2020屆高三物理二輪專(zhuān)題復(fù)習(xí)-曲線運(yùn)動(dòng)專(zhuān)題

第=page22頁(yè)，共=sectionpages22頁(yè)第=page11頁(yè)，共=sectionpages11頁(yè)2020屆高三物理二輪專(zhuān)題復(fù)習(xí)——曲線運(yùn)動(dòng)專(zhuān)題一、單選題（本大題共7小題，共28分）某質(zhì)點(diǎn)繞圓軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是(????)A.因?yàn)樵撡|(zhì)點(diǎn)速度大小始終不變，所以做的是勻速運(yùn)動(dòng)

B.該質(zhì)點(diǎn)速度大小不變，但方向時(shí)刻改變，是勻變速運(yùn)動(dòng)

C.該質(zhì)點(diǎn)速度大小不變，因而加速度為零，處于平衡狀態(tài)

D.該質(zhì)點(diǎn)做的是變速運(yùn)動(dòng)，具有加速度，故它所受合力不等于零圖為一皮帶傳動(dòng)裝置，右輪的半徑為r，a是它邊緣上的一點(diǎn)，左側(cè)是一輪軸，大輪的半徑為4r，小輪的半徑為2r，b點(diǎn)在小輪上，到小輪中心的距離為r，c點(diǎn)和d點(diǎn)分別位于小輪和大輪的邊緣上，若在傳動(dòng)過(guò)程中，皮帶不打滑，則(????)A.a點(diǎn)與b點(diǎn)的線速度大小相等 B.a點(diǎn)與b點(diǎn)的角速度大小相等

C.a點(diǎn)與c點(diǎn)的線速度大小不相等 D.a點(diǎn)與d點(diǎn)的向心加速度大小相等如圖所示為在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓錐擺．關(guān)于擺球的受力，下列說(shuō)法正確的是(????)A.擺球同時(shí)受到重力、拉力和向心力的作用

B.向心力是由重力和拉力的合力提供的

C.拉力等于重力

D.拉力小于重力關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是(????)A.曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)

B.曲線運(yùn)動(dòng)的物體加速度一定變化

C.曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受合外力一定為變力

D.曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受合力大小一定變化如圖所示的傳動(dòng)裝置中，B、C兩輪固定在一起繞同一軸轉(zhuǎn)動(dòng)，A、B兩輪用皮帶傳動(dòng)，三個(gè)輪的半徑關(guān)系是rA=rC=2rB.若皮帶不打滑，則A、B、C三輪邊緣上aA.角速度之比為1：2：4 B.角速度之比為1：1：2

C.線速度之比為1：2：2 D.線速度之比為1：1：2以30m/s的水平初速度v0拋出的物體，飛行一段時(shí)間后，打在傾角θ為30°的斜面上，此時(shí)速度方向與斜面夾角α為60°，(如圖所示)，則物體在空中飛行的時(shí)間為(不計(jì)空氣阻力，g取10m/sA.1.5s B.3s C.1.53s如圖所示，一個(gè)小球繞圓心O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知圓周半徑為r，該小球運(yùn)動(dòng)的線速度大小為v，則它運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小為(????)A.νr B.νr C.ν2r二、多選題（本大題共5小題，共20分）物體以v0的速度水平拋出，當(dāng)其豎直分位移與水平分位移大小相等時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是(????)A.豎直分速度與水平分速度大小不相等

B.瞬時(shí)速度的大小為2v0

C.運(yùn)動(dòng)時(shí)間為2v0“水流星”是一種常見(jiàn)的雜技項(xiàng)目，該運(yùn)動(dòng)可以簡(jiǎn)化為輕繩一端系著小球在豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)模型，如圖所示，已知繩長(zhǎng)為l，重力加速度為g，忽略空氣阻力，則(????)A.小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)Q時(shí)，處于超重狀態(tài)

B.小球初速度v0越大，則在P、Q兩點(diǎn)繩對(duì)小球的拉力差越大

C.當(dāng)v0>6gl，小球一定能通過(guò)最高點(diǎn)P

D.如圖所示，光滑水平面上，小球m在拉力F作用下作勻速圓周運(yùn)動(dòng)．若小球運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)，拉力F發(fā)生變化，關(guān)于小球運(yùn)動(dòng)情況的說(shuō)法正確的是(????)A.若拉力突然消失，小球?qū)⒀剀壽EPa作離心運(yùn)動(dòng)

B.若拉力突然變小，小球?qū)⒀剀壽EPa作離心運(yùn)動(dòng)

C.若拉力突然變大，小球?qū)⒀剀壽EPb作近心運(yùn)動(dòng)

D.若拉力突然變小，小球?qū)⒀剀壽EPb作離心運(yùn)動(dòng)

在寬度為d的河中，水流速度為v2，船在靜水中速度為v1(且v1A.最短渡河時(shí)間為dv1

B.最短渡河位移為d

C.若水流速度變大，渡河時(shí)間一定增加

如圖，小球從傾角為θ

的斜面頂端A點(diǎn)以速率vo做平拋運(yùn)動(dòng)，則(????)

