高考物理（考綱解讀及熱點(diǎn)難點(diǎn)試題演練）專題03 力與曲線運(yùn)動(dòng)（含解析）新人教版.doc

2014年高考物理（考綱解讀及熱點(diǎn)難點(diǎn)試題演練）專題03 力與曲線運(yùn)動(dòng)（含解析）新人教版 (1)曲線運(yùn)動(dòng)及運(yùn)動(dòng)的合成與分解(2)平拋運(yùn)動(dòng)(3)萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用(4)人造衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律(5)平拋運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)與其他知識(shí)點(diǎn)綜合的問(wèn)題【命題趨勢(shì)】(1)單獨(dú)考查曲線運(yùn)動(dòng)的知識(shí)點(diǎn)時(shí)，題型一般為選擇題(2)人造衛(wèi)星問(wèn)題仍是2014年高考的熱點(diǎn)，題型仍為選擇題，涉及的問(wèn)題一般有：結(jié)合牛頓第二定律和萬(wàn)有引力定律考查結(jié)合圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)考查衛(wèi)星的線速度、角速度、周期、向心加速度與軌道半徑的關(guān)系結(jié)合宇宙速度進(jìn)行考查本專題的高頻考點(diǎn)主要集中在對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律的考查上，本專題常考的考點(diǎn)還有運(yùn)動(dòng)的合成與分解，考查的難度中等，題型一般為選擇和計(jì)算。本專題還常與功和能、電場(chǎng)和磁場(chǎng)等知識(shí)進(jìn)行綜合考查。 2必須明確的易錯(cuò)易混點(diǎn) (1)兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)不一定是直線運(yùn)動(dòng) (2)合運(yùn)動(dòng)是物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng) (3)小船渡河時(shí)，最短位移不一定等于小河的寬度 (4)做平拋運(yùn)動(dòng)的物體，其位移方向與速度方向不同 (5)做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，其向心力由合外力指向圓心方向的分力提供，向心力并不是物體“額外”受到的力 (6)做離心運(yùn)動(dòng)的物體并沒(méi)有受到“離心力”的作用 3合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)之間的三個(gè)關(guān)系 關(guān)系 說(shuō)明 等時(shí)性 各分運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與合運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等 獨(dú)立性 一個(gè)物體同時(shí)參與幾個(gè)分運(yùn)動(dòng)，各個(gè)分運(yùn)動(dòng)獨(dú)立進(jìn)行、互不影響 等效性 各個(gè)分運(yùn)動(dòng)的規(guī)律疊加起來(lái)與合運(yùn)動(dòng)的規(guī)律效果完全相同 4.分析平拋運(yùn)動(dòng)的常用方法和應(yīng)注意的問(wèn)題 (1)處理平拋運(yùn)動(dòng)(或類平拋運(yùn)動(dòng))時(shí)，一般將運(yùn)動(dòng)沿初速度方向和垂直于初速度方向進(jìn)行分解，先按分運(yùn)動(dòng)規(guī)律列式，再用運(yùn)動(dòng)的合成求合運(yùn)動(dòng)。 (2)對(duì)于在斜面上平拋又落到斜面上的問(wèn)題，其豎直位移與水平位移之比等于斜面傾角的正切值。 (3)若平拋的物體垂直打在斜面上，則物體打在斜面上瞬間，其水平速度與豎直速度之比等于斜面傾角的正切值。5平拋運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)重要結(jié)論 (1)設(shè)做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在任意時(shí)刻、任意位置處的瞬時(shí)速度與水平方向的夾角為，位移與水平方向的夾角為，則有tan2tan。如圖甲所示。 (2)做平拋運(yùn)動(dòng)的物體任意時(shí)刻的瞬時(shí)速度的反向延長(zhǎng)線一定通過(guò)此時(shí)水平位移的中點(diǎn)。如圖乙所示。 6. 解答圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題 (1)對(duì)于豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)要注意區(qū)分“繩模型”和“桿模型”，兩種模型在最高點(diǎn)的臨界條件不同。 (2)解答圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的關(guān)鍵是正確地受力分析，確定向心力的來(lái)源。解決豎直面內(nèi)圓周問(wèn)題的基本思路是兩點(diǎn)一過(guò)程?！