高考物理二輪復(fù)習(xí)專題一力與運(yùn)動(dòng)第3講拋體運(yùn)動(dòng)圓周運(yùn)動(dòng)學(xué)案

1、第3講 拋體運(yùn)動(dòng) 圓周運(yùn)動(dòng)做真題明考向真題體驗(yàn)透視命題規(guī)律授課提示：對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第 12頁真題再做1. （2017 高考全國卷n,T14）如圖，一光滑大圓環(huán)固定在桌面上，環(huán)面位于豎直平面內(nèi)，在大圓環(huán)上套著一個(gè)小環(huán).小環(huán)由大圓環(huán)的最高點(diǎn)從靜止開始下滑，在小環(huán)下滑的過程中，大圓環(huán)對(duì)它的作用力（）B. 一直做正功A. 直不做功15C.始終指向大圓環(huán)圓心D.始終背離大圓環(huán)圓心解析：由于大圓環(huán)是光滑的，因此小環(huán)下滑的過程中，大圓環(huán)對(duì)小環(huán)的作用力方向始終 與速度方向垂直，因此作用力不做功， A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；小環(huán)剛下滑時(shí)，大圓環(huán)對(duì)小環(huán) 的作用力背離大圓環(huán)的圓心，滑到大圓環(huán)圓心以下的位置時(shí)， 大圓環(huán)對(duì)小環(huán)

2、的作用力指向大 圓環(huán)的圓心，C、D項(xiàng)錯(cuò)誤.答案：A2. （2017 高考全國卷I, T15）發(fā)球機(jī)從同一高度向正前方依次水平射出兩個(gè)速度不同 的乒乓球（忽略空氣的影響）.速度較大的球越過球網(wǎng)， 速度較小的球沒有越過球網(wǎng).其原因是（）A. 速度較小的球下降相同距離所用的時(shí)間較多B. 速度較小的球在下降相同距離時(shí)在豎直方向上的速度較大C. 速度較大的球通過同一水平距離所用的時(shí)間較少D. 速度較大的球在相同時(shí)間間隔內(nèi)下降的距離較大解析：發(fā)球機(jī)從同一高度水平射出兩個(gè)速度不同的乒乓球，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律， 豎直方1向上，h=尹t2，可知兩球下落相同距離h所用的時(shí)間是相同的，選項(xiàng) A錯(cuò)誤；由vy= 2gh可

3、知，兩球下落相同距離 h時(shí)在豎直方向上的速度 vy相同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律， 水平方向上，x= vt，可知速度較大的球通過同一水平距離所用的時(shí)間t較少，選項(xiàng)C正確;由于做平拋運(yùn)動(dòng)的球在豎直方向的運(yùn)動(dòng)為自由落體運(yùn)動(dòng)，兩球在相同時(shí)間間隔內(nèi)下降的距離相同，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.答案：C3. （2018 高考全國卷川，T17）在一斜面頂端，將甲、乙兩個(gè)小球分別以v和鄉(xiāng)的速度沿同一方向水平拋出，兩球都落在該斜面上.甲球落至斜面時(shí)的速率是乙球落至斜面時(shí)速率 的（）A. 2倍B.4倍D. 8倍C. 6倍解析：如圖所示，可知：x = vt ,x tan 0 = qgt22tan 0g甲、乙兩球拋出速度為 v和2

4、，則相應(yīng)水平位移之比為 4： 1，由相似三角形知，下落高 度之比也為4： 1，由自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律得，落在斜面上豎直方向速度之比為2 ： 1，則可得落至斜面時(shí)速率之比為 2 : 1.答案：A4. （2016 高考全國卷H,T16）小球P和Q用不可伸長的輕匚宅血札m總丁如也必空繩懸掛在天花板上，P球的質(zhì)量大于 Q球的質(zhì)量，懸掛P球的繩 比懸掛Q球的繩短將兩球拉起，使兩繩均被水平拉直，如圖所示將兩球由靜止釋放在 各自軌跡的最低點(diǎn)（）A. P球的速度一定大于 Q球的速度B. P球的動(dòng)能一定小于 Q球的動(dòng)能C. P球所受繩的拉力一定大于Q球所受繩的拉力D. P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度1 解

5、析：小球從水平位置擺動(dòng)至最低點(diǎn)，由動(dòng)能定理得，mg qmG,解得v= .'2gL,因Lpvg 故vp<vq,選項(xiàng)A錯(cuò)誤；因?yàn)?丘=mgL又m>m,則兩小球的動(dòng)能大小無法比較，選2項(xiàng)B錯(cuò)誤；對(duì)小球在最低點(diǎn)受力分析得，F(xiàn)t mg= ，可得Ft= 3mg因m>m>,故選項(xiàng)C正2v 確；由a= = 2g可知，兩球的向心加速度相等，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.答案：C5. （2017 高考全國卷n,T17）如圖，半圓形光滑軌道固定在水平地面上，半圓的直徑與地面垂直. 一小物塊以速度v從軌道下端滑入軌道， 并從 軌道上端水平飛出，小物塊落地點(diǎn)到軌道下端的距離與軌道半徑有關(guān)，此距離最大時(shí)對(duì)應(yīng)

