力与曲线运动-课件完整版

专题二力与曲线运动热点追踪

(难度中等，命题指数★★★★★。复习目标：保本必会)

201820192020力与曲线运动T3：类抛体运动T6：火车曲线运动中物理量的简单计算T6：匀速圆周运动中的运动学和动力学问题T8：平抛运动万有引力与航天T1：高分五号与高分四号运动参量的比较T4：天体运动中的变轨问题T7：运动参量的计算重要考点平抛运动、圆周运动、万有引力定律及应用重要方法比值法、估算法、模型法、临界与极值等要点再现1.(2020·江苏扬州中学4月测试)在物理学发展过程中，许多物理学家做出了贡献，他们的科学发现和所采用的科学方法推动了人类社会的进步，以下说法正确的是(

) A.牛顿利用轻重不同的物体捆绑在一起后下落与单个物体分别下落时快慢的比较推理，推翻了亚里士多德重的物体下落快、轻的物体下落慢的结论 B.元电荷e的数值为1.6×10－19C，最早由法国物理学家汤姆逊通过实验测量得出 C.卡文迪许用扭秤实验，测出了万有引力常量，这使用了微小作用放大法 D.开普勒利用行星运动的规律，并通过“月－地检验”，得出了万有引力定律解析伽利略利用轻重不同的物体捆绑在一起后下落与单个物体分别下落时快慢的比较推理，推翻了亚里士多德重的物体下落快、轻的物体下落慢的结论，故选项A错误；元电荷e的数值为1.6×10－19C，最早由美国物理学家密立根通过油滴实验测量得出，故选项B错误；卡文迪许用扭秤实验，测出了万有引力常量，这使用了微小作用放大法，故选项C正确；牛顿利用行星运动的规律，并通过“月－地检验”，得出了万有引力定律，故选项D错误。答案

C2.(2020·南通市、泰州市第一次调研)在冰球游戏中，冰球以速度v0在水平冰面上向左运动，某同学在水平面上沿图示方向快速打击冰球，不计一切摩擦和阻力。下列图中的虚线能正确反映冰球被击打后可能的运动路径是(

)解析因为不计一切摩擦和阻力，冰球受打击之后做匀速直线运动；冰球在受到打击时，沿打击的方向会获得一个分速度，所以合速度的方向一定在初速度方向与打击的方向之间，不能沿打击的方向，由以上的分析可知，A项正确。答案

A3.(2020·盐城大丰市第二中学测试)如图1所示，滑板运动员以速度v0从距离地面高度为h的平台末端水平飞出，落在水平地面上。运动员和滑板均可视为质点，忽略空气阻力的影响。下列说法中正确的是(

)A.h一定时，v0越大，运动员在空中运动时间越长B.h一定时，v0越大，运动员落地瞬间速度越大C.运动员落地瞬间速度方向与高度h无关D.运动员落地位置与v0大小无关图1答案B4.(2019·江苏卷，4)1970年成功发射的“东方红一号”是我国第一颗人造地球卫星，该卫星至今仍沿椭圆轨道绕地球运动。如图2所示，设卫星在近地点、远地点的速度分别为v1、v2，近地点到地心的距离为r，地球质量为M，引力常量为G。则(

) 答案B1.物体做曲线运动的条件及特点运动的合成与分解(1)条件：F合与v的方向不在同一直线上。(2)特点：①F合恒定：做匀变速曲线运动；②F合不恒定：做非匀变速曲线运动；③做曲线运动的物体受的合力总是指向曲线的凹侧。2.“三模型、两方案”解决小船渡河问题3.“关联速度”的特点

用绳、杆相牵连的物体，在运动过程中，其两物体的速度通常不同，但物体沿绳或杆方向的速度分量大小相等。【例1】

(2020·扬州市第二次阶段性检测)如图3所示，一艘轮船正沿垂直于河岸方向匀速渡河，河中各处水流速度相同，某时刻发动机突然熄火，轮船牵引力随之消失，轮船相对于水的速度逐渐减小，但船头方向始终未发生变化。从发动机熄火到轮船相对水静止，轮船相对河岸的速度(

)A.不变

B.一直变小

C.先变小后变大

D.先变大后变小解析发动机未熄火时，轮船运动速度v与水流速度v1方向垂直，如图所示，熄火前，船的牵引力沿v2的方向，熄火后，牵引力消失，在阻力作用下，v2逐渐减小，但其方向不变，当v2减小到与v1的矢量和与v2方向垂直时，轮船的合速度最小，之后合速度又逐渐增大，选项C正确，A、B、D错误。图3答案C【变式1】

(2019·江苏泰州中学摸底)如图4所示，人在岸上用轻绳拉船，若人匀速拉绳，则船将做(

)A.匀速运动 B.匀加速运动C.变加速运动 D.减速运动解析由题意可知，人匀速拉船，根据运动的分解与合成，则有速度的分解如图所示：v1是人拉船的速度，v2是船行驶的速度，设绳子与水平方向夹角为θ，则有：v1＝v2cosθ，随着θ增大，由于v1不变，所以v2增大，且非均匀增大，故选项C正确，A、B、D错误。图4答案C抛体运动的规律及分析方法平抛运动的分析方法【例2】

(2020·南通市高三第一次模拟)如图5所示，从斜面上的A点水平抛出的小球落在B点，球到达B点时速度大小为v，方向与斜面夹角为α。现将小球从图中斜面上C点抛出，恰能水平击中A点，球在C点抛出时的速度大小为v1，方向与斜面夹角为β。则(

