平击出,关于该种情况下临界值H的大小,下列关系式正确的是( )

图3。21

A.H=错误!hﻩ

B.H=错误!

C.H=错误!h D.H=错误!h

C [将排球水平击出后排球做平抛运动,排球刚好触网到达底线时,有:错误!=v0错误!

错误!+错误!=v0错误!

联立解得H=16

15

h,故选C。]

6.(2017·儋州市四校联考)如图3.22所示,轻杆长为L,一端固定在水平轴上的O点,另一端系一个小球(可视为质点).小球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动,且能通过最高点,g为重力加速度.下列说法正确的是()

【导学号:19624039】

图3。22

A.小球通过最高点时速度可能小于错误!

B.小球通过最高点时所受轻杆的作用力不可能为零

C.小球通过最高点时所受轻杆的作用力随小球速度的增大而增大

D.小球通过最高点时所受轻杆的作用力随小球速度的增大而减小

A[小球在最高点时,杆对球可以表现为支持力,由牛顿第二定律得:mg-F=m错误!,则得v〈gL,故A正确.

当小球速度为\r(gL)时,由重力提供向心力,杆的作用力为零,故B错误.杆子在最高点可以表现为拉力,此时根据牛顿第二定律有mg+F=m错误!,则知v越大,F越大,即随小球速度的增大,杆的拉力增大.小球通过最高点时杆对球的作用力也可以表现为支持力,当表现为支持力时,有mg-F=m错误!,则知v越大,F越小,即随小球速度的增大,杆的支持力减小,故C、D错误.]

(2017·衡水市冀州中学一模)如图所示,光滑斜面与水平面成α角,斜面上一根长为l=0.30 m的轻杆,一端系住质量为0.2 kg的小球,另一端固定在O点,现将轻杆拉直至水平位置,然后给小球一沿着平板并与轻杆垂直的初速度v0=3.0 m/s,g取10 m/s2,则()

A.此时小球的加速度大小为错误! m/s2

B.小球到达最高点时杆的弹力沿斜面向上

C.若增大v0,到达最高点时杆子对小球的弹力一定增大

D.若增大v0,到达最高点时杆子对小球的弹力可能减小

C [小球做变速圆周运动,在初位置加速度不指向圆心,将其分解:

切向加速度为:a′=错误!=gsin α;

向心加速度为:an=错误!=错误!=30 m/s2;

此时小球的加速度为合加速度,a=错误!>a n=30 m/s2>错误! m/s2,故A错误;

从开始到最高点过程,根据动能定理,有:-mglsin α=错误!mv错误!-错误!mv错误!;

解得:v1=错误!=错误!m/s;

考虑临界情况,如果没有杆的弹力,重力的平行斜面分力提供向心力,有:mg sinα=m 错误!,解得:v2=错误!=错误!m/s,可以得到v2小于v1,说明杆在最高点对球是拉力,故B错误;

在最高点时,轻杆对小球的弹力是拉力,故:F+mg sinα=m错误!,如果初速度增大,则最高点速度也增加,故拉力F一定增加,故C正确,D错误.]

7.(2017·枣庄期末)在竖直杆上安装一个光滑小导向槽,使竖直上抛的小球能改变方向后做平

抛运动;不计经导向槽时小球的能量损失;设小球从地面沿杆竖直上抛的速度大小为v,重力加速度为g;那么当小球有最大水平位移时,下列说法正确的是( )

【导学号:19624040】

图3­23

A.导向槽位置应在高为v2

4g

的位置

B.最大水平距离为v2g

C.小球在上、下两过程中,在经过某相同高度时,合速度的大小总有v下=2v上

D.当小球落地时,速度方向与水平方向成45°角

AD[设平抛时的初速度为v0,根据机械能守恒定律可得:错误!mv错误!+mgh=错误!mv2,解得:v0=\r(v2-2gh);根据平抛运动的知识可得下落时间:t=错误!,则水平位移x =v0t=错误!,所以当错误!-2h=2h时水平位移最大,解得h=错误!,A正确;最大的水平位移为:x=4h2=2h=\f(v2,2g),B错误;根据机械能守恒定律可知,在某高度处时上升的速率和下落的速率相等,C错误;设速度与水平方向成θ角,位移与水平方向的夹角为α,根据平抛运动的规律可知,tan θ=2tan α=2×错误!=1,则θ=45°,所以D正确.]

8.(2017·南宁市高考物理一模)如图3.24所示,小球从斜面底端A点正上方h高处,以某一速度正对倾角为θ的斜面水平抛出时,小球到达斜面的位移最小,(重力加速度为g)则( )

图3.24

A.小球平抛的初速度v0=错误!sinθ

B.小球平抛的初速度v0=sin θ错误!

C.飞行时间t=错误!cos θ

D.飞行时间t=错误!

AC[过抛出点作斜面的垂线,如图所示:

当小球落在斜面上的B点时,位移最小,设运动的时间为t,则

水平方向:x=h cos θ·sin θ=v0t

竖直方向:y=h cos θ·cosθ=错误!gt2。

解得v0=错误!sin θ,t=错误!cos θ.

故选A、C.]

9.(2017·晋城市三模)如图3.25所示,A、B、C三点在同一个竖直平面内,且在同一直线

上,一小球若以初速度v1从A点水平抛出,恰好能通过B点,从A点运动到B点所用时间为t1,到B点时速度与水平方向的夹角为θ1,落地时的水平位移为x1;若以初速度v2从A点水平抛出,恰好能通过C点,从A点运动到C点时速度与水平方向的夹角为θ2,落地时的水平距离为x2.已知AB的水平距离是BC水平距离的2倍,则( )

【导学号:19624041】

图3.25

A.v1∶v2=2∶3 ﻩB.t1∶t2=错误!∶错误!

C.tan θ1∶tan θ2=2∶3ﻩD.x1∶x2=错误!∶错误!

BD [由于A、B、C三点在同一个竖直平面内,且在同一直线上,所以竖直方向的位移和水平方向上位移比值一定;设ABC的连线与水平方向之间的夹角为θ,则:tan θ=错误!=错误!①

解得:t=错误!。ﻩﻩ②

则落在ABC的连线上时竖直方向上的分速度v y=gt=2v0tan θ.

设速度与水平方向的夹角为α,有tan α=错误!=2tan θ③

知小球到达ABC的连线上时,速度与水平方向的夹角与初速度无关,则小球速度与水平方向的夹角相同.

