專題二力與曲線運(yùn)動(dòng)熱點(diǎn)追蹤

(難度中等，命題指數(shù)★★★★★。復(fù)習(xí)目標(biāo)：保本必會(huì))

201820192020力與曲線運(yùn)動(dòng)T3：類拋體運(yùn)動(dòng)T6：火車曲線運(yùn)動(dòng)中物理量的簡(jiǎn)單計(jì)算T6：勻速圓周運(yùn)動(dòng)中的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)問(wèn)題T8：平拋運(yùn)動(dòng)萬(wàn)有引力與航天T1：高分五號(hào)與高分四號(hào)運(yùn)動(dòng)參量的比較T4：天體運(yùn)動(dòng)中的變軌問(wèn)題T7：運(yùn)動(dòng)參量的計(jì)算重要考點(diǎn)平拋運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)、萬(wàn)有引力定律及應(yīng)用重要方法比值法、估算法、模型法、臨界與極值等要點(diǎn)再現(xiàn)1.(2020·江蘇揚(yáng)州中學(xué)4月測(cè)試)在物理學(xué)發(fā)展過(guò)程中，許多物理學(xué)家做出了貢獻(xiàn)，他們的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和所采用的科學(xué)方法推動(dòng)了人類社會(huì)的進(jìn)步，以下說(shuō)法正確的是(

) A.牛頓利用輕重不同的物體捆綁在一起后下落與單個(gè)物體分別下落時(shí)快慢的比較推理，推翻了亞里士多德重的物體下落快、輕的物體下落慢的結(jié)論 B.元電荷e的數(shù)值為1.6×10－19C，最早由法國(guó)物理學(xué)家湯姆遜通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量得出 C.卡文迪許用扭秤實(shí)驗(yàn)，測(cè)出了萬(wàn)有引力常量，這使用了微小作用放大法 D.開普勒利用行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，并通過(guò)“月－地檢驗(yàn)”，得出了萬(wàn)有引力定律解析伽利略利用輕重不同的物體捆綁在一起后下落與單個(gè)物體分別下落時(shí)快慢的比較推理，推翻了亞里士多德重的物體下落快、輕的物體下落慢的結(jié)論，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；元電荷e的數(shù)值為1.6×10－19C，最早由美國(guó)物理學(xué)家密立根通過(guò)油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)量得出，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；卡文迪許用扭秤實(shí)驗(yàn)，測(cè)出了萬(wàn)有引力常量，這使用了微小作用放大法，故選項(xiàng)C正確；牛頓利用行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，并通過(guò)“月－地檢驗(yàn)”，得出了萬(wàn)有引力定律，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案

C2.(2020·南通市、泰州市第一次調(diào)研)在冰球游戲中，冰球以速度v0在水平冰面上向左運(yùn)動(dòng)，某同學(xué)在水平面上沿圖示方向快速打擊冰球，不計(jì)一切摩擦和阻力。下列圖中的虛線能正確反映冰球被擊打后可能的運(yùn)動(dòng)路徑是(

)解析因?yàn)椴挥?jì)一切摩擦和阻力，冰球受打擊之后做勻速直線運(yùn)動(dòng)；冰球在受到打擊時(shí)，沿打擊的方向會(huì)獲得一個(gè)分速度，所以合速度的方向一定在初速度方向與打擊的方向之間，不能沿打擊的方向，由以上的分析可知，A項(xiàng)正確。答案

A3.(2020·鹽城大豐市第二中學(xué)測(cè)試)如圖1所示，滑板運(yùn)動(dòng)員以速度v0從距離地面高度為h的平臺(tái)末端水平飛出，落在水平地面上。運(yùn)動(dòng)員和滑板均可視為質(zhì)點(diǎn)，忽略空氣阻力的影響。下列說(shuō)法中正確的是(

)A.h一定時(shí)，v0越大，運(yùn)動(dòng)員在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)B.h一定時(shí)，v0越大，運(yùn)動(dòng)員落地瞬間速度越大C.運(yùn)動(dòng)員落地瞬間速度方向與高度h無(wú)關(guān)D.運(yùn)動(dòng)員落地位置與v0大小無(wú)關(guān)圖1答案B4.(2019·江蘇卷，4)1970年成功發(fā)射的“東方紅一號(hào)”是我國(guó)第一顆人造地球衛(wèi)星，該衛(wèi)星至今仍沿橢圓軌道繞地球運(yùn)動(dòng)。如圖2所示，設(shè)衛(wèi)星在近地點(diǎn)、遠(yuǎn)地點(diǎn)的速度分別為v1、v2，近地點(diǎn)到地心的距離為r，地球質(zhì)量為M，引力常量為G。則(

) 答案B1.物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件及特點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的合成與分解(1)條件：F合與v的方向不在同一直線上。(2)特點(diǎn)：①F合恒定：做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)；②F合不恒定：做非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)；③做曲線運(yùn)動(dòng)的物體受的合力總是指向曲線的凹側(cè)。2.“三模型、兩方案”解決小船渡河問(wèn)題3.“關(guān)聯(lián)速度”的特點(diǎn)

