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(通用版)2020高考物理二轮复习专题教案:一力与运动第3课时力与曲线运动教案

(通用版)2020高考物理二轮复习专题教案:一力与运动第3课时力与曲线运动教案
(通用版)2020高考物理二轮复习专题教案:一力与运动第3课时力与曲线运动教案

第3课时力与曲线运动

考点曲线运动的性质和特点

1.条件

F合与v的方向不在同一直线上,或加速度方向与速度方向不共线.

2.性质

(1)F合恒定:做匀变速曲线运动.

(2)F合不恒定:做非匀变速曲线运动.

3.速度方向

沿轨迹切线方向

4.合力方向与轨迹的关系

物体做曲线运动的轨迹一定夹在速度方向与合力方向之间,合力的方向指向曲线的“凹”侧.5.合运动与分运动

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.

6.合运动的性质

根据合外力(或合加速度)与合初速度的方向关系判断合运动的性质.

7.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.

8.绳(杆)关联物体的速度

(1)若由绳(杆)连接的两运动物体的运动方向沿绳(杆)方向,则两物体速度大小相等.

(2)若物体运动方向不沿绳(杆)方向,将其速度分解到沿绳(杆)方向和垂直绳(杆)方向,再参考上一条.

例1(2019·江西宜春市上学期期末)如图1所示是物体在相互垂直的x方向和y方向运动的v-t图象.以下判断正确的是( )

图1

A.在0~1s内,物体做匀速直线运动

B.在0~1s内,物体做匀变速直线运动

C.在1~2s内,物体做匀变速直线运动

D.在1~2s内,物体做匀变速曲线运动

答案 C

解析在0~1s内,水平方向为匀速运动,竖直方向为匀加速运动,则合运动为匀变速曲线运动,故选项A、B错误;在1~2s内,水平方向初速度为:v0x=4m/s,加速度为:a x=4 m/s2竖直方向初速度为:v0y=3m/s,加速度为:a y=3 m/s2

根据平行四边形定则合成可以得到合初速度为v=5m/s,合加速度为a=5 m/s2,而且二者方向在同一直线上,可知合运动为匀变速直线运动,故选项C正确,D错误.

变式训练

1.(2019·江苏南通市通州区、海门、启东期末)质量不同的两个小球A、B从同一位置水平抛出,运动过程中两小球受到的水平风力恒定且相等,运动轨迹如图2所示,则( )

图2

A.B的初速度一定大

B.B的加速度一定大

C.A的质量一定小

D.A水平方向的平均速度一定小

答案 D

解析小球在竖直方向只受重力,所以竖直方向做自由落体运动,由于高度相同,由公式t

=2h

g

可知,两小球运动时间相同,由题图可知,A小球水平位移小于B小球水平位移,水

平方向上两小球做匀减速直线运动,所以A水平方向的平均速度一定比B的小,由于无法知道两小球落地时的水平速度大小,所以无法判断两球的初速度大小和加速度大小,则无法判断两球的质量关系.

2.(2019·山东济南市3月模拟)曲柄连杆结构是发动机实现工作循环,完成能量转换的主要运动零件,如图3所示,连杆下端连接活塞Q,上端连接曲轴P.在工作过程中,活塞在汽缸内上下做直线运动,带动曲轴绕圆心O旋转,若P做线速度大小为v0的匀速圆周运动,则下列说法正确的是( )

图3

A .当OP 与OQ 垂直时,活塞运动的速度等于v 0

B .当OP 与OQ 垂直时,活塞运动的速度大于v 0

C .当OPQ 在同一直线时,活塞运动的速度等于v 0

D .当OPQ 在同一直线时,活塞运动的速度大于v 0 答案 A

解析 当OP 与OQ 垂直时,设∠PQO =θ,此时活塞的速度为v ,将P 点的速度分解为沿杆方向和垂直于杆方向的速度;将活塞的速度v 分解为沿杆方向和垂直于杆方向的速度,则此时

v 0cos θ=v cos θ,即v =v 0,选项A 正确,B 错误;当OPQ 在同一直线时,P 点沿杆方向的速

度为零,则活塞运动的速度等于0,选项C 、D 错误.

考点 平抛运动规律的应用

1.位移关系:????

?

x =v 0t y =12

gt 2

位移方向偏转角tan α=y x =

gt

2v 0

. 2.速度关系:???

?

?

v x =v 0v y =gt

速度方向偏转角tan θ=v y v x =

gt

v 0

=2tan α. 分清题目条件是位移(方向)关系,还是速度(方向)关系,选择合适的关系式解题. 3.基本思路

处理平抛(或类平抛)运动时,一般将合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. 4.两个突破口

(1)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.

(2)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.

例2 (多选)(2019·黑龙江齐齐哈尔市联谊校期末)如图4所示,D 点为固定斜面AC 的中点.在A 点和D 点分别以初速度v 01和v 02水平抛出一个小球,结果两球均落在斜面的底端C .空气阻力不计.设两球在空中运动的时间分别为t 1和t 2,落到C 点前瞬间的速度大小分别为

v 1和v 2,落到C 点前瞬间的速度方向与水平方向的夹角分别为θ1和θ2,则下列关系式正确的

是(

)

图4

A.t 1t 2=2

B.v 01

v 02

= 2 C.v 1v 2

= 2 D.

tan θ1tan θ2=1

2

答案 BC

解析 两球都做平抛运动,在竖直方向上做自由落体运动,由h =12gt 2

,得t =

2h

g

.两球下

落的高度之比h 1∶h 2=2∶1,可得,t 1t 2=

2

1

,故A 错误.小球水平方向做匀速直线运动,则v 0=x t .两球水平位移之比x 1∶x 2=2∶1,结合t 1t 2=21,得v 01

v 02

=2,故B 正确.设斜面的倾角

为α,小球落到C 点前瞬间的速度方向与水平方向的夹角为θ.则tan α=12gt 2

v 0t =gt

2v 0.tan θ

=gt v 0=2tan α,是定值,所以tan θ1

tan θ2

=1,即θ1=θ2.落到C 点前瞬间的速度大小分别为v 1

v 01

cos θ

1

,v 2=

v 02

cos θ

2

,可得,v 1v 2

=2,故C 正确,D 错误.

变式训练

3.(2019·江苏泗阳县第一次统测)如图5所示,某同学由O 点先后抛出完全相同的3个小球(可将其视为质点),分别依次垂直打在竖直木板M 、N 、P 三点上.已知M 、N 、P 、O 四点距离水平地面高度分别为4h 、3h 、2h 、h

.不计空气阻力,以下说法正确的是( )

图5

A .击中P 点的小球动能最小

B .分别到达M 、N 、P 三点的小球的飞行时间之比为1∶2∶3

C .分别到达M 、N 、P 三点的小球的初速度的竖直分量之比为3∶2∶1

D .到达木板前小球的加速度相同 答案 D

解析 将运动逆向看,可看成是三个平抛运动,且达到O 点时水平位移相等,根据h =12gt 2

可得运动时间t =

2h

g

,则到达M 、N 、P 的运动时间之比为3∶2∶1,故B 错误;水平方

向有x =vt ,则水平方向的速度之比为2∶3∶6,由E k =12mv 2

可知,击中M 点的小球动

能最小,故A 错误;由v =gt 可知,到达M 、N 、P 三点的小球的初速度的竖直分量之比为3∶2∶1,故C 错误;做平抛运动物体的加速度为重力加速度,故到达木板前小球的加速度相同,故D 正确.

4.(2019·广东茂名市第一次综合测试)如图6所示,有一内壁光滑的高为H =5m 、宽为L =1m 的直立长方形容器,可视为质点的小球在上端口边缘O 以水平初速度v 0向左抛出,正好打在

E 点,若球与筒壁碰撞时无能量损失,不计空气阻力,重力加速度的大小为g =10m/s 2.则小

球的初速度v 0的大小可能是( )

图6

A .2m/s

B .4 m/s

C .6m/s

D .9 m/s 答案 D

解析 根据平抛运动的分析可知H =12

gt 2,(2n +1)L =v 0t ,n =0,1,2,3…,解得v 0=(2n +1)L ,

n =0,1,2,3…,所以v 0的可能值为1m/s,3 m/s,5m/s,7 m/s,9m/s…故D 正确,A 、B 、C 错误.

考点

圆周运动问题

1.物理量间的关系

2.两种传动方式

(1)齿轮传动(皮带传动、摩擦传动):两轮边缘线速度大小相等.

(2)同轴转动:轮上各点角速度相等.

3.基本思路

(1)受力分析,明确向心力的来源,确定圆心以及半径.