由几何关系可知,AB之间的水平距离与AC之间的水平距离之比为2∶3;所以小球到达B点与C点时,竖直方向的位移之比为:\f(y b,y c)=错误!④

由y=错误!gt2⑤

联立②⑤得:y=错误!,所以:错误!=错误!⑥

联立④⑥可得:错误!=错误!ﻩ⑦

故A错误;

联立②⑦得:错误!=错误!=错误!,故B正确;

由公式③知,小球到达ABC的连线上的B点与C点时,速度与水平方向的夹角与初速度无关,则小球与水平方向的夹角相同,所以tan θ1∶tan θ2=1∶1,故C错误;

两个小球在竖直方向都做自由落体运动,所以运动的时间是相等的,水平方向的位移:

x=v

tﻩ⑧

联立⑦⑧可得:x

1

x

=

v

1

v

=错误!,故D正确.]

10.如图3。26所示为赛车场的一个水平“梨形”赛道,两个弯道分别为半径R=90 m的大圆弧和r=40 m的小圆弧,直道与弯道相切.大、小圆弧圆心O、O′距离L=100 m.赛车沿弯道路线行驶时,路面对轮胎的最大径向静摩擦力是赛车重力的2.25倍.假设赛车在直道上做匀变速直线运动,在弯道上做匀速圆周运动.要使赛车不打滑,绕赛道一圈时间最短(发动机功率足够大,重力加速度g取10 m/s2,π=3.14),则赛车( )

【导学号:19624042】

图3­26

A.在绕过小圆弧弯道后加速

B.在大圆弧弯道上的速率为45 m/s

C.在直道上的加速度大小为5.63 m/s2

D.通过小圆弧弯道的时间为5。58 s

AB [赛车做圆周运动时,由F=\f(mv2,R)知,在小圆弧上的速度小,故赛车绕过小圆弧后加速,选项A正确;

在大圆弧弯道上时,根据F=m\f(v2,R)知,其速率v=错误!=错误!=45 m/s,选项B正确;

同理可得在小圆弧弯道上的速率v′=30 m/s.

如图所示,由边角关系可得α=60°,直道的长度x=Lsin 60°=50错误! m,

据v2-v′2=2ax知

在直道上的加速度a≈6。50 m/s2,选项C错误;

小弯道对应的圆心角为120°,弧长为s=错误!,

对应的运动时间t=错误!≈2。79 s,选项D错误.]

二、计算题(本题共2小题,共32分)

11.(14分)(2017·沈阳模拟)用光滑圆管制成如图3。27所示的轨道,竖直立于水平地面上,其中ABC为圆轨道的一部分,CD为倾斜直轨道,二者相切于C点,已知圆轨道的半径R=1 m,倾斜轨道CD与水平地面的夹角为θ=37°,现将一小球以一定的初速度从A点射入圆管,小球直径略小于圆管的直径,取重力加速度g=10 m/s2,sin 37°=0。6,cos 37°=0。

8,求小球通过倾斜轨道CD的最长时间(结果保留一位有效数字).

图3­27

【解析】小球通过倾斜轨道时间若最长,则小球到达圆轨道的最高点的速度为0,从最高点到C点:

对小球由动能定理可得:mgh=错误!mv错误!

由几何关系得:h=R-R cosθ

小球在CD段匀加速直线运动,由位移公式得:

L=vC t+1

2

at2

CD的长度为:L=错误!

对小球利用牛顿第二定律可得:mgsin θ=ma

代入数据联立解得:t=错误!s≈0。7 s。

【答案】0。7 s

12.(18分)某电视台《快乐向前冲》节目中的场地设施如图3。27所示,AB为水平直轨道,上面安装有电动悬挂器,可以载人运动,水面上漂浮着一个半径为R、角速度为ω,铺有海绵垫的转盘,转盘的轴心离平台的水平距离为L,平台边缘与转盘平面的高度差为H。选手抓住悬挂器,可以在电动机带动下,从A点下方的平台边缘处沿水平方向做初速度为零,加速度为a的匀加速直线运动.选手必须做好判断,在合适的位置释放,才能顺利落在转盘上.

设人的质量为m(不计身高大小),人与转盘间的最大静摩擦力为μmg,重力加速度为g.

图3。27

(1)假设选手落到转盘上瞬间相对转盘速度立即变为零,为保证他落在任何位置都不会被

甩下转盘,转盘的角速度ω应限制在什么范围?

(2)若已知H=5 m,L=8 m,a=2m/s2,g取10 m/s2,且选手从某处C点释放能恰好落到转盘的圆心上,则他是从平台出发后多长时间释放悬挂器的?

【导学号:19624043】【解析】 (1)设选手落在转盘边缘也不至被甩下,最大静摩擦力提供向心力,则有:μmg≥mω2R

即转盘转动角速度应满足ω≤错误!。

(2)设水平加速段位移为x1,时间为t1;平抛时水平位移为x2,时间为t2

则加速时有x1=错误!at错误!

v=at

1

平抛运动阶段x2=vt2

H=错误!gt错误!

全程水平方向:x1+x2=L

代入已知各量数值,联立以上各式解得t1=2 s.

【答案】(1)ω≤错误!(2)2 s

以上就是本文的全部内容,可以编辑修改。高尔基说过:“书是人类进步的阶梯。”我希望各位朋友能借助这个阶梯不断进步。物质生活极大丰富,科学技术飞速发展,这一切逐渐改变了人们的学习和休闲的方式。很多人已经不再如饥似渴地追逐一篇文档了,但只要你依然有着这样一份小小的坚持,你就会不断成长进步,当纷繁复杂的世界牵引着我们疲于向外追逐的时候,阅读一文或者做一道题却让我们静下心来,