用繩、桿相牽連的物體，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，其兩物體的速度通常不同，但物體沿繩或桿方向的速度分量大小相等?！纠?】

(2020·揚(yáng)州市第二次階段性檢測(cè))如圖3所示，一艘輪船正沿垂直于河岸方向勻速渡河，河中各處水流速度相同，某時(shí)刻發(fā)動(dòng)機(jī)突然熄火，輪船牽引力隨之消失，輪船相對(duì)于水的速度逐漸減小，但船頭方向始終未發(fā)生變化。從發(fā)動(dòng)機(jī)熄火到輪船相對(duì)水靜止，輪船相對(duì)河岸的速度(

)A.不變

B.一直變小

C.先變小后變大

D.先變大后變小解析發(fā)動(dòng)機(jī)未熄火時(shí)，輪船運(yùn)動(dòng)速度v與水流速度v1方向垂直，如圖所示，熄火前，船的牽引力沿v2的方向，熄火后，牽引力消失，在阻力作用下，v2逐漸減小，但其方向不變，當(dāng)v2減小到與v1的矢量和與v2方向垂直時(shí)，輪船的合速度最小，之后合速度又逐漸增大，選項(xiàng)C正確，A、B、D錯(cuò)誤。圖3答案C【變式1】

(2019·江蘇泰州中學(xué)摸底)如圖4所示，人在岸上用輕繩拉船，若人勻速拉繩，則船將做(

)A.勻速運(yùn)動(dòng) B.勻加速運(yùn)動(dòng)C.變加速運(yùn)動(dòng) D.減速運(yùn)動(dòng)解析由題意可知，人勻速拉船，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的分解與合成，則有速度的分解如圖所示：v1是人拉船的速度，v2是船行駛的速度，設(shè)繩子與水平方向夾角為θ，則有：v1＝v2cosθ，隨著θ增大，由于v1不變，所以v2增大，且非均勻增大，故選項(xiàng)C正確，A、B、D錯(cuò)誤。圖4答案C拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及分析方法平拋運(yùn)動(dòng)的分析方法【例2】

(2020·南通市高三第一次模擬)如圖5所示，從斜面上的A點(diǎn)水平拋出的小球落在B點(diǎn)，球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度大小為v，方向與斜面夾角為α?，F(xiàn)將小球從圖中斜面上C點(diǎn)拋出，恰能水平擊中A點(diǎn)，球在C點(diǎn)拋出時(shí)的速度大小為v1，方向與斜面夾角為β。則(

)A.β

＝α，v1＜v B.β

＝α，v1＝v C.β＞α，v1＞v D.β＜α，v1＜v圖5答案A【變式2】

(多選)(2020·江蘇卷)如圖6所示，小球A、B分別從2l和l的高度水平拋出后落地，上述過(guò)程中A、B的水平位移分別為l和2l。忽略空氣阻力，則(

)圖6答案AD【變式3】

(2020·無(wú)錫市期末)如圖7所示，兩位同學(xué)在體育課上進(jìn)行傳接籃球訓(xùn)練，甲同學(xué)將籃球從A點(diǎn)拋給乙(籃球運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖中實(shí)線1所示)，乙在B點(diǎn)接住然后又將籃球傳給甲(籃球運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖中虛線2所示)。已知籃球在空中運(yùn)動(dòng)的最大高度恰好相同。若忽略空氣阻力，則下列說(shuō)法中正確的是(

)A.籃球沿軌跡1運(yùn)動(dòng)的時(shí)間較長(zhǎng)B.籃球沿軌跡1運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中速度變化較快C.兩同學(xué)將籃球拋出的速度大小相等D.籃球落到B點(diǎn)前的瞬間重力做功的功率等于落到C點(diǎn)(與A、B兩點(diǎn)高度相同)前的瞬間重力做功的功率圖7解析籃球在豎直方向上做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間由豎直位移決定，由于高度相同，所以兩次運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；籃球只受重力，根據(jù)牛頓第二定律，加速度為g，所以兩次速度變化快慢相同，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；豎直方向初速度相同，由軌跡知道，運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，第2次水平初速度小于第1次，根據(jù)速度的合成，所以第2次拋出的速度小于第1次，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由于籃球落到B點(diǎn)前的豎直方向速度和C相同，所以籃球落到B點(diǎn)前的瞬間重力做功的功率等于落到C點(diǎn)前的瞬間重力做功的功率，故選項(xiàng)D正確。答案

D圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的分析與計(jì)算“一、二、三、四”求解圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題【例3】

(多選)(2020·常州市教育學(xué)會(huì)學(xué)業(yè)水平監(jiān)測(cè))如圖8所示，質(zhì)量不等的兩同學(xué)到游樂(lè)場(chǎng)乘“旋轉(zhuǎn)秋千”，他們分別坐在用相同長(zhǎng)度的輕質(zhì)纜繩懸掛的相同座椅中，當(dāng)圓盤帶著兩人達(dá)到勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩人角速度大小為ω1、ω2，線速度大小分別為v1、v2，向心加速度大小為a1、a2，增加的重力勢(shì)能為ΔEp1、ΔEp2，已知m1>m2，不計(jì)空氣阻力，下列判斷正確的是(

