高考物理备考艺体生百日突围系列专题04曲线运动含解析 25页

专题 04 曲线运动 第一部分 特点描述 近几年来，曲线运动已成为高考的热点内容之一，有时为选择题，有时以计算题形式出 现，重点考查的内容有：平抛运动的规律及其研究方法，圆周运动的角度、线速度、向心加 速度，做圆周运动的物体的受力与运动的关系，同时，还可以与带电粒子的电磁场的运动等 知识进行综合考查；重点考查的方法有运动的合成与分解，竖直平面内的圆周运动应掌握最 高点和最低点的处理方法．本部分内容是牛顿运动定律在曲线运动中的具体应用，而万有引 力定律是力学中一个重要独立的基本定律，运动的合成与分解是研究复杂运动的基本方法， 复习本章的概念和规律，将加深对速度、加速度及其关系的理解；加深对牛顿第二定律的理 解，提高解题实际的能力。 第二部分 知识背一背 一、曲线运动 1.速度方向 质点在某一点的瞬时速度的方向，沿曲线上该点的切线方向. 2.运动性质 做曲线运动的物体，速度的方向时刻改变，故曲线运动一定是变速运动，即必然具有加速度. 3.曲线运动的条件 (1)运动学角度：物体的加速度方向跟速度方向不在同一条直线上. (2)动力学角度：物体所受合外力的方向跟速度方向不在同一条直线上． 二、运动的合成与分解 1.分运动和合运动：一个物体同时参与几个运动，参与的这几个运动即分运动，物体的实际 运动即合运动. 2.运动的合成：已知分运动求合运动，包括位移、速度和加速度的合成. 3. 运动的分解：已知合运动_求分运动，解题时应按实际“效果”分解，或正交分解. 三、平抛运动 1.定义：将物体以一定的初速度沿水平方向抛出，不考虑空气阻力，物体只在重力作用下所 做的运动. 2.性质：加速度为重力加速度 g 的匀变速曲线运动，运动轨迹是抛物线. 3.基本规律：以抛出点为原点，以水平方向(初速度 v0 方向)为 x 轴，以竖直向下方向为 y 轴， 建立平面直角坐标系，则： (1)水平方向：做匀速直线运动，速度 vx= v0, 位移 x=v0t (2)竖直方向：做自由落体运动，速度 vy=gt,位移 y= 2 2 1 gt 四、描述匀速圆周运动的物理量 概念：线速度、角速度、周期、转速、向心力、向心加速度，比较如表所示： 五、匀速圆周运动和非匀速圆周运动 1.匀速圆周运动 (1)定义：线速度大小不变的圆周运动. (2)性质：向心加速度大小不变，方向总是指向圆心的变加速曲线运动. (3)质点做匀速圆周运动的条件合力大小不变，方向始终与速度方向垂直_且指向圆心. 2.非匀速圆周运动 (1)定义：线速度大小、方向均发生变化的圆周运动. (2)合力的作用. ①合力沿速度方向的分量 Ft 产生切向加速度，Ft=mat，它只改变速度的大小. ②合力沿半径方向的分量 Fn 产生向心加速度，Fn=man，它只改变速度的方向. 六、离心运动和近心运动 1.离心运动 (1)定义：做圆周运动的物体，在所受合外力突然消失或不足以提供圆周运动所需向心力的情 况下，所做的逐渐远离圆心的运动. (2)本质：做圆周运动的物体，由于本身的惯性，总有沿着圆周切线方向飞出去的倾向. (3)受力特点. ①当 F=mω2r 时，物体做匀速圆周运动； ②当 F=0 时，物体沿切线方向飞出; ③当 Fmω2r,物体将逐渐靠近圆心，做 近心运动. 第三部分 技能+方法 考点一、曲线运动的性质、轨迹的判断 1.合力方向与轨迹的关系 物体做曲线运动的轨迹一定夹在合力方向和速度方向之间，速度方向与轨迹相切，合力方向 指向曲线的“凹”侧. 2.速率变化情况判断 (1)当合力方向与速度方向的夹角为锐角时，物体的速率增大； (2)当合力方向与速度方向的夹角为钝角时，物体的速率减小； (3)当合力方向与速度方向垂直时，物体的速率不变. 3.物体运动的形式，按速度分类有匀速运动和变速运动，按轨迹分类有直线运动和曲线运 动．运动的形式取决于物体的初速度 v0 和合外力 F，具体分类如下： (1)F＝0：静止或匀速运动． (2)F≠0：变速运动． ①F 为恒量时：匀变速运动． ②F 为变量时：非匀变速运动． (3)F 和 v0 的方向在同一直线上时：直线运动． (4)F 和 v0 的方向不在同一直线上时：曲线运动． 