回归自我。用学习来激活我们的想象力和思维,建立我们的信仰,从而保有我们纯粹的精神世界,抵御外部世界的袭扰。

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高三二轮复习 专题三 抛体运动与圆周运动

专题三抛体运动与圆周运动 高考定位:平抛运动和圆周运动的规律、曲线运动的条件及研究方法是高考的重点、难点。这部分内容常常与电场力、洛仑兹力联系起来进行综合考查。涉及带电粒子(或物体)在电磁场和复合场中的动力学问题及能量问题。 题型一:(曲线运动的条件、运动的合成与分解) 1.(曲线运动的条件)如图所示,O是一固定的点电荷,虚线a、b、c是该点电荷产生 的电场中的三条等势线,正点电荷q仅受电场力的作用沿实线所示的轨迹从a处运动到 b处,然后又运动到c处.由此可知 ( ) A.O为负电荷 B.在整个过程中q的速度先变大后变小 C.在整个过程中q的加速度先变大后变小 D.在整个过程中,电场力做功为零 2.(渡河问题)某河宽为600m,河中某点的水流速度v与该点到较近河岸的距离d的关系图象如图所示.现船以静水中的速度4m/s渡河,且船渡河的时间最短.下列说法正确的是( ) A.船在河水中航行的轨迹是一条直线 B.船在行驶过程中,船头始终与河岸垂直 C.渡河最短时间为240 s D.船离开河岸400 m时的速度大小为2 5 m/s 3.(关联速度问题)如图,所有接触面均光滑,定滑轮与竖直杆间距为L,物体A的质量是B的两倍,拉B的轻绳与竖直方向成30 o,此时由静止释放A物块,B物块在轻绳拉力的作用下向上运动,则:(1)当拉B的轻绳与竖直杆成60 o时,B物块的速度多大?(2)当拉B的轻绳与竖直杆垂直时,B物块的速度多大? 题型二:(平抛、类平抛运动的规律) 4.如图所示,蜘蛛在地面与竖直墙壁之间结网,蛛丝AB与水平地面之间的夹角为45°,A点到地面的距离为1 m,已知重力加速度g取10 m/s2,空气阻力不计。(1)若蜘蛛从竖直墙上A点以水平速度v0跳出,要到达蛛丝AB,水平速度v0最大多大?(2)若蜘蛛从竖直墙上距地面0.8 m的C点以水平速度v0跳出,要到达蛛丝AB,水平速度v0至少多大?

二轮曲线运动专题--第一课时:平抛运动

——————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————— 1 曲线运动专题------ 课时1平抛类运动 【学习目标】 1. 掌握平抛运动的规律及研究方法---运动的合成与分解。 2. 能够解决有关平抛运动的实际问题,能解决电场有关类平抛问题。 【考点清单】 主题 内容 要求 说明 抛体运动与圆周运动 运动的合成和分解 Ⅱ 斜抛运动只作定性要求 抛体运动 Ⅱ 机械能 电场 功和功率 Ⅱ 动能和动能定理 Ⅱ 重力做功与重力势能 Ⅱ 功能关系、机械能守恒定律及其应用 Ⅱ 带电粒子在匀强电场中的运动 Ⅱ 【高考体验】 1.【2014新课标Ⅱ】.取水平地面为重力势能零点。一物块从某一高度水平抛出,在抛出点其动能与重力势能恰好相等。不计空气阻力,该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为: A. 6π B. 4π C. 3π D. 12 5π 2.【2014浙江卷】如图所示,装甲车在水平地面上以速度v 0=20m/s 沿直线前进,车上机枪的枪管水平,距地面高为h=1.8m 。在车正前方竖直一块高为两米的长方形靶,其底边与地面接触。枪口与靶距离为L 时,机枪手正对靶射出第一发子弹,子弹相对于枪口的初速度为v=800m/s 。在子弹射出的同时,装甲车开始匀减速运动,行进 s=90m 后停下。装甲车停下后,机枪手以相同方式射出第二发子弹。(不计空气阻力,子弹看成质点,重力加速度g=10m/s 2) (1)求装甲车匀减速运动时的加速度大小; (2)当L=410m 时,求第一发子弹的弹孔离地的高度,并计算靶上两个弹孔之间的距离; (3)若靶上只有一个弹孔,求L 的范围。 答案:(1)2209 202s m s v a == (2)m h h h 55.012=-=?(3)L 的范围m L m 570492≤? 3.[2014·天津卷] 4.如图所示,平行金属板A B 、 水平正对放置,分别带等量异号电荷.一带电微粒水平射入板间,在重力和电场力共作用下运动,轨迹如图中虚线所示,那么( ) A .若微粒带正电荷,则A 板一定带正电荷 B .微粒从M 点运动到N 点电势能一定增加 C .微粒从M 点运动到N 点动能一定增加 D .微粒从M 点运动到N 点机械能一定增加 4、.[2014·山东卷] 如图所示,场强大小为E 、方向竖直向下的匀强电场中有一矩形区域abcd ,水平边ab 长为s ,竖直边ad 长为h .质量均为m 、带电荷量分别为+q 和-q 的两粒子,由a 、c 两点先后沿ab 和cd 方向以速率v 0进入矩形区(两粒子不同时出现在电场中).不计重力.若两粒子轨迹恰好相切,则v 0等于( ) A.s 22qE mh B.s 2qE mh C.s 42qE mh D.s 4 qE mh 【考向及规律】 一、平抛运动 从近几年山东高考题来看,主要以选择题,计算题出现。要注意与生活实例的结合,通过对这些实例的分析、物理情境的构建、物理过程的认识,建立起物理模型,再运用相应的规律处理实际问题。与功与能、电学相关知识一起考查,是考试中的热点。

高考物理二轮复习第1部分专题整合突破专题限时集训3平抛和圆周运动(2021学年)

2018版高考物理二轮复习第1部分专题整合突破专题限时集训3 平抛和圆周运动 编辑整理: 尊敬的读者朋友们: 这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2018版高考物理二轮复习第1部分专题整合突破专题限时集训3 平抛和圆周运动)的内容能够给您的工作和学习带来便利。同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。 本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为2018版高考物理二轮复习第1部分专题整合突破专题限时集训3平抛和圆周运动的全部内容。

专题限时集训(三) 平抛和圆周运动 (对应学生用书第121页) (限时:40分钟) 一、选择题(本题共10小题,每小题6分.在每小题给出的四个选项中,第1~6题只有一 项符合题目要求,第7~10题有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.) 1.(2016·河南三门峡陕州中学模拟)如图3。17所示,悬线一端固定在天花板上的O点,另一端穿过一张CD光盘的中央小孔后拴着一个橡胶球,橡胶球静止时,竖直悬线刚好挨着水平桌面的边沿.现将CD光盘按在桌面上,并沿桌面边缘以速度v匀速移动,移动过程中,CD光盘中央小孔始终紧挨桌面边缘,当悬线与竖直方向的夹角为θ时,小球上升的速度大小为() 图3.17 A.vsin θﻩB.vcos θ C.vtan θ D.v cot θ A [由题意可知,悬线与光盘交点参与两个运动,一是沿着悬线方向的运动,二是垂直悬线方向的运动,则合运动的速度大小为v,由数学三角函数关系,则有:v线=v sin θ,而悬线的速度的大小,即为小球上升的速度大小,故A正确,B、C、D错误.] 2.(2016·山东潍坊二模)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 ,各点到较近河岸的距离为x,v水与x的关系为v水=\f(3,400) x(m/s),让小船水 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( ) 【导学号:19624037】

