2020屆高三物理二輪專題復(fù)習(xí)-曲線運動專題

第=page22頁，共=sectionpages22頁第=page11頁，共=sectionpages11頁2020屆高三物理二輪專題復(fù)習(xí)——曲線運動專題一、單選題（本大題共7小題，共28分）某質(zhì)點繞圓軌道做勻速圓周運動，下列說法中正確的是(????)A.因為該質(zhì)點速度大小始終不變，所以做的是勻速運動

B.該質(zhì)點速度大小不變，但方向時刻改變，是勻變速運動

C.該質(zhì)點速度大小不變，因而加速度為零，處于平衡狀態(tài)

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

C.a點與c點的線速度大小不相等 D.a點與d點的向心加速度大小相等如圖所示為在水平面內(nèi)做勻速圓周運動的圓錐擺．關(guān)于擺球的受力，下列說法正確的是(????)A.擺球同時受到重力、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)于曲線運動，下列說法正確的是(????)A.曲線運動一定是變速運動

B.曲線運動的物體加速度一定變化

C.曲線運動的物體所受合外力一定為變力

D.曲線運動的物體所受合力大小一定變化如圖所示的傳動裝置中，B、C兩輪固定在一起繞同一軸轉(zhuǎn)動，A、B兩輪用皮帶傳動，三個輪的半徑關(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，飛行一段時間后，打在傾角θ為30°的斜面上，此時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間為(不計空氣阻力，g取10m/sA.1.5s B.3s C.1.53s如圖所示，一個小球繞圓心O做勻速圓周運動，已知圓周半徑為r，該小球運動的線速度大小為v，則它運動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，下列說法中正確的是(????)A.豎直分速度與水平分速度大小不相等

B.瞬時速度的大小為2v0

C.運動時間為2v0“水流星”是一種常見的雜技項目，該運動可以簡化為輕繩一端系著小球在豎直平面內(nèi)的圓周運動模型，如圖所示，已知繩長為l，重力加速度為g，忽略空氣阻力，則(????)A.小球運動到最低點Q時，處于超重狀態(tài)

B.小球初速度v0越大，則在P、Q兩點繩對小球的拉力差越大

C.當(dāng)v0>6gl，小球一定能通過最高點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動．若小球運動到P點時，拉力F發(fā)生變化，關(guān)于小球運動情況的說法正確的是(????)A.若拉力突然消失，小球?qū)⒀剀壽EPa作離心運動

B.若拉力突然變小，小球?qū)⒀剀壽EPa作離心運動

C.若拉力突然變大，小球?qū)⒀剀壽EPb作近心運動

D.若拉力突然變小，小球?qū)⒀剀壽EPb作離心運動

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.最短渡河時間為dv1

B.最短渡河位移為d

C.若水流速度變大，渡河時間一定增加

如圖，小球從傾角為θ

的斜面頂端A點以速率vo做平拋運動，則(????)

A.若小球落到斜面上，則vo越大，小球飛行時間越大

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，船頭指向與河岸垂直，它將在正對岸的______游______?m處靠岸，過河時間t=?______?s.如果要使實際航線與河岸垂直，船頭應(yīng)指向河流的______游，與河岸所成夾角α=?______，過河時間t′=?______?s．如圖所示，一物塊放在水平轉(zhuǎn)盤上隨轉(zhuǎn)盤一起勻速轉(zhuǎn)動，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)盤的角速度為5rad/s，則物塊所需向心力的大小為______N.四、實驗題（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，落地點恰在B點，已知底角θ=30°，斜面長為L=40m，小球在空中的飛行時間為______s，小球平拋的初速度為

m/s五、計算題（本大題共3小題，共30分）風(fēng)洞實驗是測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點斜向上彈射出去，v0與水平方向夾角為θ，經(jīng)過一段時間后，小球到達(dá)射出點正上方的P點時，速度恰好為水平方向，重力加速度為g.求：

(1)P點到O點的豎直高度h；

(2)水平風(fēng)力的大小F；

(3)到達(dá)P點時速度的大小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，已知圓弧半徑R=0.5m，A點距離地面的高度H=1.3m，通過裝在B點的力感應(yīng)器測得小球經(jīng)過時對B點的壓力大小為18N，運動過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B點的速度大??；

