專題一　力與運(yùn)動(dòng) 第3講　拋體運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)-2025版二輪復(fù)習(xí)·物理

7/7第3講拋體運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)1.（2024·海南高考3題）如圖，在跨越河流表演中，一人騎車以v0＝25m/s的速度水平?jīng)_出平臺(tái)，恰好跨越寬度為d＝25m的河流落在河對(duì)岸平臺(tái)上，不計(jì)空氣阻力，重力加速度g＝10m/s2，則兩平臺(tái)的高度差h為（）A.0.5m B.5mC.10m D.20m2.（多選）（2024·江西高考8題）一條河流某處存在高度差，小魚(yú)從低處向上躍出水面，沖到高處。如圖所示，以小魚(yú)躍出水面處為坐標(biāo)原點(diǎn)，x軸沿水平方向，建立坐標(biāo)系，小魚(yú)的初速度為v0，末速度v沿x軸正方向。在此過(guò)程中，小魚(yú)可視為質(zhì)點(diǎn)且只受重力作用。關(guān)于小魚(yú)的水平位置x、豎直位置y、水平方向分速度vx和豎直方向分速度vy與時(shí)間t的關(guān)系，下列圖像可能正確的是（）3.（2024·廣東高考5題）如圖所示，在細(xì)繩的拉動(dòng)下，半徑為r的卷軸可繞其固定的中心點(diǎn)O在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。卷軸上沿半徑方向固定著長(zhǎng)度為l的細(xì)管，管底在O點(diǎn)。細(xì)管內(nèi)有一根原長(zhǎng)為l2、勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧，彈簧底端固定在管底，頂端連接質(zhì)量為m、可視為質(zhì)點(diǎn)的插銷。當(dāng)以速度v勻速拉動(dòng)細(xì)繩時(shí)，插銷做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。若v過(guò)大，插銷會(huì)卡進(jìn)固定的端蓋。使卷軸轉(zhuǎn)動(dòng)停止。忽略摩擦力，彈簧在彈性限度內(nèi)。要使卷軸轉(zhuǎn)動(dòng)不停止，v的最大值為（A.rk2m B.C.r2km D.4.（2024·浙江1月選考8題）如圖所示，小明取山泉水時(shí)發(fā)現(xiàn)水平細(xì)水管到水平地面的距離為水桶高的兩倍，在地面上平移水桶，水恰好從桶口中心無(wú)阻擋地落到桶底邊沿A。已知桶高為h，直徑為D，則水離開(kāi)出水口的速度大小為（）A.D4g? C.（2+1）D2g2? 考點(diǎn)一曲線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的合成與分解1.合外力方向與軌跡的關(guān)系：物體做曲線運(yùn)動(dòng)的軌跡一定夾在合外力方向與速度方向之間，速度方向與軌跡相切，合外力方向指向軌跡的凹側(cè)。2.合力方向與速率變化的關(guān)系3.運(yùn)動(dòng)的合成與分解：根據(jù)運(yùn)動(dòng)的實(shí)際效果分解。位移、速度、加速度的合成與分解都遵循平行四邊形定則?！纠?】（2023·遼寧高考1題）某同學(xué)在練習(xí)投籃，籃球在空中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示，籃球所受合力F的示意圖可能正確的是（）嘗試解答【例2】如圖所示，套在光滑豎直桿上的物體A，通過(guò)輕質(zhì)細(xì)繩跨過(guò)光滑定滑輪與光滑水平面上的物體B相連接，A、B質(zhì)量相同?，F(xiàn)將A從與B等高處由靜止釋放，不計(jì)一切摩擦，重力加速度為g，當(dāng)細(xì)繩與豎直桿間的夾角為θ＝60°時(shí)，A下落的高度為h，此時(shí)物體B的速度大小為（）A.25g? BC.g?2 D.嘗試解答考點(diǎn)二拋體運(yùn)動(dòng)1.平拋運(yùn)動(dòng)（類平拋運(yùn)動(dòng)）問(wèn)題的求解方法2.斜拋運(yùn)動(dòng)（類斜拋運(yùn)動(dòng)）的處理方法（1）斜拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，以斜上拋運(yùn)動(dòng)為例（如圖所示）速度：vx＝v0cosθ，vy＝v0sinθ－gt位移：x＝v0cosθ·t，y＝v0sinθ·t－12gt2（2）當(dāng)物體做斜上拋運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)時(shí)，運(yùn)用逆向思維，可轉(zhuǎn)化為平拋運(yùn)動(dòng)?！纠?】