(2)列出正确的动力学方程F =m v 2r =mr ω2

=m ωv =mr 4π2

T

2.

4.技巧方法

竖直平面内圆周运动的最高点和最低点的速度通常利用动能定理来建立联系,然后结合牛顿第二定律进行动力学分析. 5.两种模型

(1)绳球模型:小球能通过最高点的条件是v ≥gR . (2)杆球模型:小球能到达最高点的条件是v ≥0.

例3 (2019·北京市东城区上学期期末)如图7所示,长度为L 的轻绳一端固定于O 点,另一端系一个质量为m 的小球,将轻绳拉直到水平状态时无初速度释放小球.重力加速度为g ,问:

图7

(1)小球经过最低点时,轻绳受到的拉力大小;

(2)若在O 点的正下方钉一个钉子A ,要求小球在轻绳与钉子相碰后能够绕钉子做一个完整的圆周运动(忽略钉子的直径),钉子A 的位置到悬点O 的距离至少为多大?

(3)经验告诉我们,当轻绳与钉子相碰时,钉子的位置越靠近小球,绳就越容易断.请你通过推导计算解释这一现象.(推导过程中需要用到的物理量,自己设定) 答案 (1)3mg (2)0.6L (3)见解析

解析 (1)小球从开始释放到最低点过程机械能守恒:mgL =12

mv 2

由牛顿第二定律可得:F T -mg =m v 2

L

联立解得F T =3mg

结合牛顿第三定律可知,小球在最低点时,轻绳受到的拉力大小为3mg .

(2)设钉子A 的位置到悬点O 的距离为x ,小球在细绳与钉子相碰后做圆周运动的轨道半径为r 小球恰能通过最高点时,由牛顿第二定律可得:

mg =m v 12

r

,其中:r =L -x

由机械能守恒定律可得:mg (L -2r )=12mv 12

解得:x =0.6L .

(3)设小球在最低点时到钉子的距离为R , 小球摆到最低点过程中,由机械能守恒定律可得:

mgL =12

mv 2

小球通过最低点的速度:v =2gL

在最低点由牛顿第二定律可得:F T0-mg =m v 2

R

则:F T0=mg +m 2gL

R

可见小球在最低点时到钉子的距离越小,轻绳拉力越大,绳就越容易断. 变式训练

5.(多选)(2019·江苏南京市、盐城市一模)乘坐列车时,在车厢内研究列车的运动情况,小明在车厢顶部用细线悬挂一个小球.当列车以恒定速率通过一段圆弧形弯道时,小明发现悬挂小球的细线与车厢侧壁平行,则下列判断正确的是( ) A .细线对小球的拉力等于小球的重力 B .外侧轨道与轮缘间没有侧向挤压作用 C .小球不在悬点的正下方,偏向弯道的内侧

D .放在桌面上的茶杯所受支持力垂直于桌面,但并非竖直向上 答案 BD

解析 当列车以恒定速率通过一段圆弧形弯道时,小球也做匀速圆周运动,细线的拉力与重力的合力提供向心力,设此时细线与竖直方向的夹角为θ,则细线的拉力:F =

mg

cos θ

>mg ,

故A 错误;设列车与小球做匀速圆周运动的半径为R ,车速为v ,则对小球:mg tan θ=m v 2

R

解得:v =gR tan θ,由于悬挂小球的细线与车厢侧壁平行,可知车受到的支持力的方向与小球受到的细线的拉力方向相同,由受力分析可知,车的向心力恰好由车受到的重力与支持力的合力提供,所以两侧的轨道与轮缘间都没有侧向挤压作用,故B 正确;由于悬挂小球的细线与车厢侧壁平行,绳子的拉力与重力的合力提供小球做匀速圆周运动的向心力,则小球一定不在悬点的正下方,故C 错误;在弯道处火车内轨与外轨之间存在高度差,所以火车的桌面不是水平的,根据弹力方向的特点可知,放在桌面上的茶杯所受支持力垂直于桌面,但并非竖直向上,故D 正确.

6.(2019·四川乐山市第一次调查研究)如图8所示,在半径为R 的半球形碗的光滑内表面上,一质量为m 的小球在距碗顶高度为h 的水平面内做匀速圆周运动,重力加速度为g ,则小球做匀速圆周运动的角速度为( )

图8

A.gh R 2

-h

2

B.gh

R 2

-h 2

C .g

h

(R -h )

2

D.

g

h

答案 D

解析 根据受力分析和向心力公式可得:mg tan θ=mr ω2

小球做匀速圆周运动的轨道半径为:r =R sin θ;解得:ω=

g R cos θ

g

h

,故选D. 考点

万有引力定律的理解和应用

1.环绕天体模型

环绕天体做圆周运动的向心力由中心天体对它的万有引力提供,即G Mm r 2=mr ω2

=m 4π2

T 2r =m

v 2r

=ma ,可得:

环绕天体运行线速度v =GM

r ,角速度ω=GM

r 3

,周期T =4π2r

3

GM

,加速度a =GM r

2.

2.天体质量和密度

(1)利用天体表面的重力加速度g 和天体半径R .

由于G Mm R 2=mg ,故天体质量M =gR 2G ,天体密度ρ=M V =M 43

πR

3=3g 4πGR

.

(2)通过观察卫星绕天体做匀速圆周运动的周期T 和轨道半径r .

①由万有引力提供向心力,即G Mm r 2=m 4π2T 2r ,得出中心天体质量M =4π2r

3

GT 2

②若已知天体半径R ,则天体的平均密度ρ=M V =M 43

πR

3=3πr

3

GT 2R 3

.

3.变轨问题

(1)同一卫星在不同轨道上运行时机械能和周期不同,轨道半径越大,机械能越大,周期越长. (2)卫星经过不同轨道相交的同一点时,加速度相等且外轨道的速度大于内轨道的速度. 4.双星问题

双星各自做圆周运动的向心力由两者之间的万有引力提供,即Gm 1m 2

(r 1+r 2)

2=m 1ω2r 1=m 2ω2

r 2,

另:G m 1+m 2(r 1+r 2)

2=ω2

(r 1+r 2)

双星总质量:m 1+m 2=ω2

(r 1+r 2)

3

G

.

例4 (2019·贵州安顺市上学期质量监测)如图9所示,A 为地球表面赤道上的物体,B 为一轨道在赤道平面内的实验卫星,C 为在赤道上空的地球同步卫星,地球同步卫星C 和实验卫星B 的轨道半径之比为3∶1,两卫星的环绕方向相同,那么关于A 、B 、C 的说法正确的是( )

图9

A .

B 、

C 两颗卫星所受地球万有引力之比为1∶9

B .B 卫星的公转角速度大于地面上随地球自转的物体A 的角速度

C .同一物体在B 卫星中对支持物的压力比在C 卫星中小

D .B 卫星中的宇航员一天内可看到9次日出 答案 B

解析 根据万有引力定律F =G

m 1m 2

r 2

知,物体间的引力与两个物体的质量及两者之间的距离均有关,由于B 、C 两卫星的质量关系未知,所以B 、C 两颗卫星所受地球引力之比不一定为1∶9,故A 错误;C 卫星的轨道半径比B 卫星的轨道半径大,由开普勒第三定律知,B 卫星的公转周期小于C 卫星的公转周期,而C 卫星的公转周期等于地球自转周期,所以B 卫星的公转周期小于随地球自转的物体的运动周期,因此B 卫星的公转角速度大于地面上随地球自转的物体

A 的角速度,故

B 正确;物体在B 、

C 卫星中均处于完全失重状态,物体对支持物的压力均为零,故C 错误;根据开普勒第三定律r 3

T

2=k ,知C 、B 卫星轨道半径之比为3∶1,则周期之比

为33∶1,地球自转周期与C 卫星周期相同,所以地球自转周期是B 卫星的运行周期的33倍(约为5.2倍),因此B 卫星中的宇航员一天内看不到9次日出,故D 错误.

变式训练

7.(2019·全国卷Ⅱ·14)2019年1月,我国嫦娥四号探测器成功在月球背面软着陆.在探测器“奔向”月球的过程中,用h 表示探测器与地球表面的距离,F 表示它所受的地球引力,能够描述F 随h 变化关系的图像是(

)

答案 D

解析 在嫦娥四号探测器“奔向”月球的过程中,根据万有引力定律可知,随着h 的增大,探测器所受的地球引力逐渐减小但并不是均匀减小的,故能够描述F 随h 变化关系的图像是D.

