曲线运动高三物理思维训练讲义四 新课标 人教版（通用）

1、曲线运动高三物理思维训练讲义四 平抛运动： (2001年春季物理)13质量为kg的小钢球以m/s的水平速度抛出，下落m时撞击一钢板，撞后速度恰好反向，则钢板与水平面的夹角_刚要撞击钢板时小球动量的大小为_（取）Pabvavb（2020年重庆理综）14如图所示，在同一竖直面内，小球a、b从高度不同的两点，分别以初速度va和vb沿水平方向抛出，经过时间ta和tb后落到与两抛出点水平距离相等的P点若不计空气阻力，下列关系式正确的是A，B，C，D，（2020年上海物理）13如图所示，一足够长的固定斜面与水平面的夹角为370，物体A以初速度v1从斜面顶端水平抛出，物体B在斜面上距顶端L15m处同时以速度

2、v2沿斜面向下匀速运动，经历时间t物体A和物体B在斜面上相遇，则下列各组速度和时间中满足条件的是（sin3700.6，cos3700.8，g10m/s2）Av116m/s，v215m/s，t3s Bv116m/s，v216m/s，t2sCv120m/s，v220m/s，t3s Dv120m/s，v216m/s，t2sBA(2020年上海物理)10如图所示的塔吊臂上有一可以沿水平方向运动的小车A，小车下装有吊着物体B的吊钩在小车A与物体B以相同的水平速度沿吊臂方向匀速运动的同时，吊钩将物体B向上吊起，A、B之间的距离以（SI）（SI表示国际单位制），式中H为吊臂离地面的高度规律变化，则物体做A速

3、度大小不变的曲线运动 B速度大小增加的曲线运动C加速度大小方向均不变的曲线运动D加速度大小方向均变化的曲线运动(2020年江苏物理)13（14分）A、B两小球同时从距离地面高为h=15m处的同一点抛出，初速度大小均为v0=10m/s，A球竖直向下抛出，B球水平抛出，空气阻力不计，重力加速度取g=10m/s2，求：（1）A球经多长时间落地？（2）A球落地时，A、B两球间的距离是多少？解：（1）A球竖直向下加速运动：得：t=1s（2）在这段时间内，B球做平抛运动： CADAB得：x=10m，y=5m此时A、B两球间的距离是：m圆周运动：(2020年上海物理)8对如图所示的皮带传动装置，下列说法正确

4、的是（ ）AA轮带动B轮逆时针方向旋转 BB轮带动A轮逆时针方向旋转CC轮带动D轮顺时针方向旋转 DD轮带动C轮顺时针方向旋转(2002年上海物理)16（6分）如图所示为一实验小车中利用光脉冲测量车速和行程的装置的示意图，A为光源，B为光电接收器，A、B均固定在车身上，C为小车的车轮，D为与C同轴相连的齿轮. 车轮转动时，A发出的光束通过旋转齿轮上齿的间隙后变成脉冲光信号，被B接收并转换成电信号，由电子电路记录和显示. 若实验显示单位时间内的脉冲数为n，累计脉冲数为N，则要测出小车的速度和行程还必须测量的物理量或数据是 ；小车速度的表达式为v ；行程的表达式为s . 答案：车轮半径R和齿轮的齿

5、数p，2Rn/p，2rn/p(2020年上海物理)23（14分）一水平放置的圆盘绕竖直固定轴转动，在圆盘上沿半径开有一条宽度为2mm的均匀狭缝将激光器与传感器上下对准，使二者间连线与转轴平行，分别置于圆盘的上下两侧，且可以同步地沿圆盘半径方向匀速移动，激光器连续向下发射激光束在圆盘转动过程中，当狭缝经过激光器与传感器之间时，传感器接收到一个激光信号，并将其输入计算机，经处理后画出相应图线图(a)为该装置示意图，图(b)为所接收的光信号随时间变化的图线，横坐标表示时间，纵坐标表示接收到的激光信号强度，图中s，sI0 0.2 1. 0 1.8t1t/st2t3图b图a(1)利用图(b)中的数据求1

6、s时圆盘转动的角速度；(2)说明激光器和传感器沿半径移动的方向；(3)求图(b)中第三个激光信号的宽度答案：（1）由图线读得，转盘转动的周期为T=0.8s角速度rad/s（2）由于脉冲宽度在逐渐变窄，表明光信号能通过狭缝的时间逐渐变少，即圆盘上的对应探测器所在位置的线速度逐渐增加，因此激光器和探测器沿半径由中心向边缘移动（3）设狭缝宽度为d，探测器接收到第i个脉冲时到转轴的距离为ri，第i个脉冲的宽度为，激光器和探测器沿半径的运动速度为v由以上各式解得：s万有引力 重庆卷.15 宇航员在月球上做自由落体这实验，将某物体由距月球表面高h处释放，经时间t后落月球表面（设月球半径为R），据上述信息推

