【二輪復(fù)習(xí)】高考物理專題04 曲線運動（講義）.zip-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

01專題網(wǎng)絡(luò)·思維腦圖
02考情分析·解密高考
03高頻考點·以考定法
04核心素養(yǎng)·難點突破
05創(chuàng)新好題·輕松練習(xí)
【典例1】（2023·湖南·統(tǒng)考高考真題）如圖（a），我國某些農(nóng)村地區(qū)人們用手拋撒谷粒進行水稻播種。某次拋出的谷粒中有兩顆的運動軌跡如圖（b）所示，其軌跡在同一豎直平面內(nèi)，拋出點均為O，且軌跡交于P點，拋出時谷粒1和谷粒2的初速度分別為v1和v2，其中v1方向水平，v2方向斜向上。忽略空氣阻力，關(guān)于兩谷粒在空中的運動，下列說法正確的是（）

A．谷粒1的加速度小于谷粒2的加速度B．谷粒2在最高點的速度小于v1
C．兩谷粒從O到P的運動時間相等D．兩谷粒從O到P的平均速度相等
【典例2】（2023·福建·統(tǒng)考高考真題）一種離心測速器的簡化工作原理如圖所示。細桿的一端固定在豎直轉(zhuǎn)軸OO'上的O點，并可隨軸一起轉(zhuǎn)動。桿上套有一輕質(zhì)彈簧，彈簧一端固定于O點，另一端與套在桿上的圓環(huán)相連。當(dāng)測速器穩(wěn)定工作時，圓環(huán)將相對細桿靜止，通過圓環(huán)的位置可以確定細桿勻速轉(zhuǎn)動的角速度。已知細桿長度L=0.2m，桿與豎直轉(zhuǎn)軸的夾角a始終為60°，彈簧原長x0=0.1m，彈簧勁度系數(shù)k=100N/m，圓環(huán)質(zhì)量m=1kg；彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度大小取10m/s2，摩擦力可忽略不計
（1）若細桿和圓環(huán)處于靜止?fàn)顟B(tài)，求圓環(huán)到O點的距離；
（2）求彈簧處于原長時，細桿勻速轉(zhuǎn)動的角速度大小；
（3）求圓環(huán)處于細桿末端P時，細桿勻速轉(zhuǎn)動的角速度大小。
1.曲線運動的合外力和速度關(guān)系
2.平拋運動的規(guī)律
3.生活中的圓周運動
考向01 曲線運動中的合外力和速度
【針對練習(xí)1】如圖，光滑水平面上一質(zhì)點正以速度v0通過O點，O為光滑水平面上直角坐標(biāo)系xOy的原點，此時給質(zhì)點加上沿x軸正方向的恒力Fx和沿y正方向的恒力Fy，則（）
A．若Fy=Fxtanα，質(zhì)點做直線運動B．若FytB
C．tA>tB，θAvB，θAL，ω增大，木塊可能向O點滑動
D．若Rv2，要想命中目標(biāo)射出的箭在空中飛行距離最短，則（）
A．若箭的實際運動方向和馬的速度方向的夾角為θ，sinθ=v2v1
B．若箭的實際運動方向和馬的速度方向的夾角為θ，sinθ=v12-v22v1
C．箭射到固定目標(biāo)的時間為dv2
D．箭射到固定目標(biāo)的時間為dv1v2v12-v22
25．如圖為場地自行車比賽的圓形賽道。某運動員騎自行車在賽道上做勻速圓周運動，圓周的半徑為R，路面與水平面的夾角為θ，不計空氣阻力，重力加速度大小為g。下列說法正確的是（）
A．當(dāng)自行車的速度大小為gRtanθ時，自行車不受側(cè)向摩擦力作用
B．當(dāng)自行車的速度大小為gRsin2θ2時，自行車不受側(cè)向摩擦力作用
C．當(dāng)自行車的速度大小為gRsinθ時，自行車所受側(cè)向摩擦力的方向沿傾斜路面向上
D．當(dāng)自行車的速度大小為gRsinθ時，自行車所受側(cè)向摩擦力的方向沿傾斜路面向下
26．如圖所示，一小物塊被夾子夾緊，夾子通過輕繩懸掛在小環(huán)上，小環(huán)套在水平光滑細桿上，物塊質(zhì)量為M，到小環(huán)的距離為L，其兩側(cè)面與夾子間的最大靜摩擦力均為F。小環(huán)和物塊以速度v向右勻速運動，當(dāng)小環(huán)碰到桿上的釘子P后立刻停止，物塊向上擺動，整個過程中，物塊在夾子中沒有滑動，小環(huán)和夾子的質(zhì)量均不計，小環(huán)、夾子和物塊均可視為質(zhì)點，重力加速度為g。下列說法正確的是（）