（多選）（2024·福建福州模擬）在某次飛鏢錦標(biāo)賽中，飛鏢先后兩次的拋出點(diǎn)在同一豎直線上的A、B兩點(diǎn)，將飛鏢沿水平方向拋出后，飛鏢均扎在靶心處，兩飛鏢的軌跡如圖乙中曲線1、2所示，飛鏢扎在靶上瞬間的速度與水平方向的夾角分別為α、β。已知AB、BO的豎直高度相同，飛鏢可視為質(zhì)點(diǎn)，空氣阻力忽略不計(jì)，則下列說(shuō)法正確的是（）A.飛鏢先后兩次在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為2∶1B.飛鏢先后兩次拋出時(shí)的初速度大小之比為2∶1C.α＝2βD.tanα＝2tanβ嘗試解答【例4】（多選）（2024·山東高考12題）如圖所示，工程隊(duì)向峽谷對(duì)岸平臺(tái)拋射重物，初速度v0大小為20m/s，與水平方向的夾角為30°，拋出點(diǎn)P和落點(diǎn)Q的連線與水平方向夾角為30°，重力加速度大小取10m/s2，忽略空氣阻力。重物在此運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A.運(yùn)動(dòng)時(shí)間為23sB.落地速度與水平方向夾角為60°C.重物離PQ連線的最遠(yuǎn)距離為10mD.軌跡最高點(diǎn)與落點(diǎn)的高度差為45m嘗試解答【例5】（2024·河北保定二模）在第19屆杭州亞運(yùn)會(huì)女子排球決賽中，中國(guó)女排以3∶0戰(zhàn)勝日本女排，以六戰(zhàn)全勝且一局未失的戰(zhàn)績(jī)成功衛(wèi)冕。如圖所示，排球場(chǎng)的寬為d，長(zhǎng)為2d，球網(wǎng)高為d4，發(fā)球員在底線中點(diǎn)正上方的O點(diǎn)將排球水平擊出，排球恰好擦著網(wǎng)落在對(duì)方場(chǎng)地邊線上的E點(diǎn)，ED＝d2，不計(jì)空氣阻力，重力加速度大小為g，下列說(shuō)法正確的是（A.O點(diǎn)距地面的高度為9B.排球做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為dC.排球擊出時(shí)的速度大小為gdD.排球著地時(shí)的速度大小為2gd嘗試解答考點(diǎn)三圓周運(yùn)動(dòng)1.解決圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的主要步驟2.求解豎直平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的思路【例6】（多選）（2024·廣東三模）如圖所示，配有轉(zhuǎn)盤(pán)的中式圓餐桌是我國(guó)的傳統(tǒng)家具。質(zhì)量為m的小碗（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在水平轉(zhuǎn)盤(pán)邊緣上隨轉(zhuǎn)盤(pán)一起由靜止緩慢加速轉(zhuǎn)動(dòng)，若小碗與轉(zhuǎn)盤(pán)以及桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，轉(zhuǎn)盤(pán)的半徑為r，餐桌的半徑為R，重力加速度為g，轉(zhuǎn)盤(pán)與桌面的高度差不計(jì)，下列說(shuō)法正確的是（）A.當(dāng)轉(zhuǎn)盤(pán)的角速度增至μg2r時(shí)B.小碗由靜止到即將滑動(dòng)的過(guò)程中，轉(zhuǎn)盤(pán)對(duì)小碗做的功為12C.若R＝2r，小碗最終會(huì)從桌面滑落D.若小碗未滑離桌面，則R不會(huì)小于52嘗試解答【例7】（2024·山東青島一模）很多青少年在山地自行車上安裝了氣門嘴燈，夜間騎車時(shí)猶如踏著風(fēng)火輪，格外亮眼。圖甲是某種自行車氣門嘴燈，氣門嘴燈內(nèi)部開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)如圖乙所示，彈簧一端固定，另一端與質(zhì)量為m的小滑塊（含觸點(diǎn)a）連接，當(dāng)觸點(diǎn)a、b接觸，電路接通使氣門嘴燈發(fā)光，觸點(diǎn)b位于車輪邊緣。車輪靜止且氣門嘴燈在最低點(diǎn)時(shí)觸點(diǎn)a、b距離為L(zhǎng)，彈簧勁度系數(shù)為mgL，重力加速度大小為g，自行車輪胎半徑為R，不計(jì)開(kāi)關(guān)中的一切摩擦，滑塊和觸點(diǎn)a、b均可視為質(zhì)點(diǎn)（1）若自行車勻速行駛過(guò)程中氣門嘴燈可以一直亮，求自行車行駛的最小速度；（2）若自行車以2gR的速度勻速行駛，求車輪每轉(zhuǎn)一圈，氣門嘴燈的發(fā)光時(shí)間嘗試解答【例8】（2024·江西高考14題）雪地轉(zhuǎn)椅是一種游樂(lè)項(xiàng)目，其中心傳動(dòng)裝置帶動(dòng)轉(zhuǎn)椅在雪地上滑動(dòng)。