8.(多选)(2019·江西上饶市重点中学六校第一次联考)A 、B 两个半径相同的天体各有一个卫星a 、b 环绕它们做匀速圆周运动,两个卫星的环绕周期之比为4∶1,A 、B 各自表面重力加速度之比为4∶1(忽略天体的自转),则( ) A .a 、b 轨道半径之比为4∶1 B .A 、B 密度之比为4∶1

C .a 、b 与天体的连线扫过相同面积所需时间之比为1∶16

D .a 、b 所受向心力之比为1∶16 答案 AB

解析 根据G Mm r 2=m (2πT )2r 以及G Mm R 2=mg 可得r 3=GMT 24π2=gR 2T 24π2∝gT 2

可得a 、b 轨道半径之比为r a

r b

=3

41×(41)2=41,选项A 正确;由ρ=M 43πR 3=gR 2

G

43

πR 3

=3g 4πGR ∝g ,则A 、B 密度之比为4∶1,选项B 正确;根据t =

r θv ,12r 2θ=S ,即t =2S rv =2S r ·

2πr T

=ST πr

2,当扫过相同面积S 时,则t a t b =T a T b ×r b 2r a 2=41×(14)2=1

4

,选项C 错误;两卫星a 、b 的质量不确定,无法比较向心力的大小关系,选项D 错误.

例5 (2019·河南驻马店市上学期期终)天文学家经过长期观测,在宇宙中发现了许多“双星”系统,这些“双星”系统一般与其他星体距离很远,受到其他天体引力的影响可以忽略不计.根据一对“双星”系统的光学测量确定,此双星系统中两个星体的质量均为m ,而绕系统中心转动的实际周期是理论计算的周期的k 倍(k <1),究其原因,科学家推测,在以两星球球心连线为直径的球体空间中可能均匀分布着暗物质.若此暗物质确定存在,其质量应为

( )

A.m 4(1

k 2-1) B.m 4(4

k 2-1) C.m 4(1

k

2-4) D.m 4(1

4k

2-1) 答案 A

解析 质量相同的双星均绕它们的连线的中点做圆周运动,由万有引力提供向心力得:G m 2

L 2=

m

2

T 02

·L

2

;解得:T 0=πL 2L

Gm

.根据观测结果,星体的运动周期T =kT 0

星内均匀分布的暗物质引起的,均匀分布在球体内的暗物质对双星系统的作用与一质量等于

球内暗物质的总质量m ′,位于中点O 处的质点的作用相同,则有:G m 2L 2+Gmm ′(L 2

)

2=m 4π2T 2·L

2

解得:T =πL

2L G (m +4m ′),所以:m ′=m 4(1

k

2-1),故选A.

例6 (2019·山东临沂市2月质检)2019年春节期间,中国科幻电影里程碑作品《流浪地球》热播,影片中为了让地球逃离太阳系,人们在地球上建造特大功率发动机,使地球完成一系列变轨操作,其逃离过程可设想成如图10所示,地球在椭圆轨道Ⅰ上运行到远日点B 变轨,进入圆形轨道Ⅱ.在圆形轨道Ⅱ上运行到B 点时再次加速变轨,从而最终摆脱太阳束缚.对于该过程,下列说法正确的是( )

图10

A .沿轨道Ⅰ运动至

B 点时,需向前喷气减速才能进入轨道Ⅱ B .沿轨道Ⅰ运行的周期小于沿轨道Ⅱ运行的周期

C .沿轨道Ⅰ运行时,在A 点的加速度小于在B 点的加速度

D .在轨道Ⅰ上由A 点运行到B 点的过程,速度逐渐增大 答案 B

解析 沿轨道Ⅰ运动至B 点时,需向后喷气加速才能进入轨道Ⅱ,选项A 错误;因轨道Ⅰ的半长轴小于轨道Ⅱ的半径,根据开普勒第三定律可知,沿轨道Ⅰ运行的周期小于沿轨道Ⅱ运行的周期,选项B 正确;根据a =GM

r

2可知,沿轨道Ⅰ运行时,在A 点的加速度大于在B 点的加速度,选项C 错误;根据开普勒第二定律可知,选项D 错误.

专题突破练

级保分练

1.(2019·江苏苏北三市期末)如图1所示,一块可升降白板沿墙壁竖直向上做匀速运动,某同学用画笔在白板上画线,画笔相对于墙壁从静止开始水平向右先匀加速运动,后匀减速运动直到停止.取水平向右为x 轴正方向,竖直向下为y 轴正方向,则画笔在白板上画出的轨迹可能为( )

图1

答案 D

解析 由题意可知,画笔相对白板竖直方向向下做匀速运动,水平方向先向右做匀加速运动,根据运动的合成可知此时画笔做曲线运动,由于合力向右,则曲线向右弯曲,然后水平方向向右做匀减速运动,同理可知轨迹仍为曲线,由于合力向左,则曲线向左弯曲,故选项D 正确,A 、B 、C 错误.

2.(2019·全国卷Ⅲ·15)金星、地球和火星绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动,它们的向心加速度大小分别为a 金、a 地、a 火,它们沿轨道运行的速率分别为v 金、v 地、v 火.已知它们的轨道半径R 金a 地>a 火 B .a 火>a 地>a 金 C .v 地>v 火>v 金 D .v 火>v 地>v 金

答案 A

解析 金星、地球和火星绕太阳公转时万有引力提供向心力,则有G Mm

R 2=ma ,解得a =G M R

2,

结合题中R 金a 地>a 火,选项A 正确,B 错误;同理,有G Mm R 2=m v 2

R

,解得v

GM

R

,再结合题中R 金v 地>v 火,选项C 、D 错误. 3.(2019·江苏扬州中学月考)汽车静止时,车内的人从矩形车窗ABCD 看到窗外雨滴的运动方向如图2中①所示(设雨滴匀速下落).在汽车从静止开始匀加速启动阶段的t 1、t 2两个时刻,看到雨滴的运动方向分别如②③所示.E 是AB 的中点,则( )

图2

A .t 2=2t 1

B .t 2=3t 1

C .t 2=2t 1

D .t 2=5t 1

答案 C

解析 由题意可知,

雨滴相对于车窗竖直方向做匀速直线运动,设竖直方向的分速度为v 0;车沿水平方向做匀加速直线运动,则雨滴相对于车沿水平方向也是匀加速直线运动,设车的加速度为a ,在t 1、

t 2两个时刻雨滴相对于车窗沿水平方向的速度分别为:v 1=at 1,v 2=at 2,由题图可知在t 1时

刻满足:v 1v 0=BF AB ,在t 2时刻满足:v 2v 0=BF AE ,由于E 是AB 的中点,可知AE =1

2

AB ,解得:t 2=2t 1.

4.(多选)(2019·江苏常州市上学期期末)如图3所示,a 、b 两点位于同一条竖直线上,从a 、

b 两点分别以速度v 1、v 2水平抛出两个小球,它们都能经过水平地面上方的P 点.则下列说

法正确的是( )

图3

A .两小球抛出的初速度v 1>v 2

B .两小球抛出的初速度v 1

C .从a 点抛出的小球着地时水平射程较大

D .从b 点抛出的小球着地时水平射程较大 答案 BD

解析 因为从抛出点到P 点的过程中,水平位移相等,从a 点抛出的小球的运动时间较长,则从a 点抛出的小球的初速度较小,即v 1<v 2,故A 错误,B 正确;到达P 点时,从a 点抛出的小球的竖直分速度较大,所以从P 点到地面,从a 点抛出的小球先落地,从b 点抛出的小球后落地,从b 点抛出的小球的初速度大,所以从b 点抛出的小球的水平射程较大,故C 错误,D 正确.

5.(多选)(2019·福建漳州市第二次教学质量监测)明代出版的《天工开物》一书中记载:“其湖、池不流水,或以牛力转盘,或聚数人踏转.”并附有牛力齿轮翻车的图画,如图4所示,

翻车通过齿轮传动,将湖水翻入农田.已知A、B齿轮啮合且齿轮之间不打滑,B、C齿轮同轴,若A、B、C三齿轮半径的大小关系为r A>r B>r C,则( )

图4

A.齿轮A、B的角速度大小相等

B.齿轮A的角速度比齿轮C的角速度小

C.齿轮B、C的角速度相等

D.齿轮A边缘的线速度比齿轮C边缘的线速度小

答案BC

解析齿轮A与齿轮B是齿轮传动,边缘点线速度相等,根据公式v=ωr可知,半径比较大的A的角速度小于B的角速度.而B与C是同轴转动,角速度相等,所以齿轮A的角速度比C的小,故A错误,B、C正确;齿轮B的半径大,边缘线速度大于C的,又齿轮A与齿轮B 边缘点线速度相等,所以齿轮A边缘的线速度比C边缘的线速度大,故D错误.