A.若小球落到斜面上，則vo越大，小球飛行時(shí)間越大

B.若小球落到斜面上，則vo越大，小球末速度與豎直方向的夾角越大

C.若小球落到水平面上，則vo越大，小球飛行時(shí)間越大

D.三、填空題（本大題共2小題，共10分）小船在靜水中的速度是6m/s，河水的流速是3m/s，河寬60m，小船渡河時(shí)，船頭指向與河岸垂直，它將在正對(duì)岸的______游______?m處靠岸，過(guò)河時(shí)間t=?______?s.如果要使實(shí)際航線與河岸垂直，船頭應(yīng)指向河流的______游，與河岸所成夾角α=?______，過(guò)河時(shí)間t′=?______?s．如圖所示，一物塊放在水平轉(zhuǎn)盤(pán)上隨轉(zhuǎn)盤(pán)一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，物塊所需向心力由______力提供．若已知物塊的質(zhì)量為1kg，離轉(zhuǎn)軸的距離為10cm，轉(zhuǎn)盤(pán)的角速度為5rad/s，則物塊所需向心力的大小為_(kāi)_____N.四、實(shí)驗(yàn)題（本大題共1小題，共12分）如圖所示，AB為一斜面，小球從A處以v?0水平拋出，落地點(diǎn)恰在B點(diǎn)，已知底角θ=30°，斜面長(zhǎng)為L(zhǎng)=40m，小球在空中的飛行時(shí)間為_(kāi)_____s，小球平拋的初速度為

m/s五、計(jì)算題（本大題共3小題，共30分）風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)是測(cè)試飛行器性能的重要方法，風(fēng)洞中可以提供大小和方向恒定的風(fēng)力．在某風(fēng)洞中存在水平方向的恒定風(fēng)力，將質(zhì)量為m的小球以速度v0從O點(diǎn)斜向上彈射出去，v0與水平方向夾角為θ，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，小球到達(dá)射出點(diǎn)正上方的P點(diǎn)時(shí)，速度恰好為水平方向，重力加速度為g.求：

(1)P點(diǎn)到O點(diǎn)的豎直高度h；

(2)水平風(fēng)力的大小F；

(3)到達(dá)P點(diǎn)時(shí)速度的大小vp

如圖所示，質(zhì)量m=1kg的小球從一圓弧AB滾下后落在地面的C點(diǎn)，已知圓弧半徑R=0.5m，A點(diǎn)距離地面的高度H=1.3m，通過(guò)裝在B點(diǎn)的力感應(yīng)器測(cè)得小球經(jīng)過(guò)時(shí)對(duì)B點(diǎn)的壓力大小為18N，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中忽略空氣阻力的影響，取重力加速度g=10m/s2，求：

(1)小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的速度大小；

(2)小球落地點(diǎn)C到地面上D點(diǎn)的距離．

如圖所示，一個(gè)豎直放置的圓錐筒可繞其中心軸OO′轉(zhuǎn)動(dòng)，筒內(nèi)壁粗糙，筒口半徑和筒高分別為R和H，筒內(nèi)壁A點(diǎn)的高度為筒高的一半，內(nèi)壁上有一質(zhì)量為m的小物塊。求：(1)當(dāng)筒不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物塊靜止在筒壁A點(diǎn)受到的摩擦力和支持力的大小；(2)當(dāng)物塊在A點(diǎn)隨筒做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，且其所受到的摩擦力為零時(shí)，筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度？

答案和解析1.【答案】D

【解析】【分析】

解決本題的關(guān)鍵知道勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小不變，方向時(shí)刻改變，向心力的方向時(shí)刻改變。勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力方向時(shí)刻改變，線速度大小不變，方向時(shí)刻改變，是變速運(yùn)動(dòng)，向心加速度的大小不變，而方向改變。

【解答】AB.勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小不變，方向時(shí)刻改變，因此不是勻速運(yùn)動(dòng)，是變速運(yùn)動(dòng)，由于向心加速度方向時(shí)刻改變，所以勻速圓周運(yùn)動(dòng)不是勻變速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤，B正確；C.勻速圓周運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng)，具有向心加速度，不為零，故C錯(cuò)誤；