【例 1】两个互成角度的匀变速直线运动，初速度分别为 v1 和 v2，加速度分别为 a1 和 a2，它 们的合运动的轨迹 ( )． A．如果 v1＝v2≠0，那么轨迹一定是直线 B．如果 v1＝v2≠0，那么轨迹一定是曲线 C．如果 a1＝a2，那么轨迹一定是直线 D．如果a1 a2 ＝v1 v2 ，那么轨迹一定是直线 【答案】D 考点二、合运动的性质和轨迹 1.合运动和分运动的关系 (1)等时性：各个分运动与合运动总是同时开始，同时结束，经历时间相等(不同时的运动不 能合成). (2)独立性：一个物体同时参与几个分运动时，各分运动独立进行，互不影响. (3)等效性：各分运动叠加起来与合运动有完全相同的效果. (4)同一性：各分运动与合运动是指同一物体参与的分运动和实际发生的运动，不能是几个不 同物体发生的不同运动. 2.两个直线运动的合运动性质的判断 根据合加速度方向与合初速度方向判定合运动是直线运动还是曲线运动,具体分以下几种情 况: 3.运动的合成与分解的运算法则 运动的合成与分解是指描述运动的各物理量即位移、速度、加速度的合成与分解，由于它们 均是矢量，故合成与分解都遵守平行四边形定则. 【例 2】如图 4－1－2 所示为质点做匀变速曲线运动轨迹的示意图，且质点运动到 D 点时速度 方向与加速度方向恰好互相垂直，则质点从 A 点运动到 E 点的过程中，下列说法中正确的是 ( )． A．质点经过 C 点的速率比 D 点的大 B．质点经过 A 点时的加速度方向与速度方向的夹角小于 90° C．质点经过 D 点时的加速度比 B 点的大 D．质点从 B 到 E 的过程中加速度方向与速度方向的夹角先增大后减小 【答案】A 考点三、对平抛运动的认识 1．飞行时间：由 t＝ 2h g 知，时间取决于下落 高度 h，与初速度 v0 无关． 2．水平射程：x＝v0t＝v0 2h g ，即水平射程与初速度 v0 和下落高度 h 有关，与其他因素无关． 3．落地速度：vt＝ vx 2＋vy 2＝ v0 2＋2gh，以θ表示落地速度与 x 轴正方向间的夹角，有 tan θ ＝vy vx ＝ 2gh v0 ，即落地速度也只与初速度 v0 和下落高度 h 有关． 4.推论 1：做平抛(或类平抛)运动的物体在任一时刻任一位置处，如图所示，设其速度方向与 水平方向的夹角为θ，位移与水平方向的夹角为α，则 tan θ＝2tan α. 推论 2：做平抛(或类平抛)运动的物体任一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，如图中 A 点和 B 点所示． 【例 3】（2012·西安模拟）一演员表演飞刀绝技，由 O 点先后抛出完全相同的三把飞刀，分 别垂直打在竖直木板上 M、N、P 三点如图 4－2－5 所示．假设不考虑飞刀的转动，并可将其 看做质点，已知 O、M、N、P 四点距水平地面高度分别为 h、4h、3h、2h，以下说法正确的是( )． A．三把刀在击中板时动能相同 B．三次飞行时间之比为 1∶ 2∶ 3 C．三次初速度的竖直分量之比为 3∶2∶1 D．设三次抛出飞刀的初速度与水平方向夹角分别为θ1、θ2、θ3，则有θ1＞θ2＞θ3 【答案】D 考点四、斜面上的平抛问题 方法 内容 实例 总结 斜面 求小球平抛时间 分解速 度 水平 vx＝v0 竖直 vy＝gt 合速度 v＝ vx 2＋vy 2 解 如图，vy＝gt，tan θ＝vy v0 ＝gt v0 ， 故 t＝v0tan θ g 分解速度，构建 速度三角形 分解位 移 水平 x＝v0t 竖直 y＝1 2 gt2 合位移 x 合＝ x2＋y2 解 如图，x＝v0t，y＝1 2 gt2，而 tan θ＝y x ，联立得 t＝2v0tan θ g 分解位移，构建 位移三角形 【例 4】如图所示，跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从 O 点水平飞出，经 3.0 s 落到斜坡 上的 A 点．已知 O 点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角θ＝37°，运动员的质量 m＝50 kg. 