6.(2019·浙江金华十校高三期末)甲、乙两位同学进行投篮比赛,由于两同学身高和体能的差异,他们分别站在不同的两处将篮球从A、B两点投出(如图5所示),两人投出的篮球都能垂直打中篮板的同一点并落入篮筐,不计空气阻力,则下列说法中正确的是( )

图5

A.甲、乙抛出的篮球从抛出到垂直打中篮板的运动时间相等

B.甲、乙抛出的篮球初速度的大小可能相等

C.甲、乙抛出的篮球初速度的竖直分量大小相等

D.甲、乙抛出的篮球垂直打中篮板时的速度相等

答案 B

7.(2019·山东济南市上学期期末)如图6所示,将一个物体以一定的初速度从倾角30°的斜面顶端水平抛出,落到斜面上,则到达斜面时的动能与平抛初动能的比值为( )

图6

A .2∶1

B .7∶3

C .4∶3

D .2∶ 3

答案 B

解析 根据tan30°=12gt 2v 0t 得:t =2v 0tan30°g ,则竖直分速度为:v y =gt =233v 0.因为E 1=

1

2

mv 02,则有:E 2=12mv 2=12m (v 02+v y 2)=12m ·73v 02=73·12mv 02=73

E 1,故B 正确,A 、C 、D 错误.

8.(2019·湖南娄底市下学期质量检测)如图7,2018年6月14日11时06分,探月工程嫦娥四号任务“鹊桥”中继星成功实施轨道捕获控制,进入环绕距月球约6.5万公里的地月拉格朗日L 2点的Halo 使命轨道,成为世界首颗运行在地月L 2点Halo 轨道的卫星,地月L

2是个“有趣”的位置,在这里中继星绕地球转动的周期与月球绕地球转动的周期相同,下列说法正确的是( )

图7

A .“鹊桥”中继星绕地球转动的角速度比月球绕地球转动的角速度大

B .“鹊桥”中继星与地心的连线及月球与地心的连线在相同时间内分别扫过的面积相等

C .“鹊桥”中继星绕地球转动的向心加速度比月球绕地球转动的向心加速度小

D .“鹊桥”中继星绕地球转动的向心力由地球和月球的万有引力共同提供 答案 D

解析 根据题意知“鹊桥”中继星绕地球转动的周期与月球绕地球转动的周期相同,根据ω=2π

T

知“鹊桥”中继星绕地球转动的角速度与月球绕地球转动的角速度相等,故A 错误;

“鹊桥”中继星与地心的连线及月球与地心的连线在相同时间内转过的角度相等,但是因“鹊桥”中继星与地心的连线距离大于月球与地心的连线距离,可知在相同时间内分别扫过的面积不相等,选项B 错误;“鹊桥”中继星的轨道半径比月球绕地球的轨道半径大,根据

a =ω2r 知“鹊桥”中继星绕地球转动的向心加速度比月球绕地球转动的向心加速度大,故C

错误;“鹊桥”中继星绕地球转动的向心力由地球和月球的万有引力共同提供,选项D 正确. 9.(2019·河北省“五个一名校联盟”第一次诊断)如图8是美国宇航员阿姆斯特朗在月球表

面留下的人类的“足迹”.根据天文资料,我们已知月球的质量约为地球质量的1

81,月球的

半径约为地球半径的1

4,地球的第一宇宙速度约为7.9km/s.则月球的第一宇宙速度约为

( )

图8

A .1.8 km/s

B .2.7 km/s

C .7.9 km/s

D .3.7 km/s

答案 A

解析 地球的第一宇宙速度为卫星绕地球在近地轨道上运行的速度,得:G Mm R 2=mg =m v 2

R

,v

=gR =

GM

R =7.9km/s ;同理可得,月球的第一宇宙速度为v 1=GM 1R 1;v 1

v =M 1R MR 1=29

,解得v 1≈1.8km/s.

10.(2019·河北邯郸市测试)如图9所示,在水平放置的半径为R 的圆柱体轴线正上方的P 点,将一个小球以水平速度v 0垂直圆柱体的轴线抛出,小球飞行一段时间后恰好从圆柱体的

Q 点沿切线飞过,测得O 、Q 连线与竖直方向的夹角为θ,那么小球完成这段飞行的时间是

( )

图9

A.v 0g tan θ

B.g tan θ

v 0 C.

R sin θ

v 0

D.

R cos θ

v 0

答案 C

解析 小球以水平速度v 0垂直圆柱体的轴线抛出后做平抛运动,将其沿水平和竖直方向分解,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.设小球到达Q 点时的速度为

v ,竖直分速度为v y ,则由题设及几何知识得,小球从P 到Q 在水平方向上发生的位移为x

=R sin θ,速度v 的方向与水平方向的夹角为θ,则tan θ=v y v 0

,根据运动规律得:v y =gt ,

x =v 0t ,联立以上各式解得:t =R sin θv 0,或t =v 0tan θ

g

,故选C.

11.(多选)(2019·广东深圳市三校模拟)如图10所示,两个内壁光滑、半径不同的半圆轨道固定在地面上,质量相等的两个小球分别从与球心在同一水平高度的A 、B 两点由静止开始自由滑下,它们通过轨道最低点时( )

图10

A .线速度相等

B .向心加速度相等

C .对轨道的压力相等

D .两小球都处于超重状态

答案 BCD

解析 设半圆轨道的半径为r ,小球到最低点时的速度为v ,由机械能守恒定律得:mgr =1

2mv 2,

所以v =2gr ,由于它们的半径不同,所以线速度不相等,故A 错误;小球在轨道最低点时

的向心加速度a n =v 2

r =2g ,与半径无关,故B 正确;在最低点,由牛顿第二定律得:F N -mg

=m v 2

r

,联立解得:F N =3mg ,由牛顿第三定律可知小球对轨道的压力为3mg ,由于球的质量相

等,所以两个小球对轨道的压力相等,故C 正确;由于两小球在轨道最低点时加速度均向上,故均处于超重状态,故D 正确.

12.(多选)(2019·四川南充市第一次高考适应性考试)如图11所示,A 、B 两个物体放在水平旋转的圆盘上,A 的质量是m ,B 的质量为2m ,B 到轴的距离为R ,A 到轴的距离为2R ,在转盘转速增加的过程中,两物体始终相对盘静止,则( )

图11

A .A 与

B 的线速度之比为2∶1 B .A 与B 的角速度之比为1∶1

C .A 与B 的向心加速度之比为1∶1

D .摩擦力对物体做正功 答案 BD

解析 A 、B 同轴转动,角速度相等,即ωA ∶ωB =1∶1,由v =r ω得:v A ∶v B =r A ∶r B =2∶1,

故A错误,B正确;根据a=rω2知,A、B的角速度相等,所以有a A∶a B=r A∶r B=2∶1,故C错误;由于只有摩擦力对物体做功,由动能定理得:W f=ΔE k,转盘转速增加则动能增加,所以摩擦力对物体做正功,故D正确.

级争分练

13.(多选)(2019·河南示范性高中上学期期终)如图12所示,A、B两小球用一根轻绳连接,轻绳跨过圆锥筒顶点处的光滑小定滑轮,圆锥筒的侧面光滑.当圆锥筒绕竖直对称轴OO′匀速转动时,两球都处于筒侧面上,且与筒保持相对静止,小球A到顶点O的距离大于小球B 到顶点O的距离,则下列判断正确的是( )

图12

A.A球的质量大B.B球的质量大

C.A球对圆锥筒侧面的压力大D.B球对圆锥筒侧面的压力大

答案BD

解析绳对A、B两球的拉力大小相等,设绳子的拉力大小为F T,侧面对小球的支持力大小为F,则F T cosθ+F sinθ=mg,可知小球的质量m越大,F也就越大;又由F T sinθ-F cosθ=mω2l sinθ,解得F T=mg cosθ+mω2l sin2θ;F=mg sinθ-mω2l sinθcosθ,可知l越小,质量m越大,F越大,则B球的质量大,B球对圆锥筒侧面的压力大,选项B、D正确,A、C错误.