6、的軌道半徑為（重力加速度大小為 g）（）A.16g2 2v v B. C.8g 4gD.2g解析：設(shè)軌道半徑為 R,小物塊從軌道上端飛出時(shí)的速度為V1，由于軌道光滑，根據(jù)機(jī)1 2 1 2械能守恒定律有 mg<2R= 2mwqmv,小物塊從軌道上端飛出后做平拋運(yùn)動(dòng)，對(duì)運(yùn)動(dòng)分解有24221 ov o vvvx= Vit, 2R gt，求得x =、'、; 16 RH2,因此當(dāng)R= 0，即R=時(shí)，x 取得最2»y8g4g8g8g大值，B項(xiàng)正確，A C D項(xiàng)錯(cuò)誤.答案：B考情分析命題特點(diǎn)與趨勢一一怎么考1. 高考對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)的考查，多集中在考查平拋運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律的

7、應(yīng)用及與生活、生產(chǎn)相聯(lián)系的命題，多涉及相關(guān)物理量的臨界和極限狀態(tài)的求解，或考查平拋運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)自身固有的特征物理量. 豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)結(jié)合能量知識(shí)命題、 勻速 圓周運(yùn)動(dòng)結(jié)合磁場相關(guān)知識(shí)命題是考試重點(diǎn)，歷年均有相關(guān)選擇題或計(jì)算題出現(xiàn).2單獨(dú)命題常以選擇題的形式出現(xiàn)；與牛頓運(yùn)動(dòng)定律、功能關(guān)系、電磁學(xué)知識(shí)相綜合 的命題常以計(jì)算題的形式出現(xiàn).3平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及其研究方法，圓周運(yùn)動(dòng)的角速度、線速度及加速度是近年考試的熱點(diǎn)，且多數(shù)與電場、磁場、機(jī)械能等知識(shí)結(jié)合形成綜合類考題.解題要領(lǐng)一一怎么做1熟練掌握平拋、圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)的組合問題，要善于利用轉(zhuǎn)折點(diǎn)的速度進(jìn)行突破.2靈活應(yīng)用運(yùn)

8、動(dòng)的合成與分解的思想解決平拋、類平拋運(yùn)動(dòng)問題；對(duì)勻速圓周運(yùn)動(dòng)問題，掌握尋找向心力來源、圓心及求半徑的方法.建體系記要點(diǎn) 知識(shí)串聯(lián)熟記核心要點(diǎn)授課提示：對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第13頁網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建F令與h不兵線韻件1研丸1方if迄動(dòng)的作城耳外解平拋I類亞力r嚴(yán).跖城用兩類辱繪勺連圓周運(yùn)功心嘰if角速崖 聲線速惟 向一心埔述度 向-5力要點(diǎn)熟記1 物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件：當(dāng)物體所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一條直線-亠"r I " iyf.0 I iw ".g w.i r i i n i n n u i i tr上時(shí)，物體做曲線運(yùn)動(dòng).2 運(yùn)動(dòng)的合成與分解的運(yùn)算法則：平行四邊形定則

9、.3. 做平拋運(yùn)動(dòng)的物體，平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間完全由高度決定.mH ""-r mi w r l u4. 平拋(或類平拋)運(yùn)動(dòng)的推論(1) 任意時(shí)刻速度的反向延長線一定通過此時(shí)水平位移的中點(diǎn).(2) 設(shè)在任意時(shí)刻瞬時(shí)速度與水平方向的夾角為e ,位移與水平方向的夾角為$,則有tan e = 2tan $ .5. 做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，其向心力等于合力，并且向心力只改變速度的方向，不改 變速度的大小，因此物體的動(dòng)能保持不變，向心力不做功，但動(dòng)量不斷改變.6. 水平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)臨界問題(1) 水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的物體其向心力可能由彈力、摩擦力等力提供，常涉及繩的張 緊與松弛、接觸面分離等

10、臨界狀態(tài).(2) 常見臨界條件：繩子松弛的臨界條件是繩的張力Ft= 0；接觸面滑動(dòng)的臨界條件是拉力F= Ffmax ；接觸面分離的臨界條件是接觸面間的彈力Fn= 0.7. 豎直平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的兩種臨界問題 繩模型：半徑為 R的圓形軌道，物體能通過最高點(diǎn)的條件是vNgR.(2)桿模型：物體能通過最高點(diǎn)的條件是v>0.研考向提能力 1考向研析掌握應(yīng)試技能授課提示：對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第 14頁考向一 運(yùn)動(dòng)的合成與分解I必備知識(shí)1.合運(yùn)動(dòng)性質(zhì)和軌跡的判斷方法：若加速度與初速度的方向在同一直線上，則為直線運(yùn)動(dòng)，否則為曲線運(yùn)動(dòng)，加速度恒定則為勻變速運(yùn)動(dòng)，加速度不恒定則為非勻變速運(yùn)動(dòng).2三種過河情景分析d（