)圖8A.ω1＝ω2 B.v1<v2C.a1<a2 D.ΔEp1>ΔEp2解析當(dāng)圓盤帶著兩人達(dá)到勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩人角速度相同，選項(xiàng)A正確；設(shè)懸線與豎直方向的夾角為θ，根據(jù)mgtanθ＝mω2r，其中r＝R＋lsinθ可知，轉(zhuǎn)動(dòng)與人的質(zhì)量無(wú)關(guān)，則兩人轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑r以及θ相等，線速度大小相等，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)a＝ω2r可知，向心加速度大小相等，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；增加的重力勢(shì)能Ep＝mgl(1－cosθ)，因?yàn)閙1>m2可知ΔEp1>ΔEp2，選項(xiàng)D正確。答案AD【變式4】

(多選)(2019·江蘇卷，6)圖9所示，摩天輪懸掛的座艙在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。座艙的質(zhì)量為m，運(yùn)動(dòng)半徑為R，角速度大小為ω，重力加速度為g，則座艙(

)圖9答案BD曲線運(yùn)動(dòng)的綜合問(wèn)題(1)求A做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)繩與豎直方向夾角θ；(2)求搖動(dòng)細(xì)管過(guò)程中手所做的功；(3)輕搖細(xì)管可使B在管口下的任意位置處于平衡，當(dāng)B在某一位置平衡時(shí)，管內(nèi)一觸發(fā)裝置使繩斷開，求A做平拋運(yùn)動(dòng)的最大水平距離。圖10對(duì)A球Tcosθ＝mg，θ＝45°【變式5】

(2020·江蘇如皋中學(xué)檢測(cè))如圖11所示，粗糙水平地面與半徑為R＝0.4m的粗糙半圓軌道BCD相連接，且在同一豎直平面內(nèi)，O是BCD的圓心，BOD在同一豎直線上。質(zhì)量為m＝1kg的小物塊在水平恒力F＝15N的作用下，從A點(diǎn)由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小物塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)撤去F，小物塊沿半圓軌道運(yùn)動(dòng)恰好能通過(guò)D點(diǎn)，已知A、B間的距離為3m，小物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，重力加速度g取10m/s2。求：圖11(1)小物塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓軌道B點(diǎn)的壓力大?。?2)小物塊離開D點(diǎn)后落到地面上的點(diǎn)與D點(diǎn)之間的距離。解析

(1)小物塊在水平面上從A運(yùn)動(dòng)到B過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理，有在B點(diǎn)，以物塊為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律得聯(lián)立解得小物塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)軌道對(duì)物塊的支持力為FN＝160N由牛頓第三定律可得，小物塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓軌道B點(diǎn)的壓力大小為FN′＝FN＝160N。(2)因?yàn)樾∥飰K恰能通過(guò)D點(diǎn)，所以在D點(diǎn)小物塊所受的重力等于向心力，即設(shè)小物塊落地點(diǎn)距B點(diǎn)之間的距離為x，下落時(shí)間為t，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有天體運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的分析與計(jì)算2.“三角等式”關(guān)系3.衛(wèi)星變軌問(wèn)題常用思維流程【例5】

(多選)(2020·江蘇金陵中學(xué)、丹陽(yáng)高級(jí)中學(xué)、無(wú)錫一中期初考)火星探測(cè)項(xiàng)目是我國(guó)繼載人航天工程、嫦娥工程之后又一個(gè)重大的太空探索項(xiàng)目，如圖12所示，探測(cè)器被發(fā)射到圍繞太陽(yáng)的橢圓軌道上，A為近日點(diǎn)，遠(yuǎn)日點(diǎn)B在火星軌道附近，探測(cè)器擇機(jī)變軌繞火星運(yùn)動(dòng)，則火星探測(cè)器(

)A.發(fā)射速度介于第一、第二宇宙速度之間B.在橢圓軌道上運(yùn)行周期大于火星公轉(zhuǎn)周期BC.從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中動(dòng)能逐漸減小D.在B點(diǎn)受到太陽(yáng)引力小于在A點(diǎn)受到的太陽(yáng)引力圖12解析離開地球圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)，發(fā)射速度要大于第二宇宙速度，小于第三宇宙速度，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；兩個(gè)軌道都圍繞太陽(yáng)，根據(jù)開普勒行星第三定律，軌道半徑(半長(zhǎng)軸)小的，周期小，所以橢圓軌道運(yùn)行周期小，所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)開普勒行星第二定律，近日點(diǎn)速度最大，遠(yuǎn)日點(diǎn)速度最小，從A到B速度不斷減小，動(dòng)能不斷減小，選項(xiàng)C正確；B點(diǎn)到太陽(yáng)的距離大于A點(diǎn)到太陽(yáng)的距離，萬(wàn)有引力與距離的平方成反比，所以在B點(diǎn)受到的太陽(yáng)引力小于在A點(diǎn)受到的太陽(yáng)引力，選項(xiàng)D正確。答案

CD答案CD【變式7】

(2020·常州市教育學(xué)會(huì)學(xué)業(yè)水平監(jiān)測(cè))我國(guó)在2018