14.(多选)(2019·全国卷Ⅰ·21)在星球M上将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上,把物体P 轻放在弹簧上端,P由静止向下运动,物体的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图13中实线所示.在另一星球N上用完全相同的弹簧,改用物体Q完成同样的过程,其a-x关系如图中虚线所示.假设两星球均为质量均匀分布的球体.已知星球M的半径是星球N的3倍,则( )

图13

A.M与N的密度相等

B.Q的质量是P的3倍

C .Q 下落过程中的最大动能是P 的4倍

D .Q 下落过程中弹簧的最大压缩量是P 的4倍 答案 AC

解析 设P 、Q 的质量分别为m P 、m Q ;M 、N 的质量分别为M 1、M 2,半径分别为R 1、R 2,密度分别为ρ1、ρ2;M 、N 表面的重力加速度分别为g 1、g 2.在星球M 上,弹簧压缩量为0时有m P g 1=3m P a 0,所以g 1=3a 0=G

M 1R 12,密度ρ1=

M 143

πR 1

3

=9a 0

4πGR 1;在星球N 上,弹簧压缩量为0时有m Q g 2=m Q a 0,所以g 2=a 0=G M 2R 22,密度ρ2=M 243

πR 2

3

=3a 0

4πGR 2;因为R 1=3R 2,所以ρ1=ρ2,选项

A 正确;当物体的加速度为0时有m P g 1=3m P a 0=kx 0,m Q g 2=m Q a 0=2kx 0,解得m Q =6m P ,选项

B 错误;根据a -x 图线与x 轴围成图形的面积和质量的乘积表示合外力做的功可知,E km P =

3

2

m P a 0x 0,E km Q =m Q a 0x 0,所以E km Q =4E km P ,选项C 正确;根据运动的对称性可知,Q 下落时弹簧的

最大压缩量为4x 0,P 下落时弹簧的最大压缩量为2x 0,选项D 错误.

15.(多选)(2019·湖北十堰市上学期期末)“玉兔号”登月车在月球表面成功登陆,实现了中国人“奔月”的伟大梦想,机器人“玉兔号”在月球表面做了一个自由下落实验,测得物体从静止自由下落h 高度的时间为t ,已知月球半径为R ,自转周期为T ,引力常量为G ,则( )

A .月球表面重力加速度为t 2

2h

B .月球的第一宇宙速度为Rh t 2

C .月球质量为2R 2

h

Gt

2

D .月球同步卫星离月球表面的高度为3T 2R 2h

2π2t 2-R

答案 CD

解析 由自由落体运动规律有:h =12g 月t 2

,所以有:g 月=2h t

2,故A 错误;月球的第一宇宙速

度为近月卫星的运行速度,根据重力提供向心力mg 月=m v 12

R

,所以v 1=g 月R =

2hR

t 2

,故B

错误;在月球表面的物体受到的重力等于万有引力,mg 月=G Mm R 2,所以M =2R 2

h

Gt

2,故C 正确;

月球同步卫星绕月球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,G Mm (R +h 0)2

=m (2πT

)2

(R +h 0),解得h 0=

3

T 2R 2h

2π2t

2-R ,故D 正确. 16.(2019·陕西第二次联考)经长期观测发现,A 行星运行的轨道半径为R 0,周期为T 0,但其实际运行的轨道与圆轨道总存在一些偏离,且周期性地每隔t 0时间发生一次最大的偏离.如图14所示,天文学家认为形成这种现象的原因可能是A 行星外侧还存在着一颗未知行星B ,则行星B 的运行轨道半径为( )

图14

A .R =R 03

t 02

(t 0-T 0)2

B .R =R 0t 0

t 0-T 0

C .R =R 0t 03

(t 0-T 0)

3

D .R =R 0

t 0

t 0-T 0

答案 A

解析 行星运行的轨道发生最大偏离,则B 行星在此时刻对A 有最大的引力,故A 、B 行星与恒星在同一直线上且两行星位于恒星同一侧,设行星B 的运行周期为T ,半径为R ,根据题意

有:2π

T 0t 0-2π

T t 0=2π,所以T =t 0T 0t 0-T 0,由开普勒第三定律可得R 03T 02=R 3

T

2,联立解得:R =

R 0

3

t 02

(t 0-T 0)

2,故A 正确,B 、C 、D 错误.

高考物理二轮复习专题力与直线运动力与直线运动高考真题

6. 力与直线运动高考真题 [真题1] (2020·高考全国卷Ⅰ)(多选)甲、乙两车在平直公路上同向行驶,其 v -t 图象如图所示.已知两车在t =3 s 时并排行驶,则( ) A .在t =1 s 时,甲车在乙车后 B .在t =0时,甲车在乙车前7.5 m C .两车另一次并排行驶的时刻是t =2 s D .甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40 m 解析:选BD.由题图知,甲车做初速度为0的匀加速直线运动,其加速度a 甲=10 m/s 2 .乙车做初速度v 0=10 m/s 、加速度a 乙=5 m/s 2的匀加速直线运动.3 s 内甲、乙车的位移分别为:x 甲=12 a 甲t 2 3=45 m x 乙=v 0t 3+12 a 乙t 2 3=52.5 m 由于t =3 s 时两车并排行驶,说明t =0时甲车在乙车前,Δx =x 乙-x 甲=7.5 m ,选项B 正确;t =1 s 时,甲车的位移为5 m ,乙车的位移为12.5 m ,由于甲车的初始位置超前乙车7.5 m ,则t =1 s 时两车并排行驶,选项A 、C 错误;甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为52.5 m -12.5 m =40 m ,选项D 正确. [真题2] (2020·高考全国卷Ⅱ)(多选)在一东西向的水平直铁轨上,停放着一列已用挂钩连接好的车厢.当机车在东边拉着这列车厢以大小为a 的加速度向东行驶时,连接某两相邻车厢的挂钩P 和Q 间的拉力大小为F ;当机车在西边拉着车厢以大小为2 3a 的加速度向西行驶时,P 和Q 间的拉力大小仍为F.不计 车厢与铁轨间的摩擦,每节车厢质量相同,则这列车厢的节数可能为( ) A .8 B .10 C .15 D .18 解析:选BC.设P 、Q 西边有n 节车厢,每节车厢的质量为m ,则F =nma ① P 、Q 东边有k 节车厢,则 F =km ·2 3 a ② 联立①②得3n =2k ,由此式可知n 只能取偶数, 当n =2时,k =3,总节数为N =5 当n =4时,k =6,总节数为N =10 当n =6时,k =9,总节数为N =15 当n =8时,k =12,总节数为N =20,故选项B 、C 正确. [预测题3] 一长木板置于粗糙水平地面上,木板左端放置一小物块;在木板右方有一墙壁,木板右端与墙壁的距离为4.5 m ,如图(a)所示.t =0时刻开始,小物块与木板一起以共同速度向右运动,直至t =1 s 时木板与墙壁碰撞(碰撞时间极短).碰撞前后木板速度大小不变,方向相反;运动过程中小物块始终未离开木板.已知碰撞后1 s 时间内小物块的v -t 图线如图(b)所示.木板的质量是小物块质量的

最新高考物理直线运动真题汇编(含答案)

最新高考物理直线运动真题汇编(含答案) 一、高中物理精讲专题测试直线运动 1.如图所示,一木箱静止在长平板车上,某时刻平板车以a = 2.5m/s2的加速度由静止开始向前做匀加速直线运动,当速度达到v = 9m/s时改做匀速直线运动,己知木箱与平板车之间的动摩擦因数μ= 0.225,箱与平板车之间的最大静摩擦力与滑动静擦力相等(g取10m/s2)。求: (1)车在加速过程中木箱运动的加速度的大小 (2)木箱做加速运动的时间和位移的大小 (3)要使木箱不从平板车上滑落,木箱开始时距平板车右端的最小距离。 【答案】(1)(2)4s;18m(3)1.8m 【解析】试题分析:(1)设木箱的最大加速度为,根据牛顿第二定律 解得 则木箱与平板车存在相对运动,所以车在加速过程中木箱的加速度为 (2)设木箱的加速时间为,加速位移为。 (3)设平板车做匀加速直线运动的时间为,则 达共同速度平板车的位移为则 要使木箱不从平板车上滑落,木箱距平板车末端的最小距离满足 考点:牛顿第二定律的综合应用. 2.某汽车在高速公路上行驶的速度为108km/h,司机发现前方有障碍物时,立即采取紧急刹车,其制动过程中的加速度大小为5m/s2,假设司机的反应时间为0.50s,汽车制动过程中做匀变速直线运动。求: (1)汽车制动8s后的速度是多少 (2)汽车至少要前行多远才能停下来? 【答案】(1)0(2)105m