11、1）過河時(shí)間最短：船頭正對(duì)河岸時(shí)，渡河時(shí)間最短，tmin= （d為河寬，V1為船在靜水Vi中的速度）.（2）過河路徑最短（V2<Vi時(shí)，V2為水流的速度）：合速度垂直于河岸時(shí)，航程最短，Xmin=d.船頭指向上游與河岸夾角為a , COS a = V.Vi（3）過河路徑最短（V2>vi時(shí)）:合速度不可能垂直于河岸，無法垂直渡河，最短航程s短dCOS a3端速問題解題原則把物體的實(shí)際速度分解為垂直于繩 （桿）和平行于繩（桿）兩個(gè)分量，根據(jù)沿繩（桿）方向的分速度大小相等求解，常見的模型如圖所示.柯一乙新題再程1. （2018 山東臨沂檢測）有一個(gè)質(zhì)量為4kg的質(zhì)點(diǎn)在xOy平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，在

12、 x方向的速度圖象和y方向的位移圖象分別如圖甲、乙所示下列說法正確的是A. 質(zhì)點(diǎn)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)B. 質(zhì)點(diǎn)所受的合外力為 22NC. 2s時(shí)質(zhì)點(diǎn)的速度為6m/sD. 零時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的速度為 5m/s解析：由圖可知質(zhì)點(diǎn)在x軸方向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),在y軸方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)， 合力的方向沿X軸方向.在x軸方向上的初速度為 3m/s，在y軸方向上的速度為 4 m/s，則初 速度vo= '32 + 42m/s = 5 m/s，初速度方向不沿 x軸方向，所以質(zhì)點(diǎn)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，故 A錯(cuò)誤，D正確；質(zhì)點(diǎn)在x軸方向上的加速度為ax= 1.5m/s2, y軸方向上的加速度為零，則合加速度為a= 1.5

13、m/s2，所以合力為 F= ma= 4X 1.5N= 6N, B錯(cuò)誤；2s末在x軸方向上的 速度為Vx= 6m/s,在y軸方向上的速度為 vy= 4 m/s，則合速度 v = ：'62 + 42m/s>6 m/s, C錯(cuò) 誤.答案：D2. （2018 湖北咸寧期中聯(lián)考）如圖所示，小船以大小為 v（小船在靜水中的速度）、方 向與上游河岸成 e的速度從o處過河，經(jīng)過一段時(shí)間，正好到達(dá)正對(duì)岸的o'處現(xiàn)要使小船在更短的時(shí)間內(nèi)過河并且也正好到達(dá)正對(duì)岸o處，在水流速度不變的情況下，可采取的方法是（）a. e角不變且v增大b. e角減小且v增大c. e角增大且v減小d. e角增大且v增

14、大解析：若在增大v的同時(shí)，適當(dāng)增大e角，才能保證水流方向的分速度不變，而垂直河岸的分速度增大，則小船才能垂直到達(dá)河對(duì)岸，且時(shí)間更短，選項(xiàng)D正確.答案：D3如圖所示，在水平力F作用下，物體B沿水平面向右運(yùn)動(dòng)，物體A恰勻速上升以下說法正確的是（）A. 物體B正向右做勻減速運(yùn)動(dòng)B. 物體B正向右做加速運(yùn)動(dòng)C. 地面對(duì)B的摩擦力減小D.斜繩與水平方向成 30°時(shí)，va： vb= ,；3 : 2解析：將B的運(yùn)動(dòng)分解為沿繩子方向和垂直于繩子方向，沿繩子 方向上的分速度等于 A的速度，如圖所示，根據(jù)平行四邊形定則有vavbCOS a = va,所以vb=，當(dāng)a減小時(shí)，物體 B的速度減小，但cos

15、aB不是做勻減速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；在豎直方向上，對(duì) B有mg= Fn+ FTSin a , Ft= mg, a減小，則支持力 Fn增大，根據(jù)Ff = 口Fn可知摩擦力Ff增大，選項(xiàng)C 錯(cuò)誤；根據(jù)vbCOS a = Va,知斜繩與水平方向成 30°時(shí)，Va ： Vb=: 2，選項(xiàng)D正確.答案：D方法技巧運(yùn)動(dòng)的合成與分解問題的三點(diǎn)注意 物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)是合運(yùn)動(dòng)，明確是在哪兩個(gè)方向上的合成，如第3題中物體B的運(yùn)動(dòng)是合運(yùn)動(dòng).(2) 根據(jù)合外力與合初速度的方向關(guān)系判斷合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì).(3) 運(yùn)動(dòng)的合成與分解就是速度、位移、加速度等的合成與分解，遵循平行四邊形定則， 如第1題中，速度和加速度的計(jì)