皟牲c(diǎn)”即最高點(diǎn)和最低點(diǎn)，在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)對(duì)物體進(jìn)行受力分析，找出向心力的來(lái)源，根據(jù)牛頓第二定律列方程；“一過(guò)程”即從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)，往往用動(dòng)能定理將這兩點(diǎn)聯(lián)系起來(lái)。 考點(diǎn)1、運(yùn)動(dòng)的合成與分解【例1】 (2013江蘇卷，7)如圖133所示，從地面上同一位置拋出兩小球a、b，分別落在地面上的m、n點(diǎn)，兩球運(yùn)動(dòng)的最大高度相同空氣阻力不計(jì)，則()ab的加速度比a的大bb的飛行時(shí)間比a的長(zhǎng)cb在最高點(diǎn)的速度比a在最高點(diǎn)的大db在落地時(shí)的速度比a在落地時(shí)的大【特別提醒】解決運(yùn)動(dòng)合成和分解的一般思路(1)明確合運(yùn)動(dòng)或分運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)(2)明確是在哪兩個(gè)方向上的合成或分解(3)找出各個(gè)方向上已知的物理量(速度、位移、加速度)(4)運(yùn)用力與速度的關(guān)系或矢量的運(yùn)算法則進(jìn)行分析求解【變式探究】 “神舟”十號(hào)飛船于2013年6月11日17時(shí)38分發(fā)射升空，如圖所示，在“神舟”十號(hào)靠近軌道沿曲線從m點(diǎn)到n點(diǎn)的飛行過(guò)程中，速度逐漸減小在此過(guò)程中“神舟”十號(hào)所受合力的方向可能是() 考點(diǎn)2、平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及應(yīng)用【例2】 如圖135所示，水平屋頂高h(yuǎn)5 m，圍墻高h(yuǎn)3. 2 m，圍墻到房子的水平距離l3 m，圍墻外空地寬x10 m，不考慮空氣阻力，為使小球從屋頂水平飛出并落在圍墻外的空地上，g取10 m/s2，則小球離開(kāi)屋頂時(shí)速度v0的大小范圍是()av05 m/s bv013 m/sc5 m/sv013 m/s d5 m/sv022 m/s審題流程【特別提醒】研究平拋運(yùn)動(dòng)的方法(1)“化曲為直”的思想方法運(yùn)動(dòng)的合成與分解(2)常用的分解方法：分解速度分解位移【變式探究】 如圖137所示，球網(wǎng)上沿高出桌面h，網(wǎng)到桌邊的距離為l.某人在乒乓球訓(xùn)練中，從左側(cè)l/2處，將球沿垂直于網(wǎng)的方向水平擊出，球恰好通過(guò)網(wǎng)的上沿落到右側(cè)桌邊緣設(shè)乒乓球運(yùn)動(dòng)為平拋運(yùn)動(dòng)則乒乓球()a在空中做變加速曲線運(yùn)動(dòng)b在水平方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)c在網(wǎng)右側(cè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間是左側(cè)的2倍d擊球點(diǎn)的高度是網(wǎng)高的2倍考點(diǎn)3、圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題【例3】 如圖138所示，半徑為r的光滑圓軌道豎直固定放置，小球m在圓軌道內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動(dòng)對(duì)于半徑r不同的圓軌道，小球m通過(guò)軌道最高點(diǎn)時(shí)都恰好與軌道間沒(méi)有相互作用力下列說(shuō)法中正確的是()a半徑r越大，小球通過(guò)軌道最高點(diǎn)時(shí)的速度越大b半徑r越大，小球通過(guò)軌道最高點(diǎn)時(shí)的速度越小c半徑r越大，小球通過(guò)軌道最低點(diǎn)時(shí)的角速度越大d半徑r越大，小球通過(guò)軌道最低點(diǎn)時(shí)的角速度越小【特別提醒】1.勻速圓周運(yùn)動(dòng)合力一定指向圓心利用f合m2r求解即可2.豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)可分為三種模型輕繩模型：臨界條件：mg輕桿模型臨界條件：v高0外軌模型球在最高點(diǎn)時(shí)，若vnp【變式探究】 (2013安徽卷，18)由消防水龍帶的噴嘴噴出水的流量是0.28 m3/min，水離開(kāi)噴口時(shí)的速度大小為16 m/s，方向與水平面夾角為60 ，在最高處正好到達(dá)著火位置，忽略空氣阻力，則空中水柱的高度和水量分別是(重力加速度g取10 m/s2)()a28.8 m1.12102 m3b28.8 m0.672 m3c38.4 m1.29102 m3 d38.4 m0.776 m31有兩顆繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星a和b，它們的軌道半徑rarb12，關(guān)于它們的向心加速度aa、ab的關(guān)系，以下判斷正確的是()a根據(jù)a2r，可得aaab12b根據(jù)a，可得aaab21c根據(jù)av，可得aaab11d根據(jù)ag，可得aaab412如圖1316為湖邊一傾角為30的大壩橫截面示意圖，水面與大壩的交點(diǎn)為o.