7、断。飞船在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动所必须具有的速率为 A B C D【答案】：B 【解析】：根据自由落体知识可得：，根据万有引力定律和圆周运动公式可得：, ，因此，故选B。【备考提示】：此题涉及万有引力、自由落体运动的知识迁移及围绕星体的匀速圆周运动，考查了理解、分析能力及应用物理知识解决问题的能力。广东物理卷.17 （16分）宇宙中存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统，通常可忽略其它星体对它们的引力作用。已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：一种是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行；另一种形式是三颗星位于等边三角形的三个项

8、点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行。设每个星体的质量均为。（1）试求第一种形式下，星体运动的线速度和周期。（2）假设两种形式星体的运动周期相同，第二种形式下星体之间的距离应为多少？F2F1R【解析】：（1）第一种形式下，以某个运动星体为研究对象，由万有引力定律和牛顿第二定律，得：F1G F2G F1F2m运动星体的线速度：周期为T，则有：（2）第二种形式星体之间的距离为r，则三个星体作圆周运动的半径为R/为R/由于星体作圆周运动所需的向心力靠两个星体的万有引力的合力提供，由万有引力定律和牛顿第二定律，得：F2F1FR/r F2cos30Fm 所以星体之间的距离为：r天津卷.25（22分）

9、神奇的黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体，探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动规律。天文学家观测河外星系麦哲伦云时，发现了LMCX-3双星系统，它由可见星A和不可见的暗星B构成，两星视为质点，不考虑其它天体的影响，A、B围绕两者连线上的O点做匀速圆周运动，它们之间的距离保持不变，如图所示。引力常量为G，由观测能够得到可见星A的速率v和运行周期。（1）可见得A所受暗星B的引力FA可等效为位于O点处质量为m/的星体（视为质点）对它的引力，设A和B的质量分别为m1、m2。试求m/的（用m1、m2表示）；（2）求暗星B的质量m2与可见星A的速率v、运行周期T和质量m1之间的关系式；（3）恒星演化

10、到末期，如果其质量大于太阳质量ms的两倍，它将有可能成为黑洞。若可见星A的速率v2.7m/s，运行周期T4.7104s，质量m16ms，试通过估算来判断暗星B有可能是黑洞吗？（G6.6710Nm/kg2，ms2.01030kg）【解析】：（22分）（1）设A、B的圆轨道半径分别为r1、r2，由题意知，A、B做匀速圆周运动的角速相同，其为。由牛顿运动运动定律，有FAm12r1FBm22r2FAFB设A、B之间的距离为r，又rr1r2，由上述各式得r 由万有引力定律，有FAG将代入得FAG令FAG 比较可得 （2）由牛顿第二定律，有 又可见星A的轨道半径 r1 由式可得（3）将m16mI代入式，得

11、代入数据得设m2nms，（n0），将其代入式，得可见，的值随n的增大而增大，试令n=2，得若使式成立，则n必须大于2，即暗星B的质量m2必须大于2ms，由此得出结论：暗星B有可能是黑洞。【备考提示】：本题涉及的知识点较多，涉及的物理过程复杂，求解时要善于分析不同物理过程所对应的物理规律，通过认真审题挖掘隐藏的条件，建立相应的物理模型，以确定其运动规律。7-1、一宇航员抵达一半径为R的星球表面后，为了测定该星球的质量M，做如下的实验，取一根细线穿过光滑的细直管，细线一端栓一质量为m的砝码，另一端连在一固定的测力计上，手握细线直管抡动砝码，使它在竖直平面内做完整的圆周运动，停止抡动细直管。砝码可继

12、续在同一竖直平面内做完整的圆周运动。如图5所示，此时观察测力计得到当砝码运m图5动到圆周的最低点和最高点两位置时，测力计得到当砝码运动到圆周的最低点和最高点两位置时，测力计的读数差为F。已知引力常量为G，试根据题中所提供的条件和测量结果，求:（1）该星球表面重力加速度；（2）该星球的质量M。 解：(1)设最高点 （2分） 最低点（2分） 机械能守恒（3分） （1分） （1分） (2) （3分） （3分） 7-2、宇宙员在月球表面完成下面实验：在一固定的竖直光滑圆弧轨道内部最低点静止一质量为m的小球（可视为质点）如图所示，当施加给小球一瞬间水平冲量I时，刚好能使小球在竖直面内做完整圆周运动.已知

13、圆弧轨道半径为，月球的半径为R，万有引力常量为G. 若在月球表面上发射一颗环月卫星，所需最小发射速度为多大？轨道半径为2R的环月卫星周期为多大？解：设月球表面重力加速度为g，月球质量为M.在圆孤最低点对小球有：I=mv0（2分）球刚好完成圆周运动，小球在最高点有（2分）从最低点至最高低点有：（2分）由可得（2分）在月球发射卫星的最小速度为月球第一宇宙速度（2分）当环月卫星轨道半径为2R时，有（2分）（2分）将黄金代换式GM=gR2代入式（2分）（2分） 7-3、宇航员在某一星球上以速度竖直向上抛出一小球，经过时间，小球又落回到原抛出点，然后他用一根长为的细绳把一个质量为的小球悬挂在o点，使小球处于静止状态。如图所示，现在最低点给小球一个水平向右的冲量，使小球能在竖直平面内运动，若