備戰(zhàn)2019高考物理二輪復習專項攻關高分秘籍專題04曲線運動學案

1、專題04曲線運動【備考建議】本章是高考必考的，考查頻率最高的是平拋運動、圓周運動的應用。選擇題較多，也有綜合性的計算題。與圓 周運動相關的試題多與能量、磁場結合，對綜合能力的要求較高。要熟練掌握運動合成和分解思想。多訓練分 析物理過程，挖掘題目的隱含條件，靈活選取物理公式的能力?！窘浀淅}】考點一：物體做曲線運動的條件與軌跡的分析【典例1】（2018 河南南陽模擬）下面說法中正確的是（）A.做曲線運動的物體速度方向必定變化B.速度變化的運動必定是曲線運動C.加速度恒定的運動不可能是曲線運動D.加速度變化的運動必定是曲線運動【解析】做曲線運動的物體速度大小不一定變化，但速度方向必定變化，A項正確

2、；速度變化的運動可能是速度大小在變化，也可能是速度方向在變化 ，不一定是曲線運動，B項錯誤；加速度恒定的運動可能是勻變速直 線運動，也可能是勻變速曲線運動，C項錯誤；加速度變化的運動可能是變加速直線運動，也可能是變加速曲線運動,D項錯誤.【典例2】（2018 河北石家莊質檢）一個質量為2 kg的物體，在4個共點力作用下處于平衡狀態(tài).現(xiàn)同時撤 去大小分別為8N和12N的兩個力，其余的力保持不變，關于此后該物體運動的說法正確的是（）一定做勻變速運動，加速度大小可能等于重力加速度的大小一定做勻變速直線運動，加速度大小可能是 5 m/s2C.可能做勻減速直線運動，加速度大小是1.5 m/s2D.可能做

3、勻速圓周運動，向心加速度大小是 6 m/s2【解析】由平衡條件得知，余下力的合力與撤去的兩個力的合力大小相等、方向相反，則撤去大小分別為8N和12 N的兩個力后，物體的合力大小范圍為4 N w F合 20 N,物體的加速度范圍為2 m/s2 a 空g=2,剛好等于K B兩個碼*之間距離幽的2 2 2 3y 33信,即兩船在配的申點相遇，選項正確ASC錯誤口3H【解后反思】若 A B兩個碼頭之間距離為 2,則此題正確選項上哪一個？若A B兩個碼頭之間距離3,則此題正確選項上哪一個？若甲船在靜水中的速度大于乙船，則兩船哪一個先到達和對岸?大于2受3還能夠相遇嗎？若甲船在靜水中的速度小于乙船，則兩船

4、哪一個先到達和對岸？還能夠相遇嗎?考點四關聯(lián)速度問題【典例6】（2018洛陽聯(lián)考）如圖所示，長為L的輕直棒一端可繞固定軸 O轉動，另一端固定一質量為m的小球，小球擱在水平升降臺上，升降平臺以速度v勻速上升，下列說法正確的是A.B.C.小球做勻速圓周運動v當棒與豎直方向的夾角為a時，小球的速度為棒的角速度逐漸增大D.當棒與豎直方向的夾角為a時，棒的角速度為VLsina【參考答案】D1名師解析】棒與平臺接觸點向小球）的運動可視為豎直向上的勻速運動和沿平臺向左的運動的合成,小球 的實際運動即合運動方向是垂直于棒指向左上方，如同所示,設棒的角速度為可，則合速度沿豎 直向上方向上的速度分量等于心即出工疝

5、1d=心所以出二號小球速度為下年=湎=由此可如棒 （小球）的角速度隨棒與豎直方向的夾角的增大而減小,小球做角速度越來越小的變速圓周運動.選項ABC 錯誤D正踴?？键c五與斜面有關的平拋運動問題【典例7】（多選）如圖所示，固定斜面PO,QO與水平面MN的夾角均為45 ,現(xiàn)由A點分別以v1,v2先后沿水平方向拋出兩個小球（可視為質點），不計空氣阻力，其中以v1拋出的小球恰能垂直于QO落于C點，飛行時間為t,以v2拋出的小球落在 PO斜面上的B點，且B,C在同一水平面上，則（）M 0NA.落于B點的小球飛行時間為tB.v2=gtC.落于C點的小球的水平位移為gt2D.A點距水平面MN的高度為gt2【解