2020年高三物理二轮复习强基础专题三:平抛运动与圆周运动(含答案解析)

强基础专题三:平抛运动与圆周运动 一、单选题 1.如图,在一半经为R的球面顶端放一质量为m的物块,现给物块一初速度v0,,则() A.若,则物块落地点离A点 B.若球面是粗糙的,当时,物块一定会沿球面下滑一段,再斜抛离球面C.若,则物块落地点离A点为R D.若移,则物块落地点离A点至少为2R 2.特战队员在进行素质训练时,抓住一端固定在同一水平高度的不同位置的绳索,从高度一定的平台由水平状态无初速开始下摆,如图所示,在到达竖直状态时放开绳索,特战队员水平抛出直到落地。不计绳索质量和空气阻力,特战队员可看成质点。下列说法正确的是() A.绳索越长,特战队员落地时的水平位移越大 B.绳索越长,特战队员在到达竖直状态时绳索拉力越大 C.绳索越长,特战队员落地时的水平速度越大 D.绳索越长,特战队员落地时的速度越大

3.如图所示,一倾斜的匀质圆盘垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度转动,盘面上离转轴距离2.5m处有一小物体与圆盘始终保持相对静止,物体与盘面间的动摩擦因数为,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),盘面与水平面间的夹角为,g取10m/s2。则的最大值是( ) A. B. C. 1.0rad/s D. 0.5rad/s 4.某游乐场开发了一个名为“翻天滚地”的游乐项目。原理图如图所示:一个3/4圆弧形光滑圆管轨道ABC,放置在竖直平面内,轨道半径为R,在A点与水平地面AD相接,地面与圆心O等高,MN是放在水平地面上长为3R,厚度不计的减振垫,左端M 正好位于A点.让游客进入一个中空的透明弹性球,人和球的总质量为m,球的直径略小于圆管直径。将球(内装有参与者)从A处管口正上方某处由静止释放后,游客将经历一个“翻天滚地”的刺激过程。不考虑空气阻力。那么以下说法中错误的是() A.要使球能从C点射出后能打到垫子上,则球经过C点时的速度至少为 B.要使球能从C点射出后能打到垫子上,则球经过C点时的速度至 C.若球从C点射出后恰好能打到垫子的M端,则球经过C点时对管的作用力大小为 D.要使球能通过C点落到垫子上,球离A点的最大高度是 5.如图所示,小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动,内侧壁半径为R,小球

高考物理二轮复习详解详析:圆周运动

物理二轮复习详解详析:圆周运动 一、描述述圆周运动物理量: 1、线速度= 时间 弧长 t s v=矢量方向――切向 理解:单位时间内通过的弧长 匀速圆周运动不匀速,是角速度不变的运动 可理解为前面学过的即时速度 2、角速度= 时间 角度 t ? ω=矢量方向――不要求单位:rad / s 弧度/ 秒 理解:单位时间内转过的角度 3线速度和角速度是从两个不同的角度去描速同一个运动的快慢 3、周期和频率 周期(T)――物体运动一周所用的时间 频率(f)――单位时间内完成多少个圆周,周期倒数(Hz S-1) f T 1 =转速(n)――单位时间内转过的圈数(r/s r/min) 【例1】如图所示装置中,三个轮的半径分别为r、2r、4r,b点到圆心的距离为r,求图中a、b、c、d各点的线速度之比、角速度之比、加速度之比。 解析:v a=v c,而v b∶v c∶v d=1∶2∶4,所以v a∶v b∶v c∶v d=2∶1∶2∶4;ωa∶ωb=2∶1,而 ωb=ωc=ωd,所以ωa∶ωb∶ωc∶ωd =2∶1∶1∶1;再利用a=vω,可得a a∶a b∶a c∶a d=4∶1∶2∶4 二、向心力和加速度 1、大小F=m ω2 r r v m F 2 = 2、方向:把力分工—切线方向,改变速度大小 半径方向,改变速度方向,充当向心力 注意:区分匀速圆周运动和非匀速圆周运动的力的不同 3、来源:一个力、某个力的分力、一些力的合力

向心加速度a :(1)大小:a =ππω44222 2===r T r r v 2 f 2r (2)方向:总指向圆心,时刻变化 (3)物理意义:描述线速度方向改变的快慢。 三、应用举例 (临界或动态分析问题) 提供的向心力 需要的向心力r v m 2 = 圆周运动 > 近心运动 < 离心运动 =0 切线运动 1、火车转弯 如果车轮与铁轨间无挤压力,则向心力完全由重力和 支持力提供r v m mg 2 tan =ααtan gr v =?,v 增加, 外轨挤压,如 果v 减小,内轨挤压 问题:飞机转弯的向心力的来源 2、汽车过拱桥 r v m N mg 2 cos =-θ mg sinθ = f 如果在最高点,那么 r v m N m g 2 =- 此时汽车不平衡,mg≠N 说明:F =mv 2 / r 同样适用于变速圆周运动,F 和v 化。 补充 :r v m m g N 2 =- (抛体运动) 3、圆锥问题

