2025届高考物理二轮专题复习与测试模块一力与运动专题三力与曲线运动课件

专题三力与曲线运动[专题复习定位]1．运动的合成与分解思想的应用，建立运动模型的思想方法。2．通过生活中的抛体运动和圆周运动的实例分析，建立平抛运动、水平面和竖直面内的圆周运动模型。高考真题再现PART01第一部分√命题点1曲线运动的性质1．(2024·新课标卷，T15)福建舰是我国自主设计建造的首艘弹射型航空母舰。借助配重小车可以进行弹射测试，测试时配重小车被弹射器从甲板上水平弹出后，落到海面上。调整弹射装置，使小车水平离开甲板时的动能变为调整前的4倍。忽略空气阻力，则小车在海面上的落点与其离开甲板处的水平距离为调整前的(

)A．0.25

B．0.5C．2倍 D．4倍√命题点2平抛运动2．(2024·湖北卷，T3)如图所示，有五片荷叶伸出荷塘水面，一只青蛙要从高处荷叶跳到低处荷叶上，设低处荷叶a、b、c、d和青蛙在同一竖直平面内，a、b高度相同，c、d高度相同，a、b分别在c、d正上方。将青蛙的跳跃视为平抛运动，若以最小的初速度完成跳跃，则它应跳到(

)A．荷叶a

B．荷叶bC．荷叶c D．荷叶d3．(2024·北京卷，T19)如图所示，水平放置的排水管满口排水，管口的横截面积为S，管口离水池水面的高度为h，水在水池中的落点与管口的水平距离为d。假定水在空中做平抛运动，已知重力加速度为g，h远大于管口内径。求：(1)水从管口到水面的运动时间t；(2)水从管口排出时的速度大小v0；(3)管口单位时间内流出水的体积Q。4．(2023·新课标卷，T11)将扁平的石子向水面快速抛出，石子可能会在水面上一跳一跳地飞向远方，俗称“打水漂”。要使石子从水面跳起产生“水漂”效果，石子接触水面时的速度方向与水面的夹角不能大于θ。为了观察到“水漂”，一同学将一石子从距水面高度为h处水平抛出，抛出速度的最小值为多少？(不计石子在空中飞行时的空气阻力，重力加速度大小为g)命题点3斜抛运动5．(多选)(2024·江西卷，T8)一条河流某处存在高度差，小鱼从低处向上跃出水面，冲到高处。如图所示，以小鱼跃出水面处为坐标原点，x轴沿水平方向，建立坐标系，小鱼的初速度为v0，末速度v沿x轴正方向。在此过程中，小鱼可视为质点且只受重力作用。关于小鱼的水平位置x、竖直位置y、水平方向分速度vx和竖直方向分速度vy与时间t的关系，下列图像可能正确的是(

)√√√√√7．(2023·湖南卷，T2)如图(a)所示，我国某些农村地区人们用手抛撒谷粒进行水稻播种。某次抛出的谷粒中有两颗的运动轨迹如图(b)所示，其轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为O，且轨迹交于P点，抛出时谷粒1和谷粒2的初速度分别为v1和v2，其中v1方向水平，v2方向斜向上。忽略空气阻力，关于两谷粒在空中的运动，下列说法正确的是(

)A．谷粒1的加速度小于谷粒2的加速度B．谷粒2在最高点的速度小于v1C．两谷粒从O到P的运动时间相等D．两谷粒从O到P的平均速度相等解析：抛出的两谷粒在空中均仅受重力作用，加速度均为重力加速度，故谷粒1的加速度等于谷粒2的加速度，A错误；谷粒2做斜上抛运动，谷粒1做平抛运动，均从O点运动到P点，故谷粒2运动时间较长，C错误；谷粒2做斜抛运动，水平方向上做匀速直线运动，故运动到最高点的速度即为水平方向上的分速度，与谷粒1比较水平位移相同，但运动时间较长，故谷粒2水平方向上的速度较小，即谷粒2在最高点的速度小于v1，B正确；两谷粒从O点运动到P点的位移相同，运动时间不同，故平均速度不相等，谷粒1的平均速度大于谷粒2的平均速度，D错误。√√9．(2024·辽宁、吉林、黑龙江卷，T2)当篮球在指尖上绕轴转动时，球面上P、Q两点做圆周运动的(