16、算就遵循平行四邊形定則.考向二拋體運(yùn)動(dòng)|典例示法典例展示1(多選)(2018 河北石家莊模擬)如圖所示，甲球從 0點(diǎn)以水平速度 vi 飛出，落在水平地面上的 A點(diǎn)乙球從 0點(diǎn)以水平速度 V2飛出，落在水平地面上的 B點(diǎn)反 彈后恰好也落在A點(diǎn).已知乙球在B點(diǎn)與地面碰撞反彈后瞬間水平方向的分速度不變，豎直方向的分速度方向相反大小不變，不計(jì)空氣阻力.下列說法正確的是( )A. 由0點(diǎn)到A點(diǎn)，甲球運(yùn)動(dòng)時(shí)間與乙球運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等B. 甲球由0點(diǎn)到A點(diǎn)的水平位移是乙球由 0點(diǎn)到B點(diǎn)水平位移的3倍C. vi : V2= 3 : 1D. V1 : V2 = 2 : 1思路探究(1)甲球由0到A的時(shí)間和乙球由 0到

17、B的時(shí)間有何關(guān)系？(2) 乙球由B到A的運(yùn)動(dòng)滿足什么規(guī)律？(3) 乙球由B到A的過程中最高點(diǎn)與 0點(diǎn)相比哪點(diǎn)高？解析根據(jù)題述情景和平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律知，由0點(diǎn)到A點(diǎn)，甲球運(yùn)動(dòng)時(shí)間是乙球運(yùn)動(dòng)時(shí)1間的3選項(xiàng)A錯(cuò)誤；甲球由0點(diǎn)到A點(diǎn)的水平位移是乙球由 0點(diǎn)到B點(diǎn)水平位移的3倍， 選項(xiàng)B正確；甲球從 0點(diǎn)到A點(diǎn)，乙球從 0點(diǎn)到B點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，由 x = vt可知，甲、 乙兩球水平速度之比為 V1 : V2= 3 : 1，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤.答案BC方法技巧處理平拋(類平拋)運(yùn)動(dòng)的注意事項(xiàng)(1)處理平拋(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

18、求合運(yùn)動(dòng)，如例題中甲、乙兩物體水平方向都做 勻速直線運(yùn)動(dòng).（2）對(duì)于在斜面上平拋又落到斜面上的問題，其豎直位移與水平位移之比等于斜面傾角 的正切值.（3）若平拋運(yùn)動(dòng)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.（4）做平拋運(yùn)動(dòng)的物體，其位移方向與速度方向一定不同.0-些題良練4. （多選）如圖所示，轟炸機(jī)沿水平方向勻速飛行，到達(dá)山坡底端正上方時(shí)釋放一顆炸彈，并垂直擊中山坡上的目標(biāo)A,已知A點(diǎn)高度為ho,山坡傾角為0，重力加速度為g,由此可算出（）A. 轟炸機(jī)的飛行高度B.轟炸機(jī)的飛行速度C.炸彈的飛行時(shí)間D.炸彈投出時(shí)的動(dòng)能解析：根據(jù)A點(diǎn)的高度可知

19、炸彈的水平位移為ho cot 0，炸彈在水平方向上有ho cot 0Vo1 2=Vot，由于炸彈垂直擊中目標(biāo) A,有tan 0 ，聯(lián)立可求得t與Vo，再根據(jù)h=gt可以 gt2得出轟炸機(jī)的飛行高度，故A、B C正確；由于不知道炸彈的質(zhì)量，無法求出炸彈投出時(shí)的動(dòng)能，D錯(cuò)誤.答案：ABC5. （多選）如圖所示，某一運(yùn)動(dòng)員從弧形雪坡上沿水平方向飛出后,又落回到斜面雪坡上.若斜面雪坡的傾角為 0 ,運(yùn)動(dòng)員飛出時(shí)的速度 大小為Vo,不計(jì)空氣阻力，運(yùn)動(dòng)員飛出后在空中的姿勢保持不變，重力加速度為g,則（）A. 如果vo不同，則該運(yùn)動(dòng)員落到雪坡時(shí)的速度方向也就不同B. 不論vo多大，該運(yùn)動(dòng)員落到雪坡時(shí)的速度方

20、向都是相同的C.運(yùn)動(dòng)員在空中經(jīng)歷的時(shí)間是2vota n 0gD.運(yùn)動(dòng)員落到雪坡時(shí)的速度大小是vocos 0解析：設(shè)在空中飛行時(shí)間為t，運(yùn)動(dòng)員豎直位移與水平位移之比*gt2xvot建=tan2vo則有飛行的時(shí)間2votan 0g，故C正確；豎直方向的速度大小為Vy= gt = 2votan 0，運(yùn)動(dòng)員落回雪坡時(shí)的速度大小v =，:V： + v' = vo ,：1 + 4tan20，故D錯(cuò)誤；設(shè)運(yùn)動(dòng)員落到雪坡時(shí)的速度方向與水平方向夾角為a，則tan aVy 2votan 0VxV02tan 0，由此可知，運(yùn)動(dòng)員落到雪坡時(shí)的速度方向與初速度方向無關(guān)，初速度不同，運(yùn)動(dòng)員落到雪坡時(shí)的速度方向相同