41.平抛运动与圆周运动综合问题(基础篇)(解析版)2021年高考物理100考点模拟题

2021年高考物理100考点最新模拟题千题精练 第四部分曲线运动 专题4.21平抛运动与圆周运动综合问题(基础篇)一.选择题 1. (2018徐州期中)如图所示,链球上面安有链子和把手。运动员两手握着链球的把手,人和球同时快速旋转,最后运动员松开把手,链球沿斜向上方向飞出,不计空气阻力。关于链球的运动, 下列说法正确的有() A. 链球脱手后做匀变速曲线运动 B. 链球脱手时沿金属链方向飞出 C. 链球抛出角度一定时,脱手时的速率越大,则飞得越远 D. 链球脱手时的速率一定时,抛出角度越小,一定飞得越远 【参考答案】.AC 【名师解析】链球脱手后只受重力,沿圆周的切线方向飞出,做匀变速曲线运动,选项A正确B错误;根据斜抛运动规律,链球抛出角度一定时,脱手时的速率越大,则飞得越远,选项C正确;链球脱手时的速率一定时,抛出角度越小,不一定飞得越远,选项D错误。 2.(2018湖北荆州第一次质检)如图所示,一位同学玩飞镖游戏。圆盘最上端有一P点,飞镖抛出时与P 等高,且距离P点为L。当飞镖以初速度v0垂直盘面瞄准P点抛出的同时,圆盘以经过盘心O点的水平轴在竖直平面内匀速转动。忽略空气阻力,重力加速度为g,若飞镖恰好击中P点,则v0可能为() A.2L ωπ B. 2L ωπ

C . 3L ωπ D . 4L ωπ . 【参考答案】.C 【名师解析】设圆盘的直径为d ,飞镖恰好击中P 点,根据平抛运动规律,d= 12 gt 2 ,L=v 0t ,根据匀速圆周运动规律,t=πω+ 2n π ω = ()21n π ω +,联立解得:v 0=()21L n ωπ+, n=0,1,2,3,···。选项C 正确。 3. 如图所示,一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道,管道里有一个直径略小于管道内径的小球,小球在管道内做圆周运动,从B 点脱离后做平抛运动,经过0.3 s 后又恰好垂直与倾角为45°的斜面相碰。已知半圆形管道的半径R =1 m ,小球可看做质点且其质量为m =1 kg ,g 取10 m/s 2。则( ) A.小球在斜面上的相碰点C 与B 点的水平距离是0.9 m B.小球在斜面上的相碰点C 与B 点的水平距离是1.9 m C.小球经过管道的B 点时,受到管道的作用力F N B 的大小是1 N D.小球经过管道的B 点时,受到管道的作用力F N B 的大小是2 N 【参考答案】. AC 【名师解析】 根据平抛运动的规律,小球在C 点的竖直分速度v y =gt =3 m/s ,水平分速度v x =v y tan 45°=3 m/s ,则B 点与C 点的水平距离为x =v x t =0.9 m ,选项A 正确,B 错误;在B 点设管道对小球的作用力方向向下,根据牛顿第二定律,有F N B +mg =m v 2B R ,v B =v x =3 m/s ,解得F N B =-1 N ,负号表示管道对小球 的作用力方向向上,选项C 正确,D 错误。 4.如图所示,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′匀速转动,规定经过圆心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.下列说法正确的是( )

2024届高考物理二轮专题复习与测试第一部分专题一力与运动第3讲力与曲线运动命题点一运动的合成与分解

第3讲力与曲线运动 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下落高度决定. 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.

命题点一运动的合成与分解 一、运动的合成与分解的运算法则 运动的合成与分解是指描述运动的各物理量,即位移、速度、加速度的合成与分解,由于它们均是矢量,故合成与分解都遵守平行四边形定则. 运用力与速度的关系或矢量的运算法则进行分析求解. 二、关联速度分解问题 对于用绳、杆相牵连的物体,在运动过程中,两物体的速度通常不同,但两物体沿绳或杆方向的速度分量大小相等. 1.常用的解答思路:先确定合运动的方向,然后分析合运动所产生的实际效果,以确定两个分速度的方向(作出分速度与合速度的矢量关系的平行四边形). 2.常见的模型. 3.小船过河的时间t=d v垂 ,其中v垂为小船在静水中的速度沿垂直于河岸方向的分速度. (2023·全国乙卷)小车在水平地面上沿轨道从左向右运动,动能一直增加.如果用带箭头的线段表示小车在轨道上相应位置处所受合力,下列四幅图可能正确的是( )

2022版高考物理人教版一轮学案:专题强化二 平抛运动与圆周运动的综合问题含答案2

专题强化二 平抛运动与圆周运动的综合问题 平抛运动与圆周运动的综合问题是高考的重点,主要有两种类型:一是平抛运动与水平面内圆周运动的综合,二是平抛运动与竖直面内圆周运动的综合。在此类问题中,除了应用平抛和圆周运动相关规律,通常还要结合能量关系分析求解,解题的关键是求解平抛与圆周运动衔接点的速度。 一、平抛运动与水平面内圆周运动的综合 此类问题往往是物体先做水平面内的匀速圆周运动,后做平抛运动,解题思路是: (1)分析物体做匀速圆周运动的受力,根据牛顿第二定律和向心力公式列方程。 (2)平抛运动一般是沿水平方向和竖直方向分解速度或位移。 (3)两种运动衔接点的速度是联系前后两个过程的关键物理量。 例1一光滑圆锥固定在水平地面上,其圆锥角为74°,圆锥底面的圆心为O ′。用一根长为0.5m 的轻绳一端系一质量为0.1kg 的小球(可视为质点),另一端固定在光滑圆锥顶上O 点,O 点距地面高度为0.75m ,如图所示,如果使小球在光滑圆锥表面上做圆周运动。 (1)当小球的角速度为4rad/s 时,求轻绳中的拉力大小。 (2)逐渐增加小球的角速度,若轻绳受力为53 N 时会被拉断,求当轻绳断裂后小球落地点与O ′点间的距离。(g =10m/s 2,sin37°=0.6,cos37°=0.8) [解析](1)当小球在圆锥表面上运动时, 据牛顿运动定律可得: T sin37°-F N cos37°=mω2L sin37°① T cos37°+F N sin37°=mg ② 小球刚要离开圆锥表面时,支持力F N 为零,求得: ω0=5rad/s T 0=1.25N 当小球的角速度为4rad/s 时,小球在圆锥表面上运动, 根据公式①②可求得:T 1=1.088N 。 (2)当轻绳断裂时,绳中的拉力大于T 0=1.25N ,故小球已经离开了圆锥表面,设绳子断裂前与竖直方向的夹角为θ。 根据牛顿运动定律可得: T 2sin θ=m v 2 L sin θ ,T 2cos θ=mg 求得:θ=53°,v =433 m/s