(2)小球落地點C到地面上D點的距離．

如圖所示，一個豎直放置的圓錐筒可繞其中心軸OO′轉(zhuǎn)動，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)動時，物塊靜止在筒壁A點受到的摩擦力和支持力的大?。?2)當(dāng)物塊在A點隨筒做勻速轉(zhuǎn)動，且其所受到的摩擦力為零時，筒轉(zhuǎn)動的角速度？

答案和解析1.【答案】D

【解析】【分析】

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

【解答】AB.勻速圓周運動的線速度大小不變，方向時刻改變，因此不是勻速運動，是變速運動，由于向心加速度方向時刻改變，所以勻速圓周運動不是勻變速運動，故A錯誤，B正確；C.勻速圓周運動是曲線運動，具有向心加速度，不為零，故C錯誤；

D.該質(zhì)點做的是變速運動，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，兩個力的合力提供圓周運動的向心力。故B正確，A錯誤；

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錯誤。

故選：B。

小球做勻速圓周運動，受到重力和拉力兩個力作用，兩個力的合力提供做勻速圓周運動的向心力，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動所需要的力，靠其它力來提供，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．

4.【答案】A

【解析】解：A、曲線運動的條件是合外力與速度不一條直線上，故速度方向時刻變化，所以曲線運動一定是變速運動，故A正確．

BCD、曲線運動一定受到合外力，即一定有加速度，但合力和加速度不一定變化，例如平拋運動，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均錯誤．

故選：A

曲線運動的條件，合外力與速度不一條直線上，速度方向時刻變化，故曲線運動時變速運動．

曲線運動合力一定不能為零．在恒力作用下，物體可以做曲線運動．

掌握曲線運動的條件，合外力與速度不一條直線上，知道曲線運動合外力一定不為零，速度方向時刻變化，一定是變速運動．

5.【答案】D

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

根據(jù)v=rω，有：ωa：ωb=rb：ra=1：2；

2、點b和點c是同軸傳動，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動求出物體飛行的時間。

解決本題的關(guān)鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，根據(jù)豎直方向上的分速度求出運動的時間。

【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動，通過豎直分位移與水平分位移大小相等，求出時間，根據(jù)時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)鍵掌握處理平拋運動的方法，平拋運動可分解為水平方向上的勻速直線運動和豎直方向上的自由落體運動．且分運動與合運動具有等時性．

【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.平拋運動瞬時速度的大小為v=v0【解析】解：A、小球在最低點時。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)小球在最高點的速度為v1，最低點的速度為v2；由動能定理得：

mg(2l)=12mv22?12mv12…①

球經(jīng)過最高點P：mg+F1=mv12l…②

球經(jīng)過最低點Q時，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，與小球的速度無關(guān)。故B錯誤；

C、球恰好經(jīng)過最高點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，小球做離心運動，因為不受力，將沿軌跡Pa運動，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動，即沿Pb運動，故B錯誤，D正確。

C、若拉力變大，則拉力大于向心力，沿軌跡Pc做近心運動，故C錯誤。

故選：AD。

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

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

11.【答案】AB

【解析】解：A、當(dāng)靜水速與河岸垂直時，渡河時間最短，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，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，則渡河時間不同，但與水流速無關(guān)．故C錯誤，D錯誤．故選：AB當(dāng)靜水速大于水流速，合速度方向與河岸垂直時，渡河位移最短．當(dāng)靜水速與河岸垂直時，渡河的時間最短．解決本題的關(guān)鍵知道當(dāng)靜水速與河岸垂直，渡河時間最短，當(dāng)合速度與河岸垂直時，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)鍵知道分運動和合運動具有等時性，以及會根據(jù)平行四邊形定則對運動進(jìn)行合成和分解。

將小船的運動分解為沿河岸方向和垂直于河岸方向，抓住分運動與合運動具有等時性，求出到達(dá)對岸沿水流方向上的位移以及時間；當(dāng)實際航線與河岸垂直，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，所以船將在正對岸下游30m處靠岸；

當(dāng)實際航線與河岸垂直，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)盤上隨轉(zhuǎn)盤一起勻速轉(zhuǎn)動，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

物體隨圓盤一起做圓周運動，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動向心力的來源，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動的分解。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