21、，故A錯(cuò)誤，B正確.答案：BC6. 一帶有乒乓球發(fā)射機(jī)的乒乓球臺(tái)如圖所示.水平臺(tái)面的長和寬分別為Li和L2，中間球網(wǎng)高度為 h.發(fā)射機(jī)安裝于臺(tái)面左側(cè)邊緣的中點(diǎn)，能以不同速率向右側(cè)不同方向水平發(fā)射乒乓球,發(fā)射點(diǎn)距臺(tái)面高度為3h.不計(jì)空氣的作用，重力加速度大小為g.若乒乓球的發(fā)射速率 V在某范圍內(nèi)，通過選擇合適的方向，面上，則V的最大取值范圍是（）解析:網(wǎng)就能使乒乓球落到球網(wǎng)右側(cè)臺(tái)設(shè)以速率 Vi發(fā)射乒乓球，經(jīng)過時(shí)間ti剛好落到球網(wǎng)正中間，則豎直方向上有3h-h= 2gt2,水平方向上有Li = Viti,由以上兩式可得V1= 41g.設(shè)以速率V2發(fā)射乒乓球，經(jīng)過時(shí)間t2剛好落到球網(wǎng)右側(cè)臺(tái)面的兩角處

22、，在豎直方向有1 23h = ?gt2,在水平方向有2 2+ L1= V2t 2,由以上兩式可得V2 =4計(jì)g則的最大取值范圍為Vi<V<V2.故選項(xiàng)D正確.答案：D考向三圓周運(yùn)動(dòng)問題典例示法典例展示2 （20i8 湖南懷化期中聯(lián)考）質(zhì)量為m的小球由輕繩a和b分別系于一輕質(zhì)細(xì)桿的B點(diǎn)和A點(diǎn)，如圖所示，繩 a與水平方向成0角，繩b在水平方向且長為I .當(dāng)輕桿繞軸AB以角速度3勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說法正確的是A. a繩的張力可能為零B. a繩的張力隨角速度的增大而增大C. 當(dāng)角速度3、/gCO0，b繩將出現(xiàn)彈力D. 若b繩突然被剪斷，則 a繩的彈力一定發(fā)生變

23、化思路探究(1)小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，繩 a拉力的效果是什么？(2)若b繩上無張力，保持 e不變時(shí)角速度是多大？解析由于小球m的重力不為零，a繩的張力不可能為零，b繩的張力可能為零，選 項(xiàng)A錯(cuò)誤；由于a繩的張力在豎直方向的分力等于重力，所以a繩的張力隨角速度的增大不變，b繩的張力隨角速度的增大而增大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；若b繩中的張力為零，設(shè) a繩中的張力為F,對(duì)小球 m Fsin e = mg Fcos e = mo 2l，聯(lián)立解得彎 e，即當(dāng)角速度3、竿色,b繩將出現(xiàn)彈力，選項(xiàng) C正確；若，b繩突然被剪斷時(shí)，a繩的彈力不發(fā)生變化，選項(xiàng) D錯(cuò)誤.答案C方法技巧解決圓周運(yùn)動(dòng)問題的主要步驟(1) 審清題

24、意，確定研究對(duì)象，明確物體做圓周運(yùn)動(dòng)的平面是至關(guān)重要的一環(huán)，如例題 中是水平圓周運(yùn)動(dòng).(2) 分析物體的運(yùn)動(dòng)情況，即物體運(yùn)動(dòng)的線速度、角速度、周期、軌道平面、圓心、半 徑等.(3) 分析物體的受力情況，畫出受力分析圖，確定向心力的來源，如例題中，當(dāng)3 =彎°時(shí)，a繩的水平分量提供向心力，當(dāng)3 9： °時(shí)，a繩的水平分量與b繩上拉力的合力充當(dāng)向心力.(4) 根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律及向心力公式列方程.些題復(fù)練7. (多選)(2018 北京密云質(zhì)檢)如圖甲、乙、丙、丁所示是游樂場中比較常見的過山 車，甲、乙兩圖的軌道車在軌道的外側(cè)做圓周運(yùn)動(dòng)，丙、丁兩圖的軌道車在軌道的內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動(dòng)，兩

25、種過山車都有安全鎖(由上、下、側(cè)三個(gè)輪子組成)把軌道車套在了軌道上，四個(gè)圖中軌道的半徑都為 R下列說法正確的是()丙A. 甲圖中，當(dāng)軌道車以一定的速度通過軌道最高點(diǎn)時(shí)，座椅一定給人向上的力B. 乙圖中，當(dāng)軌道車以一定的速度通過軌道最低點(diǎn)時(shí)，安全帶一定給人向上的力C. 丙圖中，當(dāng)軌道車以一定的速度通過軌道最低點(diǎn)時(shí)，座椅一定給人向上的力D. 丁圖中，軌道車過最高點(diǎn)的最小速度為gR2解析：甲圖中，由 mg=話可知，當(dāng)軌道車以一定的速度v= _ gR通過軌道最高點(diǎn)時(shí)，2座椅給人的力為零， 選項(xiàng)A錯(cuò)誤；乙圖中，由F mg= mR可知，當(dāng)軌道車以一定的速度通過2 2 軌道最低點(diǎn)時(shí)，安全帶一定給人向上的力F