《创新设计》2021届高考物理二轮复习(全国通用)训练 专题一 力与运动 第3讲 Word版含答案

第3讲力与物体的曲线运动(一) ——平抛、圆周和天体运动 一、选择题(1~6题为单项选择题,7~9题为多项选择题) 1.如图1所示为某游乐场的一个消遣设施,图中的大转盘与水平方向的夹角接近90°,而转盘上的游人却显得闲适得意,则下列说法正确的是() 图1 A.游人所受合外力恰好为零 B.游人所受合外力可能恰好供应向心力 C.游人具有的机械能守恒 D.游人的机械能假如还在增加,肯定是游人受到的重力、支持力和摩擦力的合力对游人做正功 解析假如大转盘做匀速圆周运动,则游人所受的合外力不为零,合外力要用于供应向心力,故A错误,B正确;若转盘在竖直平面内做匀速圆周运动,则游人的动能不变,重力势能在变化,故机械能不守恒,C错误;依据功能关系,重力、支持力和摩擦力的合力做的功等于动能的增加量,支持力和摩擦力的合力做的功等于机械能的增加量,故D错误。 答案 B 2.如图2所示,河宽为200 m,一条小船要将货物从A点沿直线运送到河对岸的B点,已知A、B两点连线与河岸的夹角θ=30°,河水的流速v水=5 m/s,小船在静水中的速度大小最小是() 图2 A. 53 2m/s B.2.5 m/s C.5 3 m/s D.5 m/s 解析用矢量三角形法分析。如图所示,使合速度与河岸夹角为θ,则当v船与v合垂直时,v船具有最小值。则v船min=v水sin θ=2.5 m/s。 答案 B 3.(2022·四川资阳模拟)两根长度不同的细线下面分别悬挂两个小球,细线上端固定在同一点,若两个小球以相同的角速度,绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动,则两个摆球在运动过程中,相对位置关系示意图正确的是() 解析小球做匀速圆周运动,mg tan θ=mω2L sin θ,整理得:L cos θ= g ω2 是常量,即两球处于同一高度,故B正确。 答案 B 4.如图3,长均为L的两根轻绳,一端共同系住质量为m的小球,另一端分别固定在等高的A、B两点,A、B两点间的距离也为L。重力加速度大小为g。今使小球在竖直平面内以AB为轴做圆周运动,若小球在最高点速率为v时,两根绳的拉力恰好均为零,则小球在最高点速率为2v时,每根绳的拉力大小为()

2023年高考物理一轮单元复习检测(全国通用)单元3 平抛与圆周运动【亮点练】(解析版)

单元03 平抛与圆周运动 1.如果把地球看成一个球体,在银川和三亚各放一个物体随地球自转 做匀速圆周运动,则 A. 在银川的物体和在三亚的物体随地球自转的线速度相同 B. 在银川的物体和在三亚的物体随地球自转的角速度相同 C. 在银川的物体的向心加速度大于在三亚的物体的向心加速度 D. 在银川的物体的周期大于在三亚的物体的周期 【答案】B 【解析】AB、地球上各点绕地轴转动,具有相同的角速度,但银川和三亚所处纬度不同,转动半径不同,根据v=rω可知线速度不等。故A错误,B正确;C、根据a=rω2知,银川距地轴的距离小于三亚离地轴的距离,所以银川的向心加速度小于三亚的向心加速度,故C错误;D、两地的物体角速度相同,根据T=2π 可知两物体周期相同,故D错误。故选: ω B。 2.“旋转纽扣”是一种传统游戏。如图,先将纽扣绕几圈,使穿过纽扣的两股细绳拧在一 起,然后用力反复拉绳的两端,纽扣正转和反转会交替出现。拉动多次后,纽扣绕其中心的转速可达25r/s,此时纽扣上距离中心1cm处的点向心加速度大小约为 A. 100m/s2 B. 150m/s2 C. 200m/s2 D. 250m/s2 【答案】D 【解析】根据匀速圆周运动的规律,ω=2πn=2π×25rad/s=50πrad/s,r=1cm= 0.01m,向心加速度为:a n=ω2r=(50π)2×0.01m/s2=25π2m/s2≈246m/s2,接近250m/s2,故D正确,ABC错误。故选:D。 如图所示,倾角θ=30°的斜面体C固定在水平面上,置于斜面上的物块B通过细绳跨过光滑定滑轮(滑轮可视为质点)与小球A相连,连接物块B的细绳与斜面平行,滑轮左侧

(新高考)2021届高考物理二轮复习 热点4 平抛与圆周运动 作业

热点4平抛与圆周运动 一、选择题(1~9题为单项选择题,10~12题为多项选择题) 1.[2020·河北邢台市调研]如图所示为公路自行车赛中运动员在水平路面上急转弯的情景,运动员在通过弯道时如果控制不当会发生侧滑而摔离正常比赛路线,将运动员与自行车看做一个整体,下列论述正确的是() A.运动员转弯所需向心力由地面对车轮的支持力与重力的合力提供 B.运动员转弯所需向心力由地面对车轮的摩擦力提供 C.发生侧滑是因为运动员受到的合力方向背离圆心 D.发生侧滑是因为运动员受到的合力大于所需的向心力 2.在地面上方某点将一小球以一定的初速度沿水平方向抛出,不计空气阻力,则小球在随后的运动中() A.速度方向和加速度方向都在不断变化 B.速度方向与加速度方向之间的夹角一直减小 C.在相等的时间间隔内,动量的改变量不相同 D.在相等的时间间隔内,动能的改变量相等 3. [2020·全国卷Ⅰ,16]如图,一同学表演荡秋千.已知秋千的两根绳长均为10 m,该同学和秋千踏板的总质量约为50 kg.绳的质量忽略不计.当该同学荡到秋千支架的正下方时,速度大小为8 m/s,此时每根绳子平均承受的拉力约为() A.200 N B.400 N C.600 N D.800 N 4. [2020·江苏苏州市期初调研]一小孩站在岸边向湖面抛石子.a、b两粒石子先后从同一位置抛出后,各自运动的轨迹曲线如图所示,两条曲线的最高点位于同一水平线上,忽略空气阻力的影响.关于a、b两粒石子的运动情况,下列说法正确的是() A.在空中运动的加速度a a>a b B.在空中运动的时间t a

C .抛出时的初速度v a >v b D .入水时的末速度v ′a a b >a c B .飞行时间:t b =t c >t a C .水平速度:v a >v b =v c D .电势能的减小量:Δ E c =ΔE b >ΔE a