)A．半径相等

B．线速度大小相等C．向心加速度大小相等

D．角速度大小相等解析：由题意可知，球面上P、Q两点转动时属于同轴转动，故角速度大小相等，故D正确；球面上P、Q两点做圆周运动的半径的关系为rP＜rQ，故A错误；根据v＝rω可知，vP＜vQ，故B错误；根据an＝rω2可知，aP＜aQ，故C错误。√10．(2024·江苏卷，T11)如图所示，细绳穿过竖直的管子拴住一个小球，让小球在A高度处做水平面内的匀速圆周运动，现用力将细绳缓慢下拉，使小球在B高度处做水平面内的匀速圆周运动，不计一切摩擦，则(

)A．线速度vA>vBB．角速度ωA>ωBC．向心加速度aA<aBD．向心力FA>FB11.(2023·江苏卷，T13)“转碟”是传统的杂技项目，如图所示，质量为m的发光物体放在半径为r的碟子边缘，杂技演员用杆顶住碟子中心，使发光物体随碟子一起在水平面内绕A点做匀速圆周运动。当角速度为ω0时，碟子边缘看似一个光环。求此时发光物体的速度大小v0和受到的静摩擦力大小f。题型分类讲练PART02第二部分题型一运动的合成与分解1．曲线运动的条件当物体所受合外力的方向跟它的速度方向不共线时，物体做曲线运动。合运动与分运动具有等时性和等效性，各分运动具有独立性。2．合外力方向与轨迹物体做曲线运动的轨迹一定夹在合外力方向与速度方向之间，速度方向与轨迹相切，合外力方向指向轨迹的凹侧。考向1曲线运动的性质和特点

(2023·江苏卷，T10)达·芬奇的手稿中描述了这样一个实验：一个罐子在空中沿水平直线向右做匀加速运动，沿途连续漏出沙子。若不计空气阻力，则下列图中能反映空中沙子排列的几何图形是(

)√考向2运动的合成与分解潜艇从海水的高密度区驶入低密度区，浮力急剧减小的过程称为“掉深”。如图a所示，某潜艇在高密度区水平向右匀速航行，t＝0时，该潜艇开始“掉深”，潜艇“掉深”后其竖直方向的速度vy随时间变化的图像如图b所示，水平速度vx保持不变，若以水平向右为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向，则潜艇“掉深”后的前30s内，能大致表示其运动轨迹的图形是(

)√[解析]

根据题意可知，潜艇在x轴方向上做匀速直线运动，y轴方向上先做匀加速直线运动，再做匀减速直线运动，则0到10s的时间内潜艇所受合力向下，10s到30s潜艇所受合力向上，根据合外力指向轨迹凹侧可知，B正确。3．平抛运动的两个推论(1)设做平抛运动的物体在任意时刻的速度方向与水平方向的夹角为θ，位移方向与水平方向的夹角为φ，则有tanθ＝2tanφ，如图甲所示。(2)做平抛运动的物体任意时刻的瞬时速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点，如图乙所示。4．平抛运动的几种模型√

(2024·江苏卷，T4)喷泉a、b形成如图所示的形状，不计空气阻力，则喷泉a、b的(

)A．加速度相同B．初速度相同C．最高点的速度相同D．在空中的时间相同√跳台滑雪是最刺激的冰雪项目之一，某滑道示意图如图所示。长直助滑道AB与水平起跳平台BC连接，着陆坡足够长。运动员(含雪杖)沿AB滑下，经过一段时间从C点沿水平方向飞出，最后落在着陆坡上的D点。在不考虑空气阻力情况下，运动员(