26、= m葉AR,選項(xiàng)B正確；丙圖中，由F mg= mR可知，當(dāng)軌道車以一定的速度通過軌道最低點(diǎn)時(shí),2座椅一定給人向上的力 F= mg mR,選項(xiàng)C正確；由于過山車都有安全鎖 （由上、下、側(cè)三個(gè)輪子組成）把軌道車套在了軌道上，丁圖 中，軌道車過最高點(diǎn)的最小速度可以為零，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.答案：BC8. （多選）如圖所示，甲、乙兩水平圓盤的半徑之比為1 : 2,兩水平圓盤緊靠在一起，乙靠摩擦隨甲不打滑轉(zhuǎn)動(dòng)兩圓盤上分別放 置質(zhì)量為m和m的小物體，m= 2m,兩小物體與圓盤間的動(dòng)摩擦因 數(shù)相同.m距甲盤圓心r, m距乙盤圓心 2r，此時(shí)它們正隨盤做勻速圓周運(yùn)動(dòng).下列判斷正確的是 （）A. m和m的線速度之比為

27、 1 : 4B. m和m的向心加速度之比為 2 : 1C. 隨轉(zhuǎn)速慢慢增加， m先開始滑動(dòng)D. 隨轉(zhuǎn)速慢慢增加， m先開始滑動(dòng)解析：甲、乙兩圓盤邊緣上的各點(diǎn)線速度大小相等，有3 1 R= 3 22R,則得3 1 : 3 2=2 : 1，所以物塊相對(duì)圓盤開始滑動(dòng)前，m與m的角速度之比為 2: 1，根據(jù)公式v= 3r,V13122得一= =A錯(cuò)誤；根據(jù)a= 3 r得m與m的向心加速度之比為 a1 : a2= （ 3 1 r）V23 2 / r 1（3 22r） = 2 : 1, B正確；根據(jù)口 mg= mr®2知，m先達(dá)到臨界角速度， 可知當(dāng)轉(zhuǎn)速增加時(shí)， m先開始滑動(dòng)，C正確，D錯(cuò)誤.答

28、案：BC9. （多選）如圖甲所示，半徑為 R內(nèi)壁光滑的圓形細(xì)管豎直放置，一可看作質(zhì)點(diǎn)的小球在圓管內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)其運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn) A時(shí)，小球受到的彈力 F與其在A點(diǎn)速度平方（即V2）的關(guān)系如圖乙所示設(shè)細(xì)管內(nèi)徑可忽略不計(jì)，則下列說法正確的是（）RA. 當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?-bB. 該小球的質(zhì)量為bC. 當(dāng)v2 = 2b時(shí)，小球在圓管的最低點(diǎn)受到的彈力大小為7aD. 當(dāng)ow v2<b時(shí)，小球在 A點(diǎn)對(duì)圓管的彈力方向豎直向上解析：由圖乙可知，當(dāng) v2= b時(shí)，小球與圓管內(nèi)壁之間恰好沒有力的作用，此時(shí)由重力一bb2提供小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，即mg= nR,故g= r選項(xiàng)A錯(cuò)誤；當(dāng)v = 0時(shí)

29、，有mg= a,ba2又因?yàn)間=,，所以小球的質(zhì)量 m=R,選項(xiàng)B正確；當(dāng)v = 2b時(shí)，設(shè)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)Rb1 2 1的速度大小為v '，則由機(jī)械能守恒定律可得 mg2R= -mv m-2 b,設(shè)小球在最低點(diǎn)時(shí)/ 2受到的彈力大小為 F',則由向心力公式可得 F' mg=拮*，聯(lián)立解得F'= 7a,選項(xiàng)C 正確；當(dāng)0w v2<b時(shí)，小球在最高點(diǎn)時(shí)需要的向心力小于小球的重力，所以圓管對(duì)小球的彈 力方向豎直向上，由牛頓第三定律可知，小球?qū)A管的彈力方向豎直向下，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.答案：BC限訓(xùn)練通高考1科學(xué)設(shè)題 拿下高考高分單獨(dú)成冊(cè)對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第127頁（45

30、分鐘）一、單項(xiàng)選擇題1 .下列說法正確的是（）A. 做曲線運(yùn)動(dòng)的物體的合力一定是變化的B. 兩勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng)C. 做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的加速度大小恒定，方向始終指向圓心D. 做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在相同的時(shí)間內(nèi)速度的變化不同解析：做曲線運(yùn)動(dòng)的物體的合力不一定是變化的，例如平拋運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；兩個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)可能是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的加速 度大小恒定，方向始終指向圓心， 選項(xiàng)C正確；做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在相同的時(shí)間內(nèi)速度的變 化相同，均等于gt,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.答案：C2. （2018 江蘇三市第二次聯(lián)考 ）小孩站在岸邊向湖面拋石子，三次的軌跡如