6、析】落于C點的小球速度垂直 QO則兩分速度相等，即v產gt,得出水平位移x=vit=gt 2,故選項C正確；落于B點的小球分解位移如圖所示，其中,BC在同一平面，故飛行時間都為t,由圖可得tan 451 2=2=里，所v2t2V2以V2=更，故選項A正確，B錯誤.設C點距地面為h,由幾何關系知x=2h+V2t,聯(lián)立以上幾式可得 h=- gt2,故A 24距水平面高度 H=h+ 1gt 2=-gt2,故選項D正確. 24考點六平拋運動中的臨界問題【典例8】（2018 廣東廣州模擬）如圖所示，在一豎直墻壁上有一窗口，窗口上、下沿間的高度 H=1.6 m,墻的厚度d=0.4 m,某人在離墻壁距離L=

7、1.4 m、距窗口上沿高 h=0.2 m處的P點，將可視為質點的小物體以速度v垂直于墻壁水平拋出，小物體直接穿過窗口并落在水平地面上，取g=10 m/s2,則v的取值范圍是（）A.v7 m/sB.v2.3 m/sC.3 m/sv7 m/sD.2.3 m/sv3 m/s【解析】當小物體的速度最大時，小物體正好從窗口的右側上沿邊經過，如圖中軌跡1,設此時的速度為VI,由平拋運動規(guī)律可得L=Viti,h= 1gti2,聯(lián)立可得V1=7 m/s；當小物體的速度最小時，其正好從窗口左側下沿邊2經過，如圖中軌跡2,設此時的速度為 V2,由平拋運動規(guī)律可得L+d72t 2,h+H=gt22,聯(lián)立可得v2=3

8、 m/s,即v2的取值范圍是 3 m/sv ma的所以A將發(fā)生滑動.考點八豎直面內的圓周運動【典例11】（2018 廣東百校聯(lián)考）（多選）如圖所示，豎直放置的光滑圓軌道被固定在水平地面上，半徑r=0.4m,最低點處有一小球（半徑比r小很多），現(xiàn)給小球一水平向右的初速度v0,要使小球不脫離圓軌道運動，v0的大小可能為（g=10 m/s2）（）A.2 m/s B.4 m/s C.6 m/s D.8 m/s【解析】若小球恰好通過最高點.則有巡二與1得片而曰加與由機械能守恒定律得K - 2戶 y g九，限常解得TflF2的m/s ；若小球恰好到達四分之一圓周,根據(jù)機械能守恒定律有曬尸 3環(huán),解得中42

9、戊3.所以42本m/尊或A1G 正確11P錯誤.（2018北京西城期末）【典例12】游樂場的過山車可以底朝上在圓軌道上運行，游客卻不會掉下來，如圖甲所示。我們把這種情形抽象為如圖乙所示的模型：弧形軌道的下端N與豎直圓軌道平滑相接，P為圓軌道的最高點。使小球（可視為質點）從弧形軌道上端滾下，小球進入圓軌道下端后沿圓軌道運動。不考慮小球運動所受的摩擦等阻 力。（1）小球沿弧形軌道運動的過程中，經過某一位置A時動能為 日,重力勢能為 日,經過另一位置 B時動能為02,重力勢能為 42。請根據(jù)動能定理和重力做功的特點，證明：小球由 A運動到B的過程中，總的機 械能保持不變，即 E1 + Ei=E t

10、1 ,t 2 11 ,t 2= t 1 , V2= -VlX2X2t 2= t 1 , V2 = X-V15、（2018 河南中原名校聯(lián)考）如圖所示，細線一端固定在天花板上的。點，另一端穿過一張 CD光盤的中央小孔后拴著一個橡膠球，橡膠球靜止時，豎直懸線剛好挨著水平桌面的邊沿.現(xiàn)將CD光盤按在桌面上，并沿桌面邊緣以速度v勻速移動，移動過程中，CD光盤中央小孔始終緊挨桌面邊線，當懸線與豎直方向的夾角為。時小球上升的速度大小為（）D. V2=0A.vsin 0B.vcos 0C.vtan 0D.vcot 06、2017 金華模擬如圖所示，套在豎直細桿上的環(huán)A由跨過定滑輪的不可伸長的輕繩與重物B相連