【解析】 【详解】 (1)选取初速度方向为正方向,有:v 0=108km/h=30m/s ,由v t =v 0+at 得汽车的制动时间为:003065t v v t s s a ---= ==,则汽车制动8s 后的速度是0; (2)在反应时间内汽车的位移:x 1=v 0t 0=15m ; 汽车的制动距离为:023******* t v v x t m m ++?= == . 则汽车至少要前行15m+90m=105m 才能停下来. 【点睛】 解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论,并能灵活运用,注意汽车在反应时间内做匀速直线运动. 3.某人驾驶一辆小型客车以v 0=10m/s 的速度在平直道路上行驶,发现前方s =15m 处有减速带,为了让客车平稳通过减速带,他立刻刹车匀减速前进,到达减速带时速度v =5.0 m/s .已知客车的总质量m =2.0×103 kg.求: (1)客车到达减速带时的动能E k ; (2)客车从开始刹车直至到达减速带过程所用的时间t ; (3)客车减速过程中受到的阻力大小f . 【答案】(1)E k =2.5×104J (2)t =2s (3)f =5.0×103N 【解析】 【详解】 (1) 客车到达减速带时的功能E k = 12mv 2,解得E k =2.5×104 J (2) 客车减速运动的位移02 v v s t +=,解得t =2s (3) 设客车减速运动的加速度大小为a ,则v =v 0-at ,f =ma 解得f =5.0×103 N 4.如图,AB 是固定在竖直平面内半径R =1.25m 的1/4光滑圆弧轨道,OA 为其水平半径,圆弧轨道的最低处B 无缝对接足够长的水平轨道,将可视为质点的小球从轨道内表面最高点A 由静止释放.已知小球进入水平轨道后所受阻力为其重力的0.2倍,g 取 10m/s 2.求: (1)小球经过B 点时的速率;

2018年高中物理必修2第七章曲线运动作业18动能和动能定理新人教版

课时作业(十八) 一、选择题 1.(多选)若物体在运动过程中受到的合外力不为 0,则( ) A. 物体的动能一定不变 B.物体的加速度一定变化 C.物体的速度一定变化 D.物体所受合外力做的功可能为 答案 CD 解析 当合外力不为0时,物体所受合外力做的功可能为 0,如物体做匀速圆周运动,则动 能不变,A 项错误,D 项正确.当F 恒定时,加速度就不变,B 项错误,合外力不为 0, 一定 有加速度,速度一定变化, C 项正确. 36 km/h 行驶的客车,在车厢后座有一位乘客甲,把一个质量 5 m/s 的速度抛给前方座位的另一位乘客乙,则行李的动能是 A. 500J C. 450 J 答案 C 、 1 2 解析 行李相对地面的速度 v = v 车+ v 相对=15 m/s ,所以行李的动能 E<= -mv = 450 J , C 项 正确. 3 .(多选)甲、乙两个质量相同的物体,用大小相等的力 F 分别拉它们在水平面上从静止开 始运动相同的距离 s.如图所示,甲在光滑面上,乙在粗糙面上,则下列关于力 F 对甲、乙 两物体做的功和甲、乙两物体获得的动能的说法中正确的是 ( ) 用杪杪 丹打林枷 枷 牛 A. 力F 对甲物体做功多 B. 力F 对甲、乙两个物体做的功一样多 C. 甲物体获得的动能比乙大 D. 甲、乙两个物体获得的动能相同 答案 BC 解析 由功的公式 W = Ficos a = F ?s 可知,两种情况下力 F 对甲、乙两个物体做的功一样 多,A 项错误,B 项正确;根据动能定理,对甲有 Fs =氐,对乙有Fs — fs = E k2,可知E k1 > 2?在水平路面上,有一辆以 为4 kg 的行李以相对客车 B. 200 J D. 900 J

高考物理力与运动知识归纳

高考物理力与运动知识归纳 Ⅰ。力的种类:(13个性质力) 这些性质力是受力分析不可少的“受力分析的基础” 重力: G = mg (g 随高度、纬度、不同星球上不同) 弹簧的弹力:F= Kx 滑动摩擦力:F 滑= μN 静摩擦力: O ≤ f 静≤ f m 万有引力: F 引=G 2 2 1r m m 电场力: F 电=q E =q d u 库仑力: F =K 2 21r q q (真空中、点电荷) 磁场力:(1)、安培力:磁场对电流的作用力。 公式: F= BIL (B ⊥I ) 方向:左手定则 (2)、洛仑兹力:磁场对运动电荷的作用力。公式: f=BqV (B ⊥V) 方向:左手定则 分子力:分子间的引力和斥力同时存在,都随距离的增大而减小,随距离的减小而增大,但斥力变化得快. 。 核力:只有相邻的核子之间才有核力,是一种短程强力。 Ⅱ。运动分类:(各种运动产生的力学和运动学条件及运动规律.............)是高中物理的重点、难点 ①匀速直线运动 F 合=0 V 0≠0 ②匀变速直线运动:初速为零,初速不为零, ③匀变速直、曲线运动(决于F 合与V 0的方向关系) 但 F 合= 恒力 ④只受重力作用下的几种运动:自由落体,竖直下抛,竖直上抛,平抛,斜抛等 ⑤圆周运动:竖直平面内的圆周运动(最低点和最高点);匀速圆周运动(关键搞清楚是向心力的来源) ⑥简谐运动:单摆运动,弹簧振子; ⑦波动及共振;分子热运动; ⑧类平抛运动; ⑨带电粒在电场力作用下的运动情况;带电粒子在f 洛作用下的匀速圆周运动 Ⅲ。物理解题的依据:(1)力的公式 (2) 各物理量的定义 (3)各种运动规律的公式 (4)物理中的定理、定律及数学几何关系 Ⅳ几类物理基础知识要点: 凡是性质力要知:施力物体和受力物体; 对于位移、速度、加速度、动量、动能要知参照物; 状态量要搞清那一个时刻(或那个位置)的物理量; 过程量要搞清那段时间或那个位侈或那个过程发生的;(如冲量、功等) 如何判断物体作直、曲线运动;如何判断加减速运动;如何判断超重、失重现象。 Ⅴ。知识分类举要 1.力的合成与分解:求F 1、F 2两个共点力的合力的公式: F=θCOS F F F F 212 2212++ 合力的方向与F 1成α角: tan α= F F F 212sin cos θθ + 注意:(1) 力的合成和分解都均遵从平行四边行法则。 (2) 两个力的合力范围: ? F 1-F 2 ? ≤ F ≤ F 1 +F 2 (3) 合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。 2.共点力作用下物体的平衡条件:静止或匀速直线运动的物体,所受合外力为零。 ∑F =0 或∑F x =0 ∑F y =0 推论:[1]非平行的三个力作用于物体而平衡,则这三个力一定共点。按比例可平移为一个封闭的矢量三角形 [2]几个共点力作用于物体而平衡,其中任意几个力的合力与剩余几个力(一个力)的合力一定等值反向 三力平衡:F 3=F 1 +F 2 摩擦力的公式: (1 ) 滑动摩擦力: f= μN 说明 :a 、N 为接触面间的弹力,可以大于G ;也可以等于G;也可以小于G b 、μ为滑动摩擦系数,只与接触面材料和粗糙程度有关,与接触面积大小、接触面相对运动快慢以及正压力N 无关. (2 ) 静摩擦力: 由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,与正压力无关. 大小范围: O ≤ f 静≤ f m (f m 为最大静摩擦力,与正压力有关) 说明:a 、摩擦力可以与运动方向相同,也可以与运动方向相反,还可以与运动方向成一定夹角。 b 、摩擦力可以作正功,也可以作负功,还可以不作功。 c 、摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。 d 、静止的物体可以受滑动摩擦力的作用,运动的物体可以受静摩擦力的作用。 3.力的独立作用和运动的独立性 当物体受到几个力的作用时,每个力各自独立地使物体产生一个加速度,就象其它力不存在一样,这个性质叫做力的独立作用原理。 一个物体同时参与两个或两个以上的运动时,其中任何一个运动不因其它运动的存在而受影响,物体所做的合运动等于这些相互独立的分运动的叠加。 根据力的独立作用原理和运动的独立性原理,可以分解加速度,建立牛顿第二定律的分量式,常常能解决一些较复杂的问题。 1 A

