高考物理全冊熱點(diǎn)快速突破(打包20套).zip
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專題05 曲線運(yùn)動
【高考命題熱點(diǎn)】主要考查曲線運(yùn)動基本概念、平拋運(yùn)動的選擇題和涉及機(jī)械能的綜合大題。
【知識清單】
1. 曲線運(yùn)動:運(yùn)動軌跡為曲線的運(yùn)動即為曲線運(yùn)動。
說明:(1)物體做曲線運(yùn)動的條件:合外力與速度不在同一直線上;
(2)運(yùn)動軌跡上某點(diǎn)切線的方向即為該點(diǎn)速度的方向。
(3)曲線運(yùn)動屬于復(fù)雜運(yùn)動,研究方法為把復(fù)雜運(yùn)動分解為學(xué)過的簡單運(yùn)動,即分解運(yùn)動,同時把復(fù)雜問題簡單化,合運(yùn)動和分運(yùn)動同時進(jìn)行、同時結(jié)束,具有等時性。
2. 典型曲線運(yùn)動:
(1)平拋運(yùn)動:只受重力且以某一水平初速度拋出即做平拋運(yùn)動(只受且)
由于平拋運(yùn)動只受重力,加速度恒為,所以平拋運(yùn)動是勻變速曲線運(yùn)動。
水平方向:勻速直線運(yùn)動
豎直方向:自由落體運(yùn)動
(為與水平方向間夾角)
(為與水平方向間夾角)
(2)勻速圓周運(yùn)動:速度大小不變方向時刻在改變且運(yùn)動軌跡為圓周的運(yùn)動。
基本概念:
①線速度:單位時間內(nèi)走過的弧長。 即
②角速度:單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度。 即
③向心加速度:有向心力產(chǎn)生的加速度,方向與向心力一致,時刻指向軌跡圓心
且,
④向心力:
說明:勻速圓周運(yùn)動是變加速曲線運(yùn)動,由一個力或合外力或其中幾個力的
合力提供,是按作用效果命名,對物體進(jìn)行受力分析時不能重復(fù)分析。
(3)線速度相等情形:皮帶傳動、嚙合(齒輪)傳動、摩擦傳動
2
1 2 皮帶傳動
1 2 嚙合傳動
摩擦傳動
1 2
角速度相等情形:同軸(共軸)傳動,即
1 2
3.小船過河模型
(1)所走路程最短:船頭斜向上擺
:水流速度(水沖船的速度)
:船在靜水中速度
:船實(shí)際速度,即是和合速度
所走路程最短時船過河所用時間為
(為河寬)
v2 水
(2)所用時間最短:船頭垂直河岸
4. 豎直平面內(nèi)三種圓周運(yùn)動模型
(1) 小球、輕繩模型
小球恰好或剛好過最高點(diǎn)條件為:最高點(diǎn)速度=()
當(dāng)﹥時,最高點(diǎn)
綜上:小球過最高點(diǎn)臨界條件為:最高點(diǎn)速度≥
輕繩對小球只能產(chǎn)生拉力,當(dāng)<時,小球沒到最高點(diǎn)便被墜下來。
(2) 小球、輕桿模型
輕桿對小球作用力可表現(xiàn)為拉力也可表現(xiàn)為支持力
小球恰好或剛好過最高點(diǎn)條件:最高點(diǎn)速度=( 即剛好由重力提供向心力)
當(dāng)﹥時,不足以提供最高點(diǎn)所需向心力,所以
,即輕桿對小球表現(xiàn)為拉力;
當(dāng)<時,大于最高點(diǎn)所需向心力,所以
,即輕桿對小球表現(xiàn)為支持力;
當(dāng)=0時,,也能過最高點(diǎn)(臨界條件);
綜上:小球過最高點(diǎn)條件為:最高點(diǎn)速度≥0。
(3)車過凹橋或拱橋
車過凹橋最低點(diǎn)時: 車過拱橋最高點(diǎn)時:
表現(xiàn)為超重,壓力比重力超了。 表現(xiàn)為失重,壓力比重力失了。
答案
P16
熱點(diǎn)突破提升練五
1.如圖所示,將a、b兩小球以不同的初速度同時水平拋出,它們均落在水平地面上的P點(diǎn),a球拋出時的高度比b球的高,P點(diǎn)到兩球起拋點(diǎn)的水平距離相等,不計空氣阻力。與b球相比,a球( )
A.初速度較大
B.速度變化率較大
C.落地時速度一定較大
D.落地時速度方向與其初速度方向的夾角較大
2.如圖所示,離地面高h(yuǎn)處有甲、乙兩個小球,甲以初速度v0水平射出,同時乙以大小相同的初速度v0沿傾角為45°的光滑斜面滑下,若甲、乙同時到達(dá)地面,則v0的大小是( )