31、圖所示， 最高點(diǎn)在同一水平線上，忽略空氣阻力的影響，下列說法正確的是（）A. 沿軌跡3運(yùn)動(dòng)的石子落水時(shí)速度最小B. 沿軌跡3運(yùn)動(dòng)的石子在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長C. 沿軌跡1運(yùn)動(dòng)的石子加速度最大D. 三個(gè)石子在最高點(diǎn)時(shí)速度相等解析：根據(jù)拋體運(yùn)動(dòng)規(guī)律，三個(gè)石子在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，落地時(shí)豎直速度相等，沿軌跡3運(yùn)動(dòng)的石子水平速度最小，落水時(shí)速度最小，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；三個(gè)石子在空中運(yùn)動(dòng)只受重力，加速度相等，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；三個(gè)石子在最高點(diǎn)時(shí)石子 1速度最大，石子3速度最小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.答案：A3 .某飛機(jī)練習(xí)投彈， 飛行高度為h= 500m飛行速度為v = 100m/s ,飛機(jī)飛行到A點(diǎn)上 空時(shí)實(shí)施投彈，結(jié)果

32、炮彈落在了目標(biāo)的前方s = 100 m處，第二次投彈時(shí)，保持飛機(jī)速度不變，仍在 A點(diǎn)上空投彈，為了能命中目標(biāo)，第二次投彈的高度約為（重力加速度 g取102m/s）（）A. 450mB.405mC. 350mD. 300m一/2h解析：由題意可知，炮彈第二次做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移應(yīng)為x= vyl s，第二次平x1 2 1/2h s 2拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t =，因此第二次投彈的高度 h'=：gt = g（ :一一 ） = 405m, B項(xiàng)正確.v2口 2口V g v答案：B4. 如圖所示，一條小河河寬 d = 60m,水速V1 = 3m/s.甲、乙兩船在靜水中的速度均為 V2= 5 m/s.兩船同

33、時(shí)從 A點(diǎn)出發(fā)，且同時(shí) 到達(dá)對(duì)岸，其中甲船恰好到達(dá)正對(duì)岸的B點(diǎn)，乙船到達(dá)對(duì)岸的C :點(diǎn)，則()B. 兩船過河時(shí)間為 12sC. 兩船航行的合速度大小相同D. BC的距離為72m解析：因?yàn)橥瑫r(shí)到達(dá)對(duì)岸，所以dV2COS aV2COS 卩，解得a=3, A正確；當(dāng)船頭垂直岸渡河時(shí)t = d = 12s，現(xiàn)在兩船在垂直河岸方向上的速度小于V2，故渡河時(shí)間大于 12s, BV2錯(cuò)誤；由于兩船的方向不同，而水流方向相同，根據(jù)平行四邊形定則可知兩者的合速度大小4 3不同，C錯(cuò)誤；根據(jù)幾何知識(shí)可得 cos a = cos （3 = 5，所以sin卩=5,故乙船在水流方向的3d速度為v = （3 + 5X】）

34、m/s = 6 m/s，渡河時(shí)間為t'= 15s，所以BC的距離為xbc=5 V2COS 3vt '= 6X 15m= 90m D錯(cuò)誤.答案：A5. （2018 天津市河西區(qū)高三期末 ）如圖所示，質(zhì)量為m的小球在豎直面 內(nèi)的光滑圓形軌道內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動(dòng)，通過最高點(diǎn)且剛好不脫離軌道時(shí)的速度為v,重力加速度為 g,則當(dāng)小球通過與圓心等高的A點(diǎn)時(shí)，對(duì)軌道內(nèi)側(cè)的壓力大小為（）A. mgC. 3mg解析：小球恰好通過最高點(diǎn)時(shí)，有B. 2mgD. 5mg2mgr nR,由最高點(diǎn)到 A點(diǎn)過程，由機(jī)械能守恒定律1 2 1 2VA有mgR= 2口仏2mV，在A點(diǎn)由牛頓第二定律有 Fn=聯(lián)立解得軌道

35、對(duì)小球的彈力 Fn= 3mg由牛頓第三定律得小球?qū)壍纼?nèi)側(cè)的壓力大小為3mg選項(xiàng)C正確.答案：C6. （2018 河南洛陽聯(lián)考）如圖所示，長為L的輕直棒一端可繞固定軸O轉(zhuǎn)動(dòng)，另一端固定一質(zhì)量為m的小球，小球擱在水平升降臺(tái)上，升降平臺(tái)以速度V勻速上升.下列說法正確的是（）A. 小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)B. 當(dāng)棒與豎直方向的夾角為a時(shí)，小球的速度為Vcos aC. 棒的角速度逐漸增大D.當(dāng)棒與豎直方向的夾角為a時(shí)，棒的角速度為VLsin a解析：棒與平臺(tái)接觸點(diǎn)（即小球）的運(yùn)動(dòng)可視為豎直向上的勻速運(yùn)動(dòng)和沿平臺(tái)向左的運(yùn)動(dòng)的合成. 小球的實(shí)際運(yùn)動(dòng)即合運(yùn)動(dòng)方向是垂直于棒指向左上方，如圖所示.設(shè)棒的角速度為 3,