D.該質(zhì)點(diǎn)做的是變速運(yùn)動(dòng)，具有向心加速度，故它所受合不為零，故D正確。

故選D。

2.【答案】D

【解析】略

3.【答案】B

【解析】解：A、小球受重力和拉力，兩個(gè)力的合力提供圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。故B正確，A錯(cuò)誤；

C、設(shè)繩子與豎直方向的夾角為θ，根據(jù)幾何關(guān)系可知mg=Tsinθ，所以拉力大于重力，故CD錯(cuò)誤。

故選：B。

小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，受到重力和拉力兩個(gè)力作用，兩個(gè)力的合力提供做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，根據(jù)幾何關(guān)系判斷拉力和重力的關(guān)系．

解決本題的關(guān)鍵知道向心力是做圓周運(yùn)動(dòng)所需要的力，靠其它力來(lái)提供，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．

4.【答案】A

【解析】解：A、曲線運(yùn)動(dòng)的條件是合外力與速度不一條直線上，故速度方向時(shí)刻變化，所以曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)，故A正確．

BCD、曲線運(yùn)動(dòng)一定受到合外力，即一定有加速度，但合力和加速度不一定變化，例如平拋運(yùn)動(dòng)，只受重力，重力的大小和方向都不變，加速度為重力加速度，大小和方向也都不變．故BCD均錯(cuò)誤．

故選：A

曲線運(yùn)動(dòng)的條件，合外力與速度不一條直線上，速度方向時(shí)刻變化，故曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)變速運(yùn)動(dòng)．

曲線運(yùn)動(dòng)合力一定不能為零．在恒力作用下，物體可以做曲線運(yùn)動(dòng)．

掌握曲線運(yùn)動(dòng)的條件，合外力與速度不一條直線上，知道曲線運(yùn)動(dòng)合外力一定不為零，速度方向時(shí)刻變化，一定是變速運(yùn)動(dòng)．

5.【答案】D

【解析】解：1、點(diǎn)a和點(diǎn)b是同緣傳動(dòng)邊緣點(diǎn)，線速度相等，故：va：vb=1：1；

根據(jù)v=rω，有：ωa：ωb=rb：ra=1：2；

2、點(diǎn)b和點(diǎn)c是同軸傳動(dòng)，角速度相等，故：ωb：ωc=1：1；

根據(jù)v=rω，有：vb：vc=rb：rc=1：2；

綜合，有：ωa：ωb：ωc=1：2：2；

va：vb：vc=1：1：2；

故ABC錯(cuò)誤，D正確；

【解析】【分析】

物體撞在傾角θ為30°的斜面上，速度方向與斜面夾角α為60°，由幾何關(guān)系可知，速度與水平方向的夾角為30°，將該速度進(jìn)行分解，根據(jù)水平方向上的速度求出豎直方向上的分速度，根據(jù)豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)求出物體飛行的時(shí)間。

解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，根據(jù)豎直方向上的分速度求出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。

【解答】

物體打在傾角θ為30°的斜面上，速度方向與斜面夾角α為60°，由幾何關(guān)系可知，速度與水平方向的夾角為30°，

將該速度分解，則有：tan30°=vyv0，

則：vy=v0tan30°=gt，

所以：t=v0tan300【解析】解：根據(jù)向心加速度的公式知，a=ω2r.又v=ωr，故a=vω=v2r，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤．

故選：C．

根據(jù)向心加速度的公式a=ω2【解析】【分析】

本題主要考查平拋運(yùn)動(dòng)，通過(guò)豎直分位移與水平分位移大小相等，求出時(shí)間，根據(jù)時(shí)間可求出豎直方向的分速度以及速度的大小和方向．

解決本題的關(guān)鍵掌握處理平拋運(yùn)動(dòng)的方法，平拋運(yùn)動(dòng)可分解為水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向上的自由落體運(yùn)動(dòng)．且分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性．

【解答】

AC.豎直分位移與水平分位移大小相等，故v0t=12gt2，解得：t=2v0g，故vy=gt=g2v0g=2v0，即豎直分速度是水平分速度的2倍，故AC正確；

B.平拋運(yùn)動(dòng)瞬時(shí)速度的大小為v=v0【解析】解：A、小球在最低點(diǎn)時(shí)。重力與拉力的合力提供向心力，所以小球受到的拉力一定大于重力，小球處于超重狀態(tài)。故A正確；