A. B. C. D.
3.取水平地面為重力勢能零點(diǎn)。一物塊從某一高度水平拋出,在拋出點(diǎn)其動能與重力勢能恰好相等。不計空氣阻力。該物塊落地時的速度方向與水平方向的夾角為( )
A. B. C. D.
4.如圖所示,兩次渡河時船對水的速度大小和方向都不變。已知第一次實(shí)際航程為A至B,位移為x1,實(shí)際航速為v1,所用時間為t1。由于水速增大,第二次實(shí)際航程為A至C,位移為x2,實(shí)際航速為v2,所用時間為t2,則( )
A.t2>t1,v2=v1 B.t2>t1,v2=v1
C.t2=t1,v2=v1 D.t2=t1,v2=v1
5.小球P和Q用不可伸長的輕繩懸掛在天花板上,P球的質(zhì)量大于Q球的質(zhì)量,懸掛P球的繩比懸掛Q球的繩短。將兩球拉起,使兩繩均被水平拉直,如圖所示。將兩球由靜止釋放。在各自軌跡的最低點(diǎn)( )
A.P球的速度一定大于Q球的速度
B.P球的動能一定小于Q球的動能
C.P球所受繩的拉力一定大于Q球所受繩的拉力
D.P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度
6.如圖,一質(zhì)量為M的光滑大圓環(huán),用一細(xì)輕桿固定在豎直平面內(nèi);套在大環(huán)上質(zhì)量為m的小環(huán)(可視為質(zhì)點(diǎn)),從大環(huán)的最高處由靜止滑下。重力加速度大小為g。當(dāng)小環(huán)滑到大環(huán)的最低點(diǎn)時,大環(huán)對輕桿拉力的大小為( )
A.Mg-5mg B.Mg+mg
C.Mg+5mg D.Mg+10mg
7.如圖所示,長為l的輕桿一端固定一質(zhì)量為m的小球,另一端固定在轉(zhuǎn)軸O上,桿可在豎直平面內(nèi)繞軸O無摩擦轉(zhuǎn)動。已知小球通過最低點(diǎn)Q時,速度大小為v=,則小球的運(yùn)動情況為( )
A.小球不可能到達(dá)圓周軌道的最高點(diǎn)P
B.小球能到達(dá)圓周軌道的最高點(diǎn)P,但在P點(diǎn)不受輕桿對它的作用力
C.小球能到達(dá)圓周軌道的最高點(diǎn)P,且在P點(diǎn)受到輕桿對它向上的彈力
D.小球能到達(dá)圓周軌道的最高點(diǎn)P,且在P點(diǎn)受到輕桿對它向下的彈力
8.如圖所示,x軸在水平地面上,y軸在豎直方向。圖中畫出了從y軸上不同位置沿x軸正向水平拋出的三個小球a、b和c的運(yùn)動軌跡。小球a從(0,2L)拋出,落在(2L,0)處;小球b、c從(0,L)拋出,分別落在(2L,0)和(L,0)處。不計空氣阻力,下列說法正確的是( )
A.a(chǎn)和b初速度相同 B.b和c運(yùn)動時間相同
C.b的初速度是c的兩倍 D.a(chǎn)運(yùn)動時間是b的兩倍
9.圖示是α粒子(氦原子核)被重金屬原子核散射的運(yùn)動軌跡,M、N、P、Q是軌跡上的四點(diǎn),在散射過程中可以認(rèn)為重金屬原子核靜止不動。圖中所標(biāo)出的α粒子在各點(diǎn)處的加速度方向正確的是( )
A. M點(diǎn) B.N點(diǎn) C.P點(diǎn) D.Q點(diǎn)
10.在地面上方某一點(diǎn)將一小球以一定的初速度沿水平方向拋出,不計空氣阻力,則小球在隨后的運(yùn)動中( )