11、。由于B的質量較大，故在釋放B后，A將沿桿上升，當 A環(huán)上升至與定滑輪的連線處于水平位置時，其上升速度V1W0,若這時B的速度為V2,則（）A. V2= V1B. V2V1C. V2W07、（2018南陽一中質檢）如圖所示，水平地面的上空有一架飛機在進行投彈訓練，飛機沿水平方向作勻加速直線運動.當飛機飛經觀察點B點正上方A點時投放一顆炸彈，經時間T炸彈落在觀察點 B正前方L1處計.以下說法正確的有（的C點，與此同時飛機投放出第二顆炸彈，最終落在距觀察點 B正前方L2處的D點，且L2=3L1,空氣阻力不A.飛機第一次投彈的速度為B.飛機第二次投彈時的速度為2L1TC.飛機水平飛行的加速度為-L2

12、T2D.兩次投彈時間間隔 T內飛機飛行距離為 4L138、(2018 寧波市模擬)如圖2所示，水平平臺 AO長x = 2.0 m,槽寬d=0.10 m,槽高h=1.25 m,現(xiàn)有一小球從平臺上 A點水平射出，已知小球與平臺間的阻力為其重力的0.1倍，空氣阻力不計，g=10 m/s2.求:圖2(1)小球在平臺上運動的加速度大??；(2)為使小球能沿平臺到達 O點，求小球在 A點的最小出射速度和此情景下小球在平臺上的運動時間；(3)若要保證小球不碰槽壁且恰能落到槽底上的P點，求小球離開 O點時的速度大小.9、(2018南陽一中質檢)如圖所示，水平地面的上空有一架飛機在進行投彈訓練，飛機沿水平方向作勻

13、加速直線運動.當飛機飛經觀察點 B點正上方A點時投放一顆炸彈，經時間 T炸彈落在觀察點 B正前方L1處 的C點，與此同時飛機投放出第二顆炸彈， 最終落在距觀察點 B正前方L2處的D點，且L2=3L,空氣阻力不 計.以下說法正確的有() TOC o 1-5 h z A.飛機第一次投彈的速度為L1TB.飛機第二次投彈時的速度為2L1Tc.飛機水平飛行的加速度為-L2T2D.兩次投彈日間間隔 T內飛機飛行距離為4L10、（2018廣東廣州一模）t=0時刻一質點開始做平拋運動，用下列圖象反映其水平分速度大小Vx、豎直分速度大小vy、合速度大小v與時間t的關系，合理的是11、（2016 河北邯邯鄲高三月

14、考）如圖所示，距離水平地面高為 h的飛機沿水平方向做勻加速直線運動，從飛機上以相對地面的速度 vo依次從a、b、c水平拋出甲、乙、丙三個物體，拋出的時間間隔均為T,三個物體分別落在水平地面上的 A、B、C三點，若AB= 11、AG= 12,不計空氣阻力，下列說法正確的是 （）J J十飛機改行路線,1%X* 、abA.三個物體在空中運動的時間關系為t甲vt乙vt丙1 2 _ 1 1B.飛機的加速度為一T 12c.物體乙剛離開飛機時飛機的速度為 2TD.三個物體在空中運動時總在一條豎直線上 12、.（2018 河南洛陽名校聯(lián)考）在室內自行車比賽中，運動員以速度 v在傾角為e的賽道上做勻速圓周運動。