A．物塊向右勻速運動時，繩中的張力大于Mg
B．小環(huán)碰到釘子P時，繩中的張力等于Mg+Mv2L
C．速度v不能超過2(F-Mg)LM
D．速度v不能超過(2F-Mg)LM
27．如圖（a），被固定在豎直平面內(nèi)的軌道是由內(nèi)徑很小、內(nèi)壁均光滑的水平直軌道和半圓形軌道平滑連接而成，在半圓形軌道內(nèi)壁的最高和最低處分別安裝M、N、P、Q四個壓力傳感器。一小球（可視為質(zhì)點）在水平軌道內(nèi)以不同的初速度v0向右運動（傳感器不影響小球的運動）。在同一坐標(biāo)系中繪出傳感器的示數(shù)F與v02的圖像I、II、III如圖（b）所示。重力加速度g=10m/s2。下列判斷正確的是（）
A．直線I、II、III分別是 M、N、P傳感器的圖像
B．由圖像可求得小球的質(zhì)量m=1kg
C．當(dāng)v0=3m/s時，Q傳感器的示數(shù)為28N
D．當(dāng)v0=6m/s時，N傳感器的示數(shù)為22N
三、解答題
28．如圖所示，AB為豎直光滑圓弧的直徑，其半徑R=0.9m，A端沿水平方向。水平軌道BC與半徑r=0.5m的光滑圓弧軌道CDE相接于C點，D為圓軌道的最低點，圓弧軌道CD、DE對應(yīng)的圓心角θ=37°。圓弧和傾斜傳送帶EF相切于E點，EF的長度為l=10m。一質(zhì)量為M=1kg的物塊（視為質(zhì)點）從水平軌道上某點以某一速度沖上豎直圓軌道，并從A點飛出，經(jīng)過C點恰好沿切線進入圓弧軌道，再經(jīng)過E點，隨后滑上傳送帶EF。已知物塊經(jīng)過E點時速度大小與經(jīng)過C點時速度大小相等，物塊與傳送帶EF間的動摩擦因數(shù)μ=0.75，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37=0.8。求：
（1）物塊從A點飛出的速度大小vA和在A點受到的壓力大小FA；
（2）物塊到達C點時的速度大小vC及對C點的壓力大小FC；
（3）若傳送帶順時針運轉(zhuǎn)的速率為v=4m/s，求物塊從E端到F端所用的時間。
29．如圖所示，在水平桌面上離桌面右邊緣x=3.7 m處放著一質(zhì)量為m=0.1 kg的小鐵塊（可看作質(zhì)點），鐵塊與水平桌面間的動摩擦因數(shù)μ=0.4。現(xiàn)用方向水平向右、大小為1.9N的推力F作用于鐵塊，作用一段時間后撤去F，鐵塊繼續(xù)運動，到達水平桌面邊緣A點時飛出，恰好從豎直圓弧軌道BCD的B端沿切線進入圓弧軌道，鐵塊恰好能通過圓弧軌道的最高點D。已知θ=37°，A、B、C、D四點在同一豎直平面內(nèi)，水平桌面離B端的豎直高度H=0.45 m，圓弧軌道半徑R=0.4 m，C點為圓弧軌道的最低點。（不計空氣阻力，取sin53°=0.8，cs53°=0.6，g=10 m/s2）
（1）求鐵塊運動到圓弧軌道最高點D點時的速度大小vD；
（2）若鐵塊以vC=5 m/s的速度經(jīng)過圓弧軌道最低點C，求此時鐵塊對圓弧軌道的壓力FC；
（3）求鐵塊運動到B點時的速度大小vB；
（4）求水平推力F作用的時間t。
30．如圖所示，一個豎直放置的圓錐筒可以不同的轉(zhuǎn)速繞其中心軸OO'轉(zhuǎn)動，筒內(nèi)壁粗糙，筒口半徑為R，筒高為H，且滿足H=3R4，筒內(nèi)壁A點處有一質(zhì)量為m的小物塊，A點位于斜面的一半處，即A到OO'軸的距離為R2。
（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，且其受到的摩擦力為零時，筒轉(zhuǎn)動的角速度；
（3）若已知斜面的最大靜摩擦因數(shù)μ0=0.5，轉(zhuǎn)動過程中，要求物塊相對錐筒一直保持靜止，求錐筒的最大角速度。

考點內(nèi)容
考情預(yù)測
曲線運動中的合外力和速度
曲線運動以合外力和速度的方向為簡單的命題。主要以生活中的情景引入一些斜拋平拋類問題，此類命題偏難。小船渡河模型近幾年高考命題偏少，近五年僅有2021年遼寧高考出現(xiàn)過。生活中的圓周運動也主要以圓錐擺、水平轉(zhuǎn)盤上的物體，豎直面內(nèi)的圓周運動為考點結(jié)合生活現(xiàn)象引出命題。
小船渡河模型
平拋運動
斜拋運動
生活中的圓周運動
學(xué)
習(xí)
目
標(biāo)
熟悉掌握曲線運動的合外力和速度方向，以及關(guān)聯(lián)速度問題。
2.理解小船渡河模型的最短時間渡河以及渡河距離最短的三類問題。
3.掌握平拋運動的基本公式，平拋問題的基本處理方法，以及斜面拋體問題和平拋的追及相遇問題。
4.掌握斜拋的基本公式，斜拋問題的處理方法，清楚斜拋問題的對稱性，以及反向類平拋問題。
5.熟悉掌握圓錐擺、水平轉(zhuǎn)盤上的物體，豎直面內(nèi)的圓周運動等問題的臨界問題，清楚圓周運動先受力分析再等于向心力的處理方法。

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