一人站在a點(diǎn)以速度v0沿水平方向扔一小石子，已知ao40 m，不計(jì)空氣阻力，g取10 m/s2.下列說(shuō)法正確的是()a若v018 m/s，則石塊可以落入水中b若v020 m/s，則石塊不能落入水中c若石子能落入水中，則v0越大，落水時(shí)速度方向與水平面的夾角越大d若石子不能落入水中，則v0越大，落到斜面上時(shí)速度方向與斜面的夾角越大32012年10月25日，我國(guó)將第十六顆北斗衛(wèi)星“北斗g6”送入太空，并定點(diǎn)于地球靜止軌道東經(jīng)110.5.由此，具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的北斗系統(tǒng)將首先具備為亞太地區(qū)提供高精度、高可靠定位、導(dǎo)航、授時(shí)服務(wù)，將具短報(bào)文通信能力其定位精度優(yōu)于20 m，授時(shí)精度優(yōu)于100 ns.關(guān)于這顆“北斗g6”衛(wèi)星以下說(shuō)法中正確的有()a這顆衛(wèi)星軌道平面與東經(jīng)110.5的經(jīng)線平面重合b通過(guò)地面控制可以將這顆衛(wèi)星定點(diǎn)于杭州正上方c這顆衛(wèi)星的線速度大小比離地350 km高的“天宮一號(hào)”空間站線速度要大d這顆衛(wèi)星的周期一定等于地球自轉(zhuǎn)周期4(2013廣東卷，14)如圖1317，甲、乙兩顆衛(wèi)星以相同的軌道半徑分別繞質(zhì)量為m和2m的行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是()a甲的向心加速度比乙的小b甲的運(yùn)行周期比乙的小c甲的角速度比乙的大d甲的線速度比乙的大5(2013江蘇卷，2)如圖1318所示，“旋轉(zhuǎn)秋千”中的兩個(gè)座椅a、b質(zhì)量相等，通過(guò)相同長(zhǎng)度的纜繩懸掛在旋轉(zhuǎn)圓盤上不考慮空氣阻力的影響，當(dāng)旋轉(zhuǎn)圓盤繞豎直的中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是()aa的速度比b的大ba與b的向心加速度大小相等c懸掛a、b的纜繩與豎直方向的夾角相等d懸掛a的纜繩所受的拉力比懸掛b的小6(2013安徽卷，17)質(zhì)量為m的人造地球衛(wèi)星與地心的距離為r時(shí)，引力勢(shì)能可表示為ep，其中g(shù)為引力常量，m為地球質(zhì)量，該衛(wèi)星原來(lái)在半徑為r1的軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由于受到極稀薄空氣的摩擦作用，飛行一段時(shí)間后其圓周運(yùn)動(dòng)的半徑變?yōu)閞2，此過(guò)程中因摩擦而產(chǎn)生的熱量為()agmm bgmmc dc7如圖1319所示，2011年中俄聯(lián)合實(shí)施探測(cè)火星活動(dòng)計(jì)劃，由中國(guó)負(fù)責(zé)研制的“螢火一號(hào)”火星探測(cè)器與俄羅斯研制的“福布斯土坡”火星探測(cè)器一起由俄羅斯“天頂”運(yùn)載火箭發(fā)射前往火星如果火星的質(zhì)量為地球質(zhì)量的，火星的半徑為地球半徑的.那么關(guān)于火星探測(cè)器，下列說(shuō)法中正確的是()a探測(cè)器的發(fā)射速度只有達(dá)到了第三宇宙速度才可以發(fā)射成功b火星的密度是地球密度的倍c探測(cè)器在火星表面上的重力是在地球表面上重力的倍d火星探測(cè)器環(huán)繞火星運(yùn)行的最大速度為繞地球運(yùn)行的第一宇宙速度的2倍8一物體在xoy平面內(nèi)從坐標(biāo)原點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，沿x軸和y軸方向運(yùn)動(dòng)的速度v隨時(shí)間t變化的圖象分別如圖1320甲、乙所示，則物體在0t0時(shí)間內(nèi)()a做勻變速運(yùn)動(dòng)b做非勻變速運(yùn)動(dòng)c運(yùn)動(dòng)的軌跡可能如圖丙所示d運(yùn)動(dòng)的軌跡可能如圖丁所示9地球同步衛(wèi)星軌道必須在赤道平面上空，和地球有相同的角速度，才能和地球保持相對(duì)靜止關(guān)于各國(guó)發(fā)射的地球同步衛(wèi)星，下列表述正確的是()a所受的萬(wàn)有引力大小一定相等b離地面的高度一定相同c運(yùn)行的速度都小于7.9 km/sd都位于赤道上空的同一個(gè)點(diǎn)10(2013福建卷，20)如圖1321，一不可伸長(zhǎng)的輕繩上端懸掛于o點(diǎn)，下端系一質(zhì)量m1.0 kg的小球現(xiàn)將小球拉到a點(diǎn)(保持繩繃直)由靜止釋放，當(dāng)它經(jīng)過(guò)b點(diǎn)時(shí)繩恰好被拉斷，小球平拋后落在水平地面上的c點(diǎn)地面上的d點(diǎn)與ob在同一豎直線上，已知繩長(zhǎng)l1.0 m，b點(diǎn)離地高度h1.0 m，a、b兩點(diǎn)的高度差h0.5 m，重力加速度g取10 m/s2，不計(jì)空氣影響，求： (1)地面上dc兩點(diǎn)間的距離s；(2)輕繩所受的最大拉力大小11如圖1322所示，ab段為一半徑r0.2 m的光滑圓形軌道，ef為一傾角為30的光滑斜面，斜面上有一質(zhì)量為0.1 kg