15、已知運動員的質量為 mi做圓周運動的半徑為 R,重力加速度為g,則下列說法正確的是（）A.將運動員和自行車看作一個整體，整體受重力、支持力、摩擦力和向心力的作用2B.運動員受到的合力大小為mvR,做圓周運動的向心力大小也是C.運動員做圓周運動的角速度為vRD.如果運動員減速，運動員將做離心運動13、（2018湖北荊州中學質檢）在高速公路的拐彎處，通常路面都是外高內低.如圖所示，在某路段汽車向左拐彎，司機左側的路面比右側的路面低一些.汽車的運動可看做是做半徑為R的圓周運動.設內外路面高度差為h,路基的水平寬度為d,路面的寬度為L.已知重力加速度為g.要使車輪與路面之間的橫向摩擦力（即垂直于前進方

16、向）等于零，則汽車轉彎時的車速應等于 （）A.m的小球，在豎直平面內做圓周運動（不計14、2017 杭州模擬如圖甲所示，用一輕質繩拴著一質量為切阻力），小球運動到最高點時繩對小球的拉力為T,小球在最高點白速度大小為v,其T-v2圖象如圖乙所示，則（）A.一 . am輕質繩長為b aB.當?shù)氐闹亓铀俣葹?- mC.當v2=c時，輕質繩的拉力大小為 ac+aD.只要v2 b,小球在最低點和最高點時繩的拉力差均為6a15、（2016 海南高考）如圖9,光滑圓軌道固定在豎直面內，一質量為m的小球沿軌道做完整的圓周運動。已知小球在最低點時對軌道的壓力大小為N,在最高點時對軌道的壓力大小為N2o重力加速

17、度大小為 g,則NN2的值為（）A.3 mgB.4 mgC.5mgD.6mg16、(2016 山東德州高三月考)(20分)一豎直桿上相距 L的A、B兩點拴著一根不可伸長的輕繩，繩長1.4L,繩上套著一個光滑的小鐵環(huán)，設法轉動豎直桿，不讓繩纏繞在桿上，而讓鐵環(huán)在某水平面上做勻速圓周運動，如圖所示，當兩段繩成直角時，求鐵環(huán)轉動的周期，已知重力加速度為go17、如圖所示，在傾角為。的光滑斜面上，有一長為l的細繩，細繩的一端固定在。點，另一端拴一質量為 m的小球，現(xiàn)使小球恰好能在斜面上做完整的圓周運動，已知O點到斜面底邊的距離sOC=L，求：(1)小球通過最高點 A時的速度vA;(2)在最高點A和最低

18、點B時細繩上拉力之差；(3)小球運動到A點或B點時細繩斷裂，小球滑落到斜面底邊時到C點的距離相等，則l和L應滿足什么關系？【參考答案】1、【參考答案】D工名師解析】由圖可知底點在I軸方向上做勻加速直線運動，在軸方向做勻速直線運動，合力的方向沿岸 軸方向。在開軸方向上的初速度為3 mA,在尸軸方向上的速度為4則初速度 一爐力加八二5/h 初速度萬向不沿，軸方向，所以質點做勻變速曲線運動，故工豐群弓口正確；質點在，軸方向上的加速度為 %=1.5 心尸軸方向上的加速度為零，則合加速度為后L5皿/心所以合力為k4X1.5 口二6電 E2 s末在雷軸方向上的速度為匕=6 m/s,在丁豐昉向上的速度為4=

19、4照則含速度戶歷7m/5X1皿/，C錯誤q喳_,F2、【解析】物體在 03 s,x方向做勻速直線運動，y方向做初速度為 0的勻加速直線運動，其合運動類似于平拋運動的曲線運動，且加速度恒定，則選項A,D錯誤；物體在34 s內兩個方向的分運動都是勻減速運動在3s末的合速度與合加速度方向相反，則做勻減速直線運動，故選項B正確,C錯誤.3、【參考答案】BD【名師解析】當船頭垂直河岸渡河時，過河時間為最短，tmin= s=100 s,選項A錯誤,B正確；因河水的速度是變化的，故船相對于岸的速度的大小和方向均是變化的，船在河水中航行的軌跡不是一條直線，當船在河中 心時,船速最大，vmax=5 m/s ,選