如圖a、b所示，傳動(dòng)裝置有一高度可調(diào)的水平圓盤(pán)，可繞通過(guò)中心O點(diǎn)的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。圓盤(pán)邊緣A處固定連接一輕繩，輕繩另一端B連接轉(zhuǎn)椅（視為質(zhì)點(diǎn)）。轉(zhuǎn)椅運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定后，其角速度與圓盤(pán)角速度相等。轉(zhuǎn)椅與雪地之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力。（1）在圖a中，若圓盤(pán)在水平雪地上以角速度ω1勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)椅運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定后在水平雪地上繞O點(diǎn)做半徑為r1的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。求AB與OB之間夾角α的正切值。（2）將圓盤(pán)升高，如圖b所示。圓盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)椅運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定后在水平雪地上繞O1點(diǎn)做半徑為r2的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，繩子與豎直方向的夾角為θ，繩子在水平雪地上的投影A1B與O1B的夾角為β。求此時(shí)圓盤(pán)的角速度ω2。嘗試解答1.解決三維空間中拋體運(yùn)動(dòng)的方法（1）明確題意，形成運(yùn)動(dòng)軌跡在空間分布情況的一個(gè)輪廓。（2）以拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)情境建立三維直角坐標(biāo)系。（3）確定每個(gè)坐標(biāo)軸上的受力特點(diǎn)，明確各自的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)。（4）依據(jù)已知條件，運(yùn)動(dòng)學(xué)公式找出各個(gè)坐標(biāo)軸的位移、速度、加速度大小。（5）利用合成與分解知識(shí)確定研究的問(wèn)題。（6）注意：合成與分解思想要穿插在解題的各個(gè)環(huán)節(jié)中?！镜淅?】（多選）如圖所示，某同學(xué)將離地1.25m的網(wǎng)球以13m/s的速度斜向上擊出，擊球點(diǎn)到豎直墻壁的距離4.8m。當(dāng)網(wǎng)球豎直分速度為零時(shí)，擊中墻壁上離地高度為8.45m的P點(diǎn)。網(wǎng)球與墻壁碰撞后，垂直于墻面速度分量大小變?yōu)榕銮暗?.75倍。平行墻面的速度分量不變。重力加速度g取10m/s2，網(wǎng)球碰墻后的速度大小v和著地點(diǎn)到墻壁的距離d分別為（）A.v＝5m/s B.v＝32m/sC.d＝3.6m D.d＝3.9m嘗試解答2.解決斜面上圓周運(yùn)動(dòng)的臨界問(wèn)題的方法在處理斜面上圓周運(yùn)動(dòng)的臨界問(wèn)題時(shí)，可能需要考慮物體在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的受力情況，特別是當(dāng)物體即將離開(kāi)斜面或保持在斜面上的瞬間。這時(shí)，摩擦力的作用尤為關(guān)鍵，因?yàn)樗鼪Q定了物體是否能保持在其位置上。通過(guò)仔細(xì)分析這些臨界狀態(tài)下的受力情況，可以有效地解決這類問(wèn)題?！镜淅?】（多選）某國(guó)家體育訓(xùn)練基地中有一臺(tái)我國(guó)自主研發(fā)，世界首創(chuàng)的轉(zhuǎn)盤(pán)滑雪訓(xùn)練機(jī)。運(yùn)動(dòng)員的某次訓(xùn)練過(guò)程可簡(jiǎn)化為如圖所示的模型，轉(zhuǎn)盤(pán)滑雪訓(xùn)練機(jī)繞垂直于盤(pán)面的固定轉(zhuǎn)軸以恒定的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，盤(pán)面邊緣處離轉(zhuǎn)軸距離為r的運(yùn)動(dòng)員（可視為質(zhì)點(diǎn)）始終相對(duì)于盤(pán)面靜止。已知運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為m，運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)恰好不受摩擦力，接觸面間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，盤(pán)面與水平面的夾角為θ，重力加速度大