36、則合速度v實(shí)=®L,沿豎直向上方向上的速度分量等于 V,即VVeasin a=v，所以3= L-，小球速度為v實(shí)=泌=，由此可知棒（小球）的角速度隨棒與豎直方向的夾角a的增大而減小，小球做角速度越來越小的變速圓周運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A B、C錯(cuò)誤，D正確.答案：D、多項(xiàng)選擇題7. （2018 四川成都高三二診 ）如圖甲所示，水平放置的圓盤繞豎直固定軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在圓盤上沿半徑開有一條寬度為2mm的均勻狹縫，將激光器a與傳感器b上下對(duì)準(zhǔn)，a、b可以同步地沿圓盤半徑方向勻速移動(dòng)，當(dāng)狹縫經(jīng)過a、b之間時(shí)，b接收到一個(gè)激光信號(hào)圖乙為b所接收的光信號(hào)強(qiáng)度I隨時(shí)間t變化的圖線，圖中 ti= 1.0 x 10

37、 _3s , t2 = 0.8 x 103s .由此可知（24A. 圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為1sB. 圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為2.5 n rad/sC. a、b同步移動(dòng)的方向沿半徑指向圓心D. a、b同步移動(dòng)的速度大小約為J m/s4 n解析：由圖象得，轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)周期為T= 0.8s，角速度為 e = 2Tn= 2.5 n rad/s，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；由于光信號(hào)能通過狹縫的時(shí)間逐漸減小，即圓盤上的對(duì)應(yīng)傳感器所在位置 的線速度逐漸增加，因此激光器傳感器沿半徑由中心向邊緣移動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；狹縫寬度d=2mm傳感器接收到第1個(gè)脈沖時(shí)距離轉(zhuǎn)軸為 n,傳感器接收到第 2個(gè)脈沖時(shí)距離轉(zhuǎn)軸為 r2,A 11= , 1

38、2 = ，傳感器沿半徑方向上移動(dòng)位移s = r2 r 1 = （, 1 ），運(yùn)ercer 2eA 12 A11一s d 1動(dòng)速度為v=3T（貢11頁）=47 m/s，選項(xiàng)D正確.答案：BD&（2018 高考江蘇卷）火車以60m/s的速率轉(zhuǎn)過一段彎道，某乘客發(fā)現(xiàn)放在桌面上的 指南針在10s內(nèi)勻速轉(zhuǎn)過了約10° .在此10s時(shí)間內(nèi)，火車（）A.運(yùn)動(dòng)路程為600mB. 加速度為零C. 角速度約為1rad/sD. 轉(zhuǎn)彎半徑約為3.4km2nX 109360n解析：火車的角速度 3= y =10 rad/s = rad/s，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；火車做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其受到的合外力等于向心力，加速

39、度不為零，選項(xiàng) B錯(cuò)誤；火車在10s內(nèi)運(yùn)動(dòng)路程s= vt = 600m,選項(xiàng)A正確；火車轉(zhuǎn)彎半徑 R= = m3.4km，選項(xiàng) D正確.3 n180答案：AD9. （2018 山東濟(jì)南高三一模）如圖所示，傾角為 9的斜面固定在水平面上，從斜面頂端以速度 vo水平拋出一小球，經(jīng)過時(shí)間to恰好落在 斜面底端，速度是 V,不計(jì)空氣阻力.下列說法正確的是（）A. 若以速度2V0水平拋出小球，則落地時(shí)間大于t0B. 若以速度2V0水平拋出小球，則落地時(shí)間等于t0C. 若以速度1V0水平拋出小球，則撞擊斜面時(shí)速度方向與v成2 9角1 一 一D. 若以速度2V0水平拋出小球，則撞擊斜面時(shí)速度方向與v同向解析

40、：若以速度2v0水平拋出小球，小球一定落在水平面上，小球下落的高度不變，由1 2 1h= 2gt2,可知落地時(shí)間等于 t0，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；若以速度2V0水平拋出小球，小球一V0 V01定落在斜面上，末速度與豎直方向夾角的正切tan a =，故撞擊斜面時(shí)速度Vy gt 2tan 9方向與v同向，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確.答案：BD10. （2018 陜西西安市高三模擬 ）如圖所示，一質(zhì)量為 m的小球置于半 徑為R的光滑豎直軌道最低點(diǎn) A處，B為軌道最高點(diǎn)，C D為圓的水平直徑 兩端點(diǎn).輕質(zhì)彈簧的一端固定在圓心0點(diǎn)，另一端與小球拴接， 已知彈簧的勁度系數(shù)為k =閉原長為L= 2R,彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，若給小球一 水平初速度V0，已知重力加速度為 g，則（）A. 無論V0多大，小球均不會(huì)離開圓軌道B. 若兩“0<,：議，則小球會(huì)在 B D間脫離圓軌道C只要V0> '4gR小球就能做完整的圓周運(yùn)動(dòng)D. 若小球能做完整圓周運(yùn)動(dòng)，則V。越大，小球與軌道間的最大壓力與最小壓力之差就會(huì)越大解析：由題中條件易知彈簧的彈力始終為F= k x= mg