2020-2021学年高中物理人教版必修第二册基础训练:第六章微专题二第1课时平抛运动综合

微专题二平抛运动圆周运动与其他运动的综合 第1课时平抛运动综合 必备知识基础练进阶训练第一层1. 4包(都未落地),若不计空气阻力,从地面上观察4包物品() 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.在空中任何时刻总是排成抛物线,它们的落地点是不等间距的 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2.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由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 3.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.若林丹每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、乙两鼓的两球初速度v甲=v乙 B.击中甲、乙两鼓的两球初速度v甲>v乙 C.假设某次发球能够击中甲鼓,用相同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 4.两位同学在练习投掷飞镖(可视为质点)时,他们将两飞镖分别从同一竖直线上的A、B 两点水平掷出,两飞镖恰好能在P点相遇,如图所示.不考虑空气阻力,则() A.两个飞镖一定同时掷出 B.两个飞镖掷出的初速度相同 C.A处飞镖先掷出 D.A处飞镖掷出时的速度大于B处飞镖掷出时的速度 关键能力综合练进阶训练第二层

高考物理 热点3 平抛运动与圆周运动

热点3平抛运动与圆周运动 考向一平抛运动规律的应用 【典例】(多选)(2022·山东等级考)如图所示,某同学将离地1.25 m的网球以13 m/s的速度斜向上击出,击球点到竖直墙壁的距离4.8 m。当网球竖直分速度为零时,击中墙壁上离地高度为8.45 m的P点。网球与墙壁碰撞后,垂直墙面速度分量大小变为碰前的0.75倍。平行墙面的速度分量不变。重力加速度g取10 m/s2,网球碰墙后的速度大小v和着地点到墙壁的距离d分别为() A.v=5 m/s B.v=3√2m/s C.d=3.6 m D.d=3.9 m 【模型转化】 平抛运动的规律及推论 (1)规律:v x=v0,v y=gt,x=v0t,y=1 gt2。 2 (2)推论:做平抛(或类平抛)运动的物体

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,如图甲; 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α,则有tanθ=2tanα,如图乙。 1.维度:竖直平面内的平抛运动应用 某工厂为了落实有关节能减排政策,水平的排水管道满管径工作,减排前、后,水落点距出水口的水平距离分别为x0、x1,则减排前、后单位时间内的排水量之比是() A.x0 x1B.√x0 x1 C.x1 x0 D.√x1 x0 2.维度:从斜面顶端平抛落在斜面上如图所示,现有两名运动员(均视为质点)从跳台a处先后沿水平方向向左飞出,其速度大小之比为v1∶v2=2∶1,不计空气阻力,则两名运动员从飞出至落到斜坡(可视为斜面)上的过程中,下列说法正确的是() A.他们飞行时间之比为t1∶t2=1∶2 B.他们飞行的水平位移之比为x1∶x2=2∶1 C.他们在空中离坡面的最大距离之比为s1∶s2=2∶1 D.他们落到坡面上的瞬时速度方向与水平方向的夹角之比为θ1∶θ2=1∶1

2020年高考物理十年真题精解(全国Ⅰ卷)专题03 抛体运动与圆周运动(解析版)

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。但若做匀变速曲线运动,单位时间内速率的变化量是变化的。故C正确,D错误。若做匀变速曲线运动,则质点速度的方向不会总是与该恒力的方向相同,故A错误;不管做匀变速直线运动,还是做匀变速曲线运动,质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直,故B正确。

2021年高考物理平抛运动与圆周运动解析版

平抛运动与圆周运动 【知识梳理】 考点一 平抛运动基本规律的理解 1.飞行时间:由g h t 2= 知,时间取决于下落高度 h ,与初速度v 0无关. 2.水平射程:x =v 0t = v 0 g h 2,即水平射程由初速度v 0和下落高度h 共同决定,与其他因素无关. 3.落地速度:gh v v v v x y x 2222+=+= ,以θ表示落地速度与x 轴正方向的夹角,有 2tan v gh v v x y ==θ,所以落地速度也只与初速度v 0和下落高度h 有关. 4.速度改变量:因为平抛运动的加速度为恒定的重力加速度g ,所以做平抛运动的物体在任意相等时间间隔Δt 内的速度改变量Δv =g Δt ;相同,方向恒为竖直向下,如图所示. 5.两个重要推论 (1)做平抛(或类平抛)运动的物体任一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,如图中A 点和B 点所示. (2)做平抛(或类平抛)运动的物体在任意时刻任一位置处,设其末速度方向与水平方向的夹角为α,位移与水平方向的夹角为θ,则tan α=2tan θ. 【重点归纳】 1.在研究平抛运动问题时,根据运动效果的等效性,利用运动分解的方法,将其转化为我们所熟悉的两个方向上的直线运动,即水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运

动.再运用运动合成的方法求出平抛运动的规律.这种处理问题的方法可以变曲线运动为直线运动,变复杂运动为简单运动,是处理曲线运动问题的一种重要的思想方法. 2.常见平抛运动模型的运动时间的计算方法 (1)在水平地面上空h 处平抛: 由2 21gt h = 知g h t 2=,即t 由高度h 决定. (2)在半圆内的平抛运动(如图),由半径和几何关系制约时间t : 2 2 1gt h = t v h R R 022=-+ 联立两方程可求t . (3)斜面上的平抛问题: ①顺着斜面平抛(如图) 方法:分解位移 x =v 0t 2 21gt y = x y =θtan 可求得g v t θ tan 20= ②对着斜面平抛(如图)

2021物理统考版二轮复习学案:专题复习篇 专题1 第3讲 抛体运动与圆周运动含解析

2021高考物理统考版二轮复习学案:专题复习篇专题1 第3讲抛体运动与圆周运动含解析 抛体运动与圆周运动[建体系·知关联][析考情·明策略] 考情分析近几年高考对本讲的考查集中在平抛运动与圆周运动规律的应用,命题素材多与生产、生活、体育运动学结合,题型以选择题为主. 素养呈现1.运动合成与分解思想 2。平抛运动规律 3.圆周运动规律及两类模型 素养落实1.掌握渡河问题、关联速度问题的处理方法 2。应用平抛运动特点及规律解决相关问题 3.掌握圆周运动动力学特点,灵活处理相关问题 考点1|曲线运动和运动的合成与分解 1.曲线运动的分析 (1)物体的实际运动是合运动,明确是在哪两个方向上的分

