专题四曲线运动

1、专题四曲线运动21(2013·高考新课标全国卷)公路急转弯处通常是交通事故多发地带如图，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为vc 时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势则在该弯道处()A路面外侧高内侧低 B车速只要低于vc，车辆便会向内侧滑动 C车速虽然高于vc，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动解析：选AC.抓住临界点分析汽车转弯的受力特点及不侧滑的原因，结合圆周运动规律可判断汽车转弯时，恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势，说明公路外侧高一些，支持力的水平分力刚好提供向心力，此时汽车不受静摩擦力的作用，与路面是否结冰无关，故选项A正确，选项D错误当v<vc时

2、，支持力的水平分力大于所需向心力，汽车有向内侧滑动的趋势，摩擦力向外侧；当v>vc时，支持力的水平分力小于所需向心力，汽车有向外侧滑动的趋势，在摩擦力大于最大静摩擦力前不会侧滑，故选项B错误，选项C正确18(2013·高考北京卷)某原子电离后其核外只有一个电子，若该电子在核的静电力作用下绕核做匀速圆周运动，那么电子运动()A半径越大，加速度越大 B半径越小，周期越大C半径越大，角速度越小 D半径越小，线速度越小解析：选C.对电子来说，库仑力提供其做圆周运动的向心力，则kmamm2rmr得：a，v ，T，因此选项C正确19(2013·高考北京卷)在实验操作前应该对实验进

3、行适当的分析研究平抛运动的实验装置示意图如图所示小球每次都从斜槽的同一位置无初速释放，并从斜槽末端水平飞出改变水平板的高度，就改变了小球在板上落点的位置，从而可描绘出小球的运动轨迹某同学设想小球先后三次做平抛运动，将水平板依次放在如图1、2、3的位置，且1与2的间距等于2与3的间距若三次实验中，小球从抛出点到落点的水平位移依次为x1，x2，x3，机械能的变化量依次为E1、E2、E3，忽略空气阻力的影响，下面分析正确的是()Ax2 x1x3x2，E1E2E3 Bx2 x1>x3x2，E1E2E3Cx2 x1>x3x2，E1<E2<E3 Dx2 x1<x3x2，E1&

4、lt;E2<E3解析：选B.由题意知，在竖直方向上，y12y23，又因为在竖直方向上小球运动的速度越来越大，因此t12>t23；在水平方向上x12x2x1v0t12，x23x3x2v0t23，故有：x2x1>x3x2，又因忽略空气阻力的影响，故此过程中机械能守恒，所以有E1E2E30，选项B正确8(2013·高考重庆卷)如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO重合转台以一定角速度匀速旋转，一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和O点的连线与OO之间的夹角为60

5、°.重力加速度大小为g.(1)若0，小物块受到的摩擦力恰好为零，求0；(2)(1±k)0，且0k1，求小物块受到的摩擦力的大小和方向解析：正确分析向心力的来源是解决此类问题的关键(1)当0时，小物块只受重力和支持力作用，如图甲所示，其合力提供向心力，F合mgtan F向mr而rRsin ，F合F向由得0.(2)当(1k)0，且0<k1时，所需要的向心力大于0时的向心力，故摩擦力方向沿罐壁的切线方向向下建立如图乙所示标系在水平方向上：FNsin fcos m2r在坚直方向上：FNcos fsin mg0由几何关系知rRsin 联立式，解得fmg当(1k)0时，摩擦力的方

6、向沿罐壁的切线方向向上建立如图丙所示的坐标系在水平方向上：FNsin fcos m2r在竖直方向上：FNcos fsin mg0由几何关系知rRsin 联立式，解得fmg.答案：(1)0(2)当(1k)0时，摩擦力方向沿罐壁切线向下，大小为fmg当(1k)0时，摩擦力方向沿罐壁切线向上，大小为fmg2(2013·高考江苏卷)如图所示，“旋转秋千”中的两个座椅A、B质量相等，通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时，下列说法正确的是()AA的速度比B的大AA与B的向心加速度大小相等C悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等D悬挂A的缆绳所受