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

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

高考物理二轮复习专题一直线运动

专题一直线运动 『经典特训题组』 1.如图所示,一汽车在某一时刻,从A点开始刹车做匀减速直线运动,途经B、C两点,已知AB=3.2 m,BC=1.6 m,汽车从A到B及从B到C所用时间均为t=1.0 s,以下判断正确的是() A.汽车加速度大小为0.8 m/s2 B.汽车恰好停在C点 C.汽车在B点的瞬时速度为2.4 m/s D.汽车在A点的瞬时速度为3.2 m/s 答案C 解析根据Δs=at2,得a=BC-AB t2=-1.6 m/s 2,A错误;由于汽车做匀减速 直线运动,根据匀变速直线运动规律可知,中间时刻的速度等于这段时间内的平 均速度,所以汽车经过B点时的速度为v B=AC 2t=2.4 m/s,C正确;根据v C=v B+ at得,汽车经过C点时的速度为v C=0.8 m/s,B错误;同理得v A=v B-at=4 m/s,D错误。 2.如图,直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位置—时间(x-t)图线。由图可知() A.在t1时刻,b车追上a车 B.在t1到t2这段时间内,b车的平均速度比a车的大 C.在t2时刻,a、b两车运动方向相同 D.在t1到t2这段时间内,b车的速率一直比a车的大 答案A

解析在t1时刻之前,a车在b车的前方,在t1时刻,a、b两车的位置坐标相同,两者相遇,说明在t1时刻,b车追上a车,A正确;根据x-t图线纵坐标的变化量表示位移,可知在t1到t2这段时间内两车的位移相等,则两车的平均速度相等,B错误;由x-t图线切线的斜率表示速度可知,在t2时刻,a、b两车运动方向相反,C错误;在t1到t2这段时间内,b车图线斜率不是一直比a车的大,所以b车的速率不是一直比a车的大,D错误。 3.甲、乙两汽车在一平直公路上同向行驶。在t=0到t=t1的时间内,它们的v-t图象如图所示。在这段时间内() A.汽车甲的平均速度比乙的大 B.汽车乙的平均速度等于v1+v2 2 C.甲、乙两汽车的位移相同 D.汽车甲的加速度大小逐渐减小,汽车乙的加速度大小逐渐增大 答案A 解析根据v-t图象中图线与时间轴围成的面积表示位移,可知甲的位移大于乙的位移,而运动时间相同,故甲的平均速度比乙的大,A正确,C错误;匀变速 直线运动的平均速度可以用v1+v2 2来表示,由图象可知乙的位移小于初速度为v2、 末速度为v1的匀变速直线运动的位移,故汽车乙的平均速度小于v1+v2 2,B错误; 图象的斜率的绝对值表示加速度的大小,甲、乙的加速度均逐渐减小,D错误。 4. 如图所示是某物体做直线运动的v2-x图象(其中v为速度,x为位置坐标),下列关于物体从x=0处运动至x=x0处的过程分析,其中正确的是()

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

高考物理知识专题整理大全二:直线运动

二、直线运动 1、质点: ⑴定义:用来代替物体的只有质量、没有形状和大小的点,它是一个理想化的物理模型。 ⑵物体简化为质点的条件:只考虑平动或物体的形状大小在所研究的问题中可以忽略不计这两种情况。 2、位置、位移和路程 ⑴位置:质点在空间所处的确定的点,可用坐标来表示。 ⑵位移:描述质点位置改变的物理量,是矢量。方向由初位置指向末位置。大小则是从初位置到末位置的直线距离 ⑶路程:质点实际运动轨迹的长度,是标量。只有在单方向的直线运动中,位移的大小才等于路程。 3、时间与时刻 ⑴时刻:在时间轴上可用一个确定的点来表示。如“第3秒末”、“第5秒初”等 ⑵时间:指两时刻之间的一段间隔。在时间轴上用一段线段来表示。如:“第2秒内”、“1小时”等 4、速度和速率 ⑴平均速度:①v=Δs/Δt ,对应于某一时间(或某一段位移)的速度。 ②平均速度是矢量,方向与位移Δs 的方向相同。 ③公式2 0t v v v += ,只对匀变速直线运动才适用。 ⑵瞬时速度:①对应于某一时刻(或某一位置)的速度。 ②当Δt 0时,平均速度的极限为瞬时速度。 ③瞬时速度的方向就是质点在那一时刻(或位置)的运动方向。 ④简称速度 ⑶平均速率:①质点在某一段时间内通过的路程和所用的时间的比值叫做这段时间内的平 均速率。 ②平均速率是标量。 一、知识网络 概念

③只有在单方向的直线运动中,平均速度的大小才等于平均速率。 ④平均速率是表示质点平均快慢的物理量 ⑷瞬时速率:①瞬时速度的大小。 ②是标量。 ③简称为速率。 5、加速度 ⑴速度的变化:Δv =v t -v 0,描述速度变化的大小和方向,是矢量。 ⑵加速度:①是描述速度变化快慢的物理量。 ②公式:a =Δv/Δt 。 ③是矢量。 ④在直线运动中,若a 的方向与初速度v 0的方向相同,质点做匀加速运动;若a 的方向与初速度v 0的方向相反,质点做匀减速运动 6、匀速直线运动: ⑴定义:物体在一条直线上运动,如果在任何相等的时间内通过的位移都相等,则称物体 在做匀速直线运动 ⑵匀速直线运动只能是单向运动。定义中的“相等时间”应理解为所要求达到的精度范围内的任意相等时间。 ⑶在匀速直线运动中,位移跟发生这段位移所用时间的比值叫做匀速直线运动的速度。它是描述质点运动快慢和方向的物理量。速度的大小叫做速率。 ⑷匀速直线运动的规律:①t s v = ,速度不随时间变化。 ②s=vt ,位移跟时间成正比关系。 ⑸匀速直线运动的规律还可以用图象直观描述。 ①s-t 图象(位移图象):依据S = vt 不同时间对应不同的位移, 位移S 与时间t 成正比。所以匀速直线运动的位移图象是过原点的一条倾斜的直线, 这条直线是表示正比例函数。而直线的斜率即匀速 直线运动的速度。(有tg α= =S t v )所以由位移图象不仅可以求出速度, 还可直接读出任意时间内的位移(t 1时间内的位移S 1)以及可直接读出发生任一位移S 2所需的时间t 2。 ②v-t 图象,由于匀速直线运动的速度不随时间而改变, 所以它的 速度图象是平行时间轴的直线。直线与横轴所围的面积表示质点的位移。 例题: 关于质点,下述说法中正确的是: (A)只要体积小就可以视为质点 (B)在研究物体运动时,其大小与形状可以不考虑时,可以视为质点 (C)物体各部分运动情况相同,在研究其运动规律时,可以视为质点 (D)上述说法都不正确 解析:用来代替物体的有质量的点叫做质点。用一个有质量的点代表整个物体,以确定物体的位置、研究物体的运动,这是物理学研究问题时采用的理想化模型的方法。 把物体视为质点是有条件的,条件正如选项(B)和(C)所说明的。 答:此题应选(B)、(C)。 例题: 小球从3m 高处落下,被地板弹回,在1m 高处被接住,则小球通过的路程和位移的大小分别是: (A)4m,4m (B)3m,1m (C)3m,2m (D)4m,2m

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

高考物理专题:运动学

直线运动规律及追及问题 一 、 例题 例题1.一物体做匀变速直线运动,某时刻速度大小为4m/s ,1s 后速度的大小变为10m/s ,在这1s 内该物体的 ( ) A.位移的大小可能小于4m B.位移的大小可能大于10m C.加速度的大小可能小于4m/s D.加速度的大小可能大于10m/s 析:同向时2201/6/14 10s m s m t v v a t =-=-= 反向时2202/14/1 4 10s m s m t v v a t -=--=-= 式中负号表示方向跟规定正方向相反 答案:A 、D 例题2:两木块自左向右运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下木快每次曝光时的位置,如图所示,连续两次曝光的时间间隔是相等的,由图可知 ( ) A 在时刻t 2以及时刻t 5两木块速度相同 B 在时刻t1两木块速度相同 C 在时刻t 3和时刻t 4之间某瞬间两木块速度相同 D 在时刻t 4和时刻t 5之间某瞬间两木块速度相同 解析:首先由图看出:上边那个物体相邻相等时间内的位移之差为恒量,可以判定其做匀变速直线运动;下边那个物体很明显地是做匀速直线运动。由于t 2及t 3时刻两物体位置相同,说明这段时间内它们的位移相等,因此其中间时刻的即时速度相等,这个中间时刻显然在t 3、t 4之间 答案:C 例题3 一跳水运动员从离水面10m 高的平台上跃起,举双臂直立身体离开台面,此 时中心位于从手到脚全长的中点,跃起后重心升高0.45m 达到最高点,落水时身体竖直,手先入水(在此过程中运动员水平方向的运动忽略不计)从离开跳台到手触水面,他可用于完成空中动作的时间是多少?(g 取10m/s 2 结果保留两位数字) 解析:根据题意计算时,可以把运动员的全部质量集中在重心的一个质点,且忽略其水平方向的运 动,因此运动员做的是竖直上抛运动,由g v h 22 0=可求出刚离开台面时的速度s m gh v /320==, 由题意知整个过程运动员的位移为-10m (以向上为正方向),由202 1 at t v s +=得: -10=3t -5t 2 解得:t ≈1.7s 思考:把整个过程分为上升阶段和下降阶段来解,可以吗? 例题4.如图所示,有若干相同的小钢球,从斜面上的某一位置每隔0.1s 释放一颗,在连续释放若干颗钢球后对斜面上正在滚动的 t 1 t 2 t 3 t 4 t 5 t 6 t 7 t 1 t 2 t 3 t 4 t 5 t 6 t 7