)A．在助滑道上受重力、支持力、摩擦力和下滑力作用B．离开跳台在空中飞行时处于超重状态C．在离着陆坡最远时，速度方向与着陆坡平行D．在空中的飞行时间与离开C点时的速度无关[解析]

在助滑道上受重力、支持力、摩擦力作用，故A错误；离开跳台在空中飞行时处于失重状态，故B错误；将运动员离开跳台时的速度分解为垂直于坡面的分速度和平行于坡面的分速度，当垂直于坡面的速度为零时，运动员速度方向与着陆坡平行，离着陆坡最远，故C正确；运动员在空中的飞行时间由运动员离开跳台时与垂直于坡面的分速度的大小决定，垂直于坡面的分速度大小与离开C点时的速度大小、方向都有关，故D错误。√考向2斜抛运动的分析滑板运动是年轻人喜爱的一种新兴极限运动。如图，某同学腾空向右飞越障碍物，若不计空气阻力，并将该同学及滑板看作质点，则该同学及板在空中运动的过程中(

)A．做匀变速运动B．先超重后失重C．在最高点时速度为零D．在向上和向下运动通过空中同一高度时速度相同[解析]

该同学及板在空中运动的过程中仅受重力，加速度恒为重力加速度，方向向下，故一直处于失重状态(完全失重)，做匀变速运动，故A正确，B错误；该同学及板在空中做斜抛运动，在最高点竖直方向速度为零，水平方向速度不为零，故在最高点时速度不为零，故C错误；由对称性可知，在向上和向下运动通过空中同一高度时竖直方向速度大小相等，方向相反，水平方向速度相同，则在向上和向下运动通过空中同一高度时速度大小相等，方向不同，所以速度不同，故D错误。

(多选)(2024·广州市一模)足球在空中运动的轨迹如图。若以地面为参考平面，不计空气阻力，下列能表示足球在空中运动过程的加速度a、重力势能Ep随离地面高度h变化的图像是(

)√√[解析]

足球在空中运动过程只受重力作用，加速度恒为重力加速度，保持不变，故A正确，B错误；以地面为参考平面，根据重力势能表达式可得Ep＝mgh∝h，可知Ep－h图像为过原点的一条倾斜直线，故C正确，D错误。2．常见的圆周运动及临界条件(1)水平面内的圆周运动运动模型动力学分析临界情况水平转盘上的物体

Ff＝mω2r恰好滑动圆锥摆模型

mgtanθ＝mrω2恰好离开接触面(2)竖直面及倾斜面内的圆周运动√考向1圆周运动的运动学分析某款机械表中有两个相互咬合的齿轮A、B，如图所示。已知齿轮A、B的齿数之比为1∶2，则齿轮匀速转动时，齿轮A、B的(

)A．周期之比T1∶T2＝2∶1B．角速度之比ω1∶ω2＝2∶1C．边缘各点的线速度大小之比v1∶v2＝1∶2D．转速之比n1∶n2＝1∶2√√

(多选)滚筒洗衣机静止于水平地面上，衣物随着滚筒一起在竖直平面内做高速匀速圆周运动，以达到脱水的效果。滚筒截面如图所示，A点为最高点，B点为最低点，CD为水平方向的直径。下列说法正确的有(

)A．衣物运动到A点时处于超重状态B．衣物运动到B点时脱水效果最好C．衣物运动到C点或D点时，洗衣机对地面的摩擦力不为零D．衣物在B点时，洗衣机对地面的压力等于洗衣机所受的重力√在衣物运动中，衣物运动到C点或D点时，洗衣机对衣物的水平作用力提供衣物做圆周运动的向心力，可知此时衣物对洗衣机在水平方向作用力最大，而洗衣机是静止的，可知地面对其的摩擦力最大，根据牛顿第三定律可知，衣物运动到C点或D点时洗衣机对地面的摩擦力最大，故C正确。√考向3圆周运动的临界极值问题如图所示的是港珠澳大桥的一段半径为120m的圆弧形弯道。晴天时路面对轮胎