7、的拉力比悬挂B的小解析：选D.A、B绕竖直轴匀速转动的角速度相等，即AB，但rArB，根据vr得，A的速度比B的小，选项A错误；根据a2r得，A的向心加速度比B的小，选项B错误；A、B做圆周运动时的受力情况如图所示，根据F向m2r及tan 知，悬挂A的缆绳与竖直方向的夹角小，选项C错误；由图知cos ，即T，所以悬挂A的缆绳受到的拉力小，选项D正确18(2013·高考安徽卷)由消防水龙带的喷嘴喷出水的流量是0.28 m3/min，水离开喷口时的速度大小为16 m/s，方向与水平面夹角为60°，在最高处正好到达着火位置，忽略空气阻力，则空中水柱的高度和水量分别是(重力加速度g

8、取10 m/s2)()A28.8 m1.12×102 m3 B28.8 m0.672 m3C38.4 m1.29×102 m3 D38.4 m0.776 m3解析：选A.准确理解斜抛运动规律是解决本题的关键将速度分解为水平方向和竖直方向两个分量，vxvcos 60°，vyvsin 60°，水的运动可看成竖直方向的竖直上抛运动和水平方向的匀速直线运动的合运动，水柱的高度h28.8 m，上升时间t2.4 s空中水量可用流量乘以时间来计算，Q m3/s×2.4 s1.12×102 m3.故选项A正确23(2013·高考浙江卷)山谷

9、中有三块石头和一根不可伸长的轻质青藤，其示意图如下图中A、B、C、D均为石头的边缘点，O为青藤的固定点，h11.8 m，h24.0 m，x14.8 m，x28.0 m开始时，质量分别为M10 kg和m2 kg的大、小两只滇金丝猴分别位于左边和中间的石头上，当大猴发现小猴将受到伤害时，迅速从左边石头的A点水平跳至中间石头大猴抱起小猴跑到C点，抓住青藤下端，荡到右边石头上的D点，此时速度恰好为零运动过程中猴子均可看成质点，空气阻力不计，重力加速度g10 m/s2，求：(1)大猴从A点水平跳离时速度的最小值；(2)猴子抓住青藤荡起时的速度大小；(3)猴子荡起时，青藤对猴子的拉力大小解析：猴子先做平抛

10、运动，后做圆周运动，两运动过程机械能均守恒寻求力的关系时要考虑牛顿第二定律(1)设猴子从A点水平跳离时速度的最小值为vmin，根据平抛运动规律，有h1gt2x1vmint联立、式，得vmin8 m/s.(2)猴子抓住青藤后的运动过程中机械能守恒，设荡起时速度为vC，有(Mm)gh2(Mm)vvC m/s9 m/s.(3)设拉力为FT，青藤的长度为L.对最低点，由牛顿第二定律得FT(Mm)g(Mm)由几何关系(Lh2)2xL2得：L10 m综合、式并代入数据解得：FT(Mm)g(Mm)216 N.答案：(1)8 m/s(2)约9 m/s(3)216 N20.(2013·高考福建卷)如图，一不可伸长的轻绳上端悬挂于O点，下端系一质量m1.0 kg的小球。现将小球拉到A点(保持绳绷直)由静止释放，当它经过B点时绳恰好被拉断，小球平抛后落在水平地面上的C点地面上的D点与OB在同一竖直线上，已知绳长L1.0 m，B点离地高度H1.0 m，A、B两点的高度差 h0.5 m，重力加速度g取10 m/s2，不计空气影响，求：(1)地面上DC两点间的距离s；(2)轻绳所受的最大拉力大小解析：分段研究小球的运动过程，A到B过程中小球在竖直面内做圆周运动，机械能守恒；B到C过程中小球做平抛运动，根据平抛运动的分解求解注意隐含条件