A.速度和加速度的方向都在不斷變化
B.速度與加速度方向之間的夾角一直減小
C.在相等的時間間隔內(nèi),速率的改變量相等
D.在相等的時間間隔內(nèi),動能的改變量相等
11.(多選)如圖,一固定容器的內(nèi)壁是半徑為R的半球面;在半球面水平直徑的一端有一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)P。它在容器內(nèi)壁由靜止下滑到最低點(diǎn)的過程中,克服摩擦力做的功為W。重力加速度大小為g。設(shè)質(zhì)點(diǎn)P在最低點(diǎn)時,向心加速度的大小為a,容器對它的支持力大小為N,則( )
A.a(chǎn)= B.a(chǎn)=
C.N= D.N=
12.如圖所示為四分之一圓柱體OAB的豎直截面,半徑為R,在B點(diǎn)上方的C點(diǎn)水平拋出一個小球,小球軌跡恰好在D點(diǎn)與圓柱體相切,OD與OB的夾角為60°,則C點(diǎn)到B點(diǎn)的距離為( )
A.R B. C D.
13.如圖,半圓形光滑軌道固定在水平地面上,半圓的直徑與地面垂直,一小物快以速度
從軌道下端滑入軌道,并從軌道上端水平飛出,小物快落地點(diǎn)到軌道下端的距離與軌道
半徑有關(guān),此距離最大時,對應(yīng)的軌道半徑為(重力加速度為g)( )
A. B. C. D.
14.有一個質(zhì)量為4 kg的質(zhì)點(diǎn)在x-y平面內(nèi)運(yùn)動,在x方向的速度圖象和y方向的位移圖象分別如圖甲、乙所示,下列說法正確的是( )
A.質(zhì)點(diǎn)做勻變速直線運(yùn)動
B.質(zhì)點(diǎn)所受的合外力為22 N
C.2 s時質(zhì)點(diǎn)的速度為6 m/s
D.0時刻質(zhì)點(diǎn)的速度為5 m/s
15.如圖所示,從傾角為θ的足夠長的斜面頂端P以速度v0拋出一個小球,落在斜面上某處Q點(diǎn),小球落在斜面上的速度與斜面的夾角為α,若把初速度變?yōu)?v0,小球仍落在斜面上,則以下說法正確的是( )
A.夾角α將變大
B.夾角α與初速度大小無關(guān)
C.小球在空中的運(yùn)動時間不變
D.PQ間距是原來間距的3倍
16.(多選)如圖所示,在勻速轉(zhuǎn)動的水平圓盤上,沿半徑方向放著用細(xì)線相連的質(zhì)量相等的兩個物體A和B,它們與盤間的動摩擦因數(shù)相同,當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速加快到兩物體剛要發(fā)生滑動時,燒斷細(xì)線,則( )
A.兩物體均沿切線方向滑動
B.物體B仍隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動,同時所受摩擦力減小
C.兩物體仍隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動,不會發(fā)生滑動
D.物體B仍隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動,物體A發(fā)生滑動,離圓盤圓心越來越遠(yuǎn)
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