B、設(shè)小球在最高點(diǎn)的速度為v1，最低點(diǎn)的速度為v2；由動(dòng)能定理得：

mg(2l)=12mv22?12mv12…①

球經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)P：mg+F1=mv12l…②

球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)Q時(shí)，受重力和繩子的拉力，如圖

根據(jù)牛頓第二定律得到，F(xiàn)2?mg=mv22l…③

聯(lián)立①②③解得：F2?F1=6mg，與小球的速度無(wú)關(guān)。故B錯(cuò)誤；

C、球恰好經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)P，速度取最小值，故只受重力，重力提供向心力：mg=mv32l，得：v3【解析】解：A、若拉力突然消失，小球做離心運(yùn)動(dòng)，因?yàn)椴皇芰?，將沿軌跡Pa運(yùn)動(dòng)，故A正確。

B、若拉力變小，拉力不夠提供向心力，做半徑變大的離心運(yùn)動(dòng)，即沿Pb運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤，D正確。

C、若拉力變大，則拉力大于向心力，沿軌跡Pc做近心運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤。

故選：AD。

本題考查離心現(xiàn)象產(chǎn)生原因以及運(yùn)動(dòng)軌跡，當(dāng)拉力突然消失或變小時(shí)，物體會(huì)做離心運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)軌跡可是直線也可以是曲線，要根據(jù)受力情況分析．

此題要理解離心運(yùn)動(dòng)的條件，結(jié)合力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，當(dāng)合力為零時(shí)，物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)．

11.【答案】AB

【解析】解：A、當(dāng)靜水速與河岸垂直時(shí)，渡河時(shí)間最短，t=dv1.故A正確．B、船在靜水中速度大于水流的速度，可知當(dāng)合速度的方向與河岸垂直時(shí)，渡河位移最短，最短位移為d.故B正確．C、D、將船分解為沿河岸方向和垂直于河岸方向，靜水速v1的方向(即船頭與河岸的夾角)不同，垂直于河岸方向上的分速度不同，則渡河時(shí)間不同，但與水流速無(wú)關(guān)．故C錯(cuò)誤，D錯(cuò)誤．故選：AB當(dāng)靜水速大于水流速，合速度方向與河岸垂直時(shí)，渡河位移最短．當(dāng)靜水速與河岸垂直時(shí)，渡河的時(shí)間最短．解決本題的關(guān)鍵知道當(dāng)靜水速與河岸垂直，渡河時(shí)間最短，當(dāng)合速度與河岸垂直時(shí)，渡河位移最短．【解析】解：

A、若小球落到斜面上，則有tanθ=yx=12gt2v0t=gt2v0，得t=2v0tanθg，可知t∝v0，故A正確．

B、末速度與豎直方向夾角的正切tanα=v0vy=v0gt=v02v0tanθ=12tanθ，保持不變，故B錯(cuò)誤．

C、若小球落到水平面上，飛行的高度h一定，由h=12【解析】【分析】

解決本題的關(guān)鍵知道分運(yùn)動(dòng)和合運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性，以及會(huì)根據(jù)平行四邊形定則對(duì)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行合成和分解。

將小船的運(yùn)動(dòng)分解為沿河岸方向和垂直于河岸方向，抓住分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性，求出到達(dá)對(duì)岸沿水流方向上的位移以及時(shí)間；當(dāng)實(shí)際航線與河岸垂直，則合速度的方向垂直于河岸，根據(jù)平行四邊形定則求出船頭與河岸所成的夾角。

【解答】

渡河最短時(shí)間為：t=dvc=606s=10s，則沿河岸方向上的位移為：x=v水t=3×10m=30m，所以船將在正對(duì)岸下游30m處靠岸；

當(dāng)實(shí)際航線與河岸垂直，則合速度的方向垂直于河岸，根據(jù)平行四邊形定則有：cosα=vsvc=36=12，所以α=60°，因此船頭應(yīng)指向河流的上游60°；【解析】解：物塊放在水平轉(zhuǎn)盤(pán)上隨轉(zhuǎn)盤(pán)一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，物塊所需向心力由靜摩擦力提供．

向心力的大小Fn=mrω2=1×0.1×25N=2.5N．

故答案為：靜摩擦，2.5

物體隨圓盤(pán)一起做圓周運(yùn)動(dòng)，靠靜摩擦力提供向心力，根據(jù)向心力公式求出向心力的大?。?/p>

解決本題的關(guān)鍵知道物塊做圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來(lái)源，以及掌握向心力的公式，基礎(chǔ)題．

15.【答案】2【解析】本題主要考查了平拋運(yùn)動(dòng)的分解。根據(jù)

，得：

；由幾何關(guān)系得水平位移為：x=Lcos30°=20m，所以初速度為：；故答案為：2s；。關(guān)鍵是能夠熟練掌握平拋