新课标2020高考物理二轮总复习第一部分专题突破方略专题一力与运动抛体运动和圆周运动专题限时训练

1.1.3 抛体运动和圆周运动 专题限时训练 一、单项选择题 1.(2019·湖南株洲一模)在某次跳投表演中,篮球以与水平面成45°的倾角落入篮筐,设投球点和篮筐正好在同一水平面上,如图所示.已知投球点到篮筐距离为10 m ,不考虑空气阻力,则篮球投出后的最高点相对篮筐的竖直高度为( ) A .2.5 m B .5 m C .7.5 m D .10 m 答案:A 解析:篮球抛出后做斜上抛运动,根据对称性可知,出手时的速度方向与水平方向成45°角,设初速度为v 0,则水平方向x =v 0cos 45°t ;竖直方向设能到达的最大高度为h ,则h = v 0sin 45°2 ·t 2,解得h =x 4 =2.5 m ,故只有选项A 正确. 2.开口向上的半球形曲面的截面如图所示,直径AB 水平.一物块(可视为质点)在曲面内A 点以某一速率开始下滑,曲面内各处动摩擦因数不同,因摩擦作用物块下滑过程速率保持不变.在物块下滑的过程中,下列说法正确的是( ) A .物块运动过程中加速度始终为零 B .物块所受合外力大小不变,方向时刻在变化 C .滑到最低点C 时,物块所受重力的瞬时功率达到最大 D .物块所受摩擦力大小逐渐变大 答案:B 3.近年许多电视台推出户外有奖冲关的游戏节目,如图所示(俯视图)是某台设计的冲关活动中的一个环节.要求挑战者从平台A 上跳到以O 为转轴的快速旋转的水平转盘上而不落入水中.已知平台到转盘盘面的竖直高度为1.25 m ,平台边缘到转盘边缘的水平距离为1 m ,转盘半径为2 m ,以12.5 r/min 的转速匀速转动,转盘边缘间隔均匀地固定有6个相同障碍桩,障碍桩及桩和桩之间的间隔对应的圆心角均相等.若某挑战者在如图所示时刻从平台边缘以水平速度沿AO 方向跳离平台,把人视为质点,不计桩的厚度,g 取10 m/s 2 ,则能穿

2018年高考物理大一轮复习第4章曲线运动万有引力与航天章末检测

四 曲线运动 万有引力与航天 (时间:60分钟 满分:100分) 一、选择题(本题共10小题,每小题6分,共60分,1~5题每小题只有一个选项正确,6~10小题有多个选项符合题目要求,全选对得6分,选对但不全得3分,有选错的得0分) 1. 如图所示,细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线,当悬线与竖直方向的夹角为θ时,小球上升的速度大小为( ) A .v sin θ B .v cos θ C .v tan θ D .v cot θ 解析:选A.将光盘水平向右移动的速度v 分解为沿细线方向的速度和垂直于细线方向的速度,而小球上升的速度大小与速度v 沿细线方向的分速度大小相等,故可得v 球=v sin θ,A 正确. 2. 如图所示,美洲狮是一种凶猛的食肉猛兽,也是噬杀成性的“杂食家”,在跳跃方面有着惊人的“天赋”,它“厉害地一跃”水平距离可达44英尺,高达11英尺,设美洲狮“厉害地一跃”离开地面时的速度方向与水平面的夹角为α,若不计空气阻力,美洲狮可看做质点,则tan α等于( ) A.18 B.14 C.12 D .1 解析:选D. 从起点A 到最高点B 可看做平抛运动的逆过程,如图所示,美洲狮做平抛运动位移方向 与水平方向夹角的正切值为tan α=2tan β=2×1122 =1,选项D 正确.

3. 在离心浇铸装置中,电动机带动两个支承轮同向转动,管状模型放在这两个轮上靠摩擦转动,如图所示,铁水注入之后,由于离心作用,铁水紧紧靠在模型的内壁上,从而可得到密实的铸件,浇铸时转速不能过低,否则,铁水会脱离模型内壁,产生次品.已知管状模型内壁半径为R ,则管状模型转动的最低角速度ω为( ) A. g R B. g 2R C. 2g R D .2g R 解析:选 A.经过最高点的铁水要紧压模型内壁,临界情况是重力恰好提供向心力,根据牛顿第二定律,有: mg =m v 2 R 解得:v =gR 管状模型转动的最小角速度ω=v R = g R 故A 正确;B 、C 、D 错误. 4.有一星球的密度跟地球密度相同,但它表面处的重力加速度是地球表面处重力加速度的4倍,则该星球的质量是地球质量的(忽略其自转影响)( ) A.14 B .4倍 C .16倍 D .64倍 解析:选D.天体表面的重力加速度mg =GMm R 2,又知ρ=3M 4πR 3,所以M =9g 316π2ρ2G 3,故M 星M 地 =? ?? ??g 星g 地3=64. 5. 2015年9月川东地区持续强降雨,多地发生了严重的洪涝灾害.如图为某救灾现场示意图,一居民被洪水围困在被淹房屋屋顶的A 点,直线PQ 和MN 之间是滔滔洪水,之外为安全区域.已知A 点到直线PQ 和MN 的距离分别为AB =d 1和AC =d 2,设洪水流速大小恒为v 1,武警战士驾驶的救生艇在静水中的速度大小为v 2(v 1<v 2),要求战士从直线PQ 上某位置出发以最短的时间到达A 点,救人后以最短的距离到达直线MN .则( )

(完整版)高中物理力与运动测试题

第四章章末检测 第四章力与运动 (时间:90分钟满分:100分) 一、单项选择题(本大题共6小题,每小题4分,共24分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求,选对的得4分,选错或不答的得0分.) 1.对下列现象解释正确的是() A.在一定拉力作用下,车沿水平面匀速前进,没有这个拉力,小车就会停下来,所以力是物体运动的原因 B.向上抛出的物体由于惯性,所以向上运动,以后由于重力作用,惯性变小,所以速度也越来越小 C.急刹车时,车上的乘客由于惯性一样大,所以都会向前倾倒 D.质量大的物体运动状态不容易改变是由于物体的质量大,惯性也就大的缘故 2.一个物体在水平恒力F的作用下,由静止开始在一个粗糙的水平面上运动,经过时间t,速度变为v,如果要使物体的速度变为2v,下列方法正确的是() A.将水平恒力增加到2F,其他条件不变 B.将物体质量减小一半,其他条件不变 C.物体质量不变,水平恒力和作用时间都增为原来的两倍 D.将时间增加到原来的2倍,其他条件不变 3.物体静止在光滑的水平桌面上,从某一时刻起用水平恒力F推物体,则在该力刚开始作用的瞬间,物体() A.立即产生加速度,但速度仍然为零B.立即同时产生加速度和速度 C.速度和加速度均为零D.立即产生速度,但加速度仍然为零4.在以加速度a匀加速上升的电梯中,有一质量为m的人,下列说法中正确的是() A.此人对地板的压力大小为m(g+a) B.此人对地板的压力大小为m(g-a) C.此人受到的重力大小为m(g+a) D.此人受到的合力大小为m(g-a) 5. 图1 在小车中的悬线上挂一个小球,实验表明,当小球随小车做匀变速直线运动时,悬线将与竖直方向成某一固定角度,如图1所示.若在小车底板上还有一个跟其相对静止的物体M,则关于小车的运动情况和物体M的受力情况,以下分析正确的是() A.小车一定向右做加速运动 B.小车一定向左做加速运动 C.M除受到重力、底板的支持力作用外,还一定受到向右的摩擦力作用 D.M除受到重力、底板的支持力作用处,还可能受到向左的摩擦力作用 6.穿梭机是一种游戏项目,可以锻炼人的胆量和意志.人坐在穿梭机上,在穿梭机加速下降的阶段(a

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:

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