运动的合成. (2)根据合外力与合初速度的方向关系判断合运动的性质。 (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,遵守平行四边形定则。 2.渡河问题中分清三种速度 (1)合速度:物体的实际运动速度。 (2)船速:船在静水中的速度。 (3)水速:水流动的速度,可能大于船速。 3.端速问题解题方法 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。 甲乙 丙丁 [典例1]如图所示的机械装置可以将圆周运动转化为直线上的往复运动.连杆AB、OB可绕图中A、B、O三处的转轴转动,连杆OB在竖直面内的圆周运动可通过连杆AB使滑块在水平横杆上左右滑动。已知OB杆长为L,绕O点做逆时针方向匀速转动

的角速度为ω,当连杆AB与水平方向夹角为α,AB杆与OB杆的夹角为β时,滑块的水平速度大小为() A.错误! B.错误! C.错误! D.错误! [题眼点拨]①“连杆OB在竖直平面的圆周运动"表明B点沿切向的线速度是合速度,可沿杆和垂直杆分解. ②“滑块在水平横杆上左右滑动”表明合速度沿水平横杆。 D[设滑块的水平速度大小为v,A点的速度的方向沿水平方向,如图将A点的速度分解: 滑块沿杆方向的分速度为v A分=v cos α,B点做圆周运动,实际速度是圆周运动的线速度,可以分解为沿杆方向的分速度和垂直于杆方向的分速度,设B的线速度为v′,则 v′=Lω,v B =v′·cos θ=v′cos(β-90°)=Lωsin β,又二者沿分 杆方向的分速度是相等的,即v A分=v B分,联立解得v=错误!,故本题正确选项为D。] 反思感悟:“端速问题”的关键是合速度的判断,根据与杆或与绳相连的物体相对地面发生的实际运动判断是常用方法,如例题中B端的圆周运动,合速度沿切线。 1。(2020·安徽十校第二次联考)如图所示,船在静水中的速

2023新教材高考物理二轮专题复习专题:圆周运动万有引力与航天

专题五 圆周运动 万有引力与航天 高频考点·能力突破 考点一 水平面内的圆周运动 1.圆周运动中的动力学方程 将牛顿第二定律F =ma 应用于圆周运动,可得到圆周运动中的动力学方程. F =mv 2 r =mω2 r =mωv =mr 4π2T 2 =4π2f 2 mr . 2.水平面内圆周运动问题的分析思路 例1 [2022·山东卷]无人配送小车某次性能测试路径如图所示,半径为3 m 的半圆弧 BC 与长8 m 的直线路径AB 相切于B 点,与半径为4 m 的半圆弧CD 相切于C 点.小车以最 大速度从A 点驶入路径,到适当位置调整速率运动到B 点,然后保持速率不变依次经过BC 和CD .为保证安全,小车速率最大为4 m/s.在ABC 段的加速度最大为2 m/s 2 ,CD 段的加速度最大为1 m/s 2 .小车视为质点,小车从A 到D 所需最短时间t 及在AB 段做匀速直线运动的最长距离l 为( )

A.t=(2+7π 4 ) s,l=8 m B.t=(9 4+7π 2 ) s,l=5 m C.t=(2+5 12√6+7√6π 6 ) s,l=5.5 m D.t=[2+5 12√6+(√6+4)π 2 ] s,l=5.5 m [解题心得] 例2 [2021·河北卷](多选)如图,矩形金属框MNQP竖直放置,其中MN、PQ足够长,且PQ杆光滑.一根轻弹簧一端固定在M点,另一端连接一个质量为m的小球,小球穿过PQ 杆.金属框绕MN轴分别以角速度ω和ω′匀速转动时,小球均相对PQ杆静止.若ω′>ω,则与以ω匀速转动时相比,以ω′匀速转动时( ) A.小球的高度一定降低 B.弹簧弹力的大小一定不变 C.小球对杆压力的大小一定变大 D.小球所受合外力的大小一定变大 [解题心得] 预测1

冲刺2022届高考物理大题限时集训专题05 平抛运动(解析Word版)

冲刺2022届高考物理大题限时集训 专题05 平抛运动 【例题】跑酷是以日常生活的环境为运动场所的极限运动。质量m =50kg 的跑酷运动员,在水平高台上水平向右跑到高台边缘,以v 0的速度从上边缘的A 点水平向右跳出,运动时间t 1=0.6s 后落在一倾角为53︒的斜面上的B 点,速度方向与斜面垂直。此时运动员迅速转身并调整姿势,以038v 的速度从B 点水平向左蹬出,刚好落到斜面的底端C 点。D 点为平台的下边缘点,假设该运动员可视为质点,不计空气阻力,取g =10m/s 2,sin53︒=0.8,cos53︒=0.6。求: (1)运动员从高台边缘跳出的水平速度v 0大小; (2)水平高台AD 的高度H ; (3)若运动员迅速转身以034v 的速度从B 点水平向左蹬出,判断运动员落点的位置。 【答案】 (1)8m/s ;(2)5m ;(3)恰好落在D 点 【解析】 (1)设运动员刚落在B 点时竖直方向的速度为v y ,运动员从A 点落到B 点时间为t 1,有1y v gt = 0tan 53y v v =︒ 解得 08m /s v = (2)运动员从A 点落到B 点,竖直方向 2111 1.8m 2y gt == 运动员从B 点落到C 点做平抛运动,设时间为t 2,水平和竖直位移分别为 20238x v t =,22212y gt =

又 2 2 tan53 y x ︒= 解得 2 3.2m y= 则 12 5m H y y =+= (3)假设从B点蹬出落在AD上,设飞行时间为t3,水平位移 3101 x x v t == 303 3 4 x v t = 解得 2 33 1 3.2m 2 y gt == 因为32 y y =,所以恰好落在D点。 1.抛体运动为a=g的匀变速运动,基本思想是运动的分解.平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动;斜抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上(下)抛运动. 2.平抛运动、速度方向和位移方向的应用 已知条 件 情景示例解题策略 已知速 度方向 从斜面外平抛,垂直落在斜面上, 如图所示,已知速度的方向垂直于 斜面.分解速度tan θ=v0 v y= v0 gt 从圆弧形轨道外平抛,恰好无碰撞 地进入圆弧形轨道,如图所示,已 知速度方向沿该点圆弧的切线方 向. 分解速度tan θ= v y v0= gt v0

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