20、項，C錯誤,D正確.4、【參考答案】D【名師解析】兩次船相對于靜水的速度都是不變的，船相對于水的速度可以分解為垂直于河岸和平行于河岸兩個方向。由于船速大小和方向不變，故垂直于河岸的速度不變，設河的寬度為d,則船在水中運動的時間x2v1，可見兩次渡河的時間是相等的，即t2=t1 ,渡河的位移x1 = v1t1 , x2=v2t2，可得v2=，選項D正確.5、【解析】如圖，將光盤水平向右移動的速度v分解為沿細線方向的速度和垂直于細線方向的速度如圖所示而小球上升的速度大小與速度v沿細線方向的分速度大小相等，故可得v千=vsin 。，A正確.6、【參考答案】D【名師解析】 如圖所示，分解A上升的速度v

21、, v2 = vcos /，當A環(huán)上升至與定滑輪的連線處于水平位置時, a = 90 ,故v2= 0,即B的速度為零，D正確。7、【參考答案】AD【名師解析】根據(jù)平拋運動規(guī)律n第一次投放的炸強水平位移；k寸J第二欠投放的炸彈水平位移為；573T飛機從第一次投彈到第二次投彈水平位移為：生；W盧火)丁由幾何關系可如；5=業(yè) 由題意有；4二31_讖立以上音式解得；力=/3=黑，選項通正確j B錯誤j設飛機沿水平方向做勻加速直線運動的加速度為如由加速度公式可得酎2/事.選項工疆3根據(jù) 勻力磁運動位移速度公式得：2ad乙里解得：於母，選嗔B正確.8、【參考答案】(1)1 m/s2 (2)2 m/s 2

22、s (3)0.2 m/s名師解析 (1)設小球在平臺上運動的加速度大小為a,則a=g,代入數(shù)據(jù)得 a= 1 m/s2. m%)小球到達。點的速度恰為零時小球在上點的出射速度最小,謾小球的最4世射速度為L由 0 Pl 2得 H2 Il/s由。二箕一 afi 得 t2 s.(3)設小球落到P點，在。點拋出時的速度為 v0,水平方向有：d = v0t1，1豎直方向有：h=2gt2l聯(lián)立解得v0= 0.2 m/s.9、【參考答案】AD【名師解析】根據(jù)平拋運動規(guī)律，第一次投放的炸強水平位移：I第二次投放的炸彈水平位移為：二小1飛機從第一次投彈到第二欠投彈水平位移為：d= 1%十T由幾何關系可知多由題麗g

23、L摭立以上咎式解得一產”二條選項A正確“叫設 飛機沿水平方向做勻加速直當蜒動的加速度為也由加速度公式可得；即號*二票，選項C錯誤i根據(jù) 勻加速運動位移速度公式得：即日中她工，解得:貯牛,選項D1E確.10、【參考答案】AC【命題意圖】本題考查平拋運動規(guī)律、圖象及其相關的知識點?！久麕熃馕觥科綊佭\動水平分速度不變，圖象 A正確；豎直分速度大小 vy=gt ,圖象C正確。合速度大小 v與時間t的關系為v=JVX2丁，圖象BD錯誤。11、【參考答案】C【名師解析】三個物體在空中做平拋運動J在豎直方向上有4%人解得即用時相等，A錯誤3 由戶“可得三號勺故B錯誤5物體乙剛離開飛機時.飛機的速度為巧等于明

24、。之間的平均速 度，則月今 故C正確2飛機做勻為愜直線運動，物體在水平方向上做勻速直線運動，可知三個物體在空 中運赤寸并不在一條豎直線上，D錯誤。12、【參考答案】B【名師解析】向心力是整體所受力的合力,選項A錯誤寧做勻速圓周運動的物體n合力提供向心力，選項B 正確j運動員做圓周運動的角速度為3 = %選項C錯誤歹只有運動員力唬鐸IJ所受合力不足以提供做圓周運 動的向心力時，運動員才假離心運動，選項D錯誤.13、【參考答案】B【名師解析】要使車輪與路面之間的橫向摩擦力（即垂直于前進方向）等于零，重力與支持力的合力等于向心2v=gd-,選項B正確。v力，mgtan 0 =m R , tan 0 =h/d ,聯(lián)立解得汽車轉彎時的車速14、【參考答案】BD【名師解析】設繩長為 L,最高