)A.β

＝α，v1＜v B.β

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

(多选)(2020·江苏卷)如图6所示，小球A、B分别从2l和l的高度水平抛出后落地，上述过程中A、B的水平位移分别为l和2l。忽略空气阻力，则(

)图6答案AD【变式3】

(2020·无锡市期末)如图7所示，两位同学在体育课上进行传接篮球训练，甲同学将篮球从A点抛给乙(篮球运动的轨迹如图中实线1所示)，乙在B点接住然后又将篮球传给甲(篮球运动的轨迹如图中虚线2所示)。已知篮球在空中运动的最大高度恰好相同。若忽略空气阻力，则下列说法中正确的是(

)A.篮球沿轨迹1运动的时间较长B.篮球沿轨迹1运动的过程中速度变化较快C.两同学将篮球抛出的速度大小相等D.篮球落到B点前的瞬间重力做功的功率等于落到C点(与A、B两点高度相同)前的瞬间重力做功的功率图7解析篮球在竖直方向上做竖直上抛运动，水平方向做匀速直线运动，运动时间由竖直位移决定，由于高度相同，所以两次运动时间相同，故选项A错误；篮球只受重力，根据牛顿第二定律，加速度为g，所以两次速度变化快慢相同，故选项B错误；竖直方向初速度相同，由轨迹知道，运动时间相同，第2次水平初速度小于第1次，根据速度的合成，所以第2次抛出的速度小于第1次，故选项C错误；由于篮球落到B点前的竖直方向速度和C相同，所以篮球落到B点前的瞬间重力做功的功率等于落到C点前的瞬间重力做功的功率，故选项D正确。答案

D圆周运动问题的分析与计算“一、二、三、四”求解圆周运动问题【例3】

(多选)(2020·常州市教育学会学业水平监测)如图8所示，质量不等的两同学到游乐场乘“旋转秋千”，他们分别坐在用相同长度的轻质缆绳悬挂的相同座椅中，当圆盘带着两人达到匀速转动时，两人角速度大小为ω1、ω2，线速度大小分别为v1、v2，向心加速度大小为a1、a2，增加的重力势能为ΔEp1、ΔEp2，已知m1>m2，不计空气阻力，下列判断正确的是(

)图8A.ω1＝ω2 B.v1<v2C.a1<a2 D.ΔEp1>ΔEp2解析当圆盘带着两人达到匀速转动时，两人角速度相同，选项A正确；设悬线与竖直方向的夹角为θ，根据mgtanθ＝mω2r，其中r＝R＋lsinθ可知，转动与人的质量无关，则两人转动的半径r以及θ相等，线速度大小相等，选项B错误；根据a＝ω2r可知，向心加速度大小相等，选项C错误；增加的重力势能Ep＝mgl(1－cosθ)，因为m1>m2可知ΔEp1>ΔEp2，选项D正确。答案AD【变式4】

(多选)(2019·江苏卷，6)图9所示，摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动。座舱的质量为m，运动半径为R，角速度大小为ω，重力加速度为g，则座舱(

)图9答案BD曲线运动的综合问题(1)求A做匀速圆周运动时绳与竖直方向夹角θ；(2)求摇动细管过程中手所做的功；(3)轻摇细管可使B在管口下的任意位置处于平衡，当B在某一位置平衡时，管内一触发装置使绳断开，求A做平抛运动的最大水平距离。图10对A球Tcosθ＝mg，θ＝45°【变式5】

(2020·江苏如皋中学检测)如图11所示，粗糙水平地面与半径为R＝0.4m的粗糙半圆轨道BCD相连接，且在同一竖直平面内，O是BCD的圆心，BOD在同一竖直线上。质量为m＝1kg的小物块在水平恒力F＝15N的作用下，从A点由静止开始做匀加速直线运动，当小物块运动到B点时撤去F，小物块沿半圆轨道运动恰好能通过D点，已知A、B间的距离为3m，小物块与地面间的动摩擦因数为0.5，重力加速度g取10m/s2。求：图11(1)小物块运动到B点时对圆轨道B点的压力大小；(2)小物块离开D点后落到地面上的点与D点之间的距离。解析

(1)小物块在水平面上从A运动到B过程中，根据动能定理，有在B点，以物块为研究对象，根据牛顿第二定律得联立解得小物块运动到B点时轨道对物块的支持力为FN＝160N由牛顿第三定律可得，小物块运动到B点时对圆轨道B点的压力大小为FN′＝FN＝160N。(2)因为小物块恰能通过D点，所以在D点小物块所受的重力等于向心力，即设小物块落地点距B点之间的距离为x，下落时间为t，根据平抛运动的规律有天体运动问题的分析与计算2.“三角等式”关系3.卫星变轨问题常用思维流程【例5】

(多选)(2020·江苏金陵中学、丹阳高级中学、无锡一中期初考)火星探测项目是我国继载人航天工程、嫦娥工程之后又一个重大的太空探索项目，如图12所示，探测器被发射到围绕太阳的椭圆轨道上，A为近日点，远日点B在火星轨道附近，探测器择机变轨绕火星运动，则火星探测器(

)A.发射速度介于第一、第二宇宙速度之间B.在椭圆轨道上运行周期大于火星公转周期BC.从A点运动到B点的过程中动能逐渐减小D.在B点受到太阳引力小于在A点受到的太阳引力图12解析离开地球围绕太阳运动，发射速度要大于第二宇宙速度，小于第三宇宙速度，选项A错误；两个轨道都围绕太阳，根据开普勒行星第三定律，轨道半径(半长轴)小的，周期小，所以椭圆轨道运行周期小，所以选项B错误；根据开普勒行星第二定律，近日点速度最大，远日点速度最小，从A到B速度不断减小，动能不断减小，选项C正确；B点到太阳的距离大于A点到太阳的距离，万有引力与距离的平方成反比，所以在B点受到的太阳引力小于在A点受到的太阳引力，选项D正确。答案

CD答案CD【变式7】

(2020·常州市教育学会学业水平监测)我国在2018