不计空气阻力．(取 sin 37°＝0.60，cos 37°＝0.80；g 取 10 m/s2)求： (1)A 点与 O 点的距离 L； (2)运动员离开 O 点时的速度大小． 考点五、水平面内的匀速圆周运动 1.在分析传动装置的物理量时，要抓住不等量和相等量的关系，表现为： (1)同一转轴的各点角速度ω相同，而线速度 v＝ωR 与半径 R 成正比，向心加速度大小 a＝Rω2 与半径 r 成正比． (2)当皮带不打滑时，用皮带连接的两轮边沿上的各点线速度大小相等，由ω＝v R 可知，ω与 R 成反比，由 a＝v2 R 可知，a 与 R 成反比． 2.用动力学方法解决圆周运动中的问题 (1)向心力的来源. 向心力是按力的作用效果命名的，可以是重力、弹力、摩擦力等各种力，也可以是几个力的 合力或某个力的分力，因此在受力分析中要避免再另外添加一个向心力. (2)向心力的确定. ①确定圆周运动的轨道所在的平面，确定圆心的位置. ②分析物体的受力情况，找出所有的力,沿半径方向指向圆心的合力就是向心力. (3)解决圆周运动问题的主要步骤. ①审清题意，确定研究对象； ②分析物体的运动情况，即物体的线速度、角速度、周期、轨道平面、圆心、半径等； ③分析物体的受力情况，画出受力示意图，确定向心力的来源； ④根据牛顿运动定律及向心力公式列方程； ⑤求解、讨论. 【例 5】如图所示，摩擦轮 A 和 B 通过中介轮 C 进行传动，A 为主动轮，A 的半径为 20 cm，B 的半径为 10 cm，则 A、B 两轮边缘上的点（ ） A．角速度之比为 1∶2 B．向心加速度之比为 1∶2 C．线速度之比为 1∶2 D．线速度之比 1∶1 【答案】ABD 【点评】 在分析传动装置的线速度、角速度、向心加速度与半径之间的关系时，关键是抓住不变量， 如同轴物体的角速度相等，皮带不打滑时相互接触的轮边缘各点的线速度相等。 考点六、竖直面内圆周运动问题分析 物体在竖直面内做的圆周运动是一种典型的变速曲线运动，该类运动常有临界问题，并有“最 大”、“最小”、“刚好”等词语，常有两种模型——轻绳模型和轻杆模型，分析比较如下： 轻绳模型 轻杆模型 常见类型 过最高点的临界条件 由 mg＝mv2 r 得 v 临＝ gr 由小球能运动即可得 v 临＝0 讨论分析 (1)过最高点时，v≥ gr，FN＋mg＝mv2 r ， 绳、轨道对球产生弹力 FN (1)当 v＝0 时，FN＝mg，FN 为支持力，沿 半径背离圆心 (2)不能过最高点 v＜ gr，在到达最高 点前小球已经脱离了圆轨道 (2)当 0＜v＜ gr时，－FN＋mg＝mv2 r ，FN 背向圆心，随 v 的增大而减小 (3)当 v＝ gr时，FN＝0 (4)当 v＞ gr时， FN＋mg＝mv2 r ，FN 指向圆心并随 v 的增大 而增大 【例 6】 如图所示，质量为 60 kg 的体操运动员，做“单臂大回环”，用一只手抓住单杠， 伸展身体，以单杠为轴做圆周运动．此过程中，运动员到达最低点时手臂受的拉力至少约为(忽 略空气阻力，g＝10 m/s2) ( )． A.600 N B．2 400 N C．3 000 N D．3 600 N 【答案】C 又由机械能守恒定律得：mg·2R＝1 2 mv2 由以上两式代入数据得：FN＝5mg 运动员的重力约为 G＝mg＝600 N 所以 FN＝3 000 N，应选. C 第四部分 基础练+测 1.【黑龙江省实验中学 2016 届高三 10 月月考物理试题】下列说法正确的是( ) A．曲线运动可以是匀变速运动 B．曲线运动的加速度可能为零 C．做曲线运动的物体加速度一定变化 D．匀速率圆周运动是匀变速运动 【答案】A 【解析】 试题分析：A、曲线运动的速度的方向必定是改变的，故曲线运动一定是变速运动，选项 A 说 法正确； B、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，故合外力一定不为零， 由牛顿第二定律可以知道，加速度不能为零，选项 B 说法错误；C、平抛运动的加速度是重力 加速度，加速度的大小是不变的，所以曲线运动可以是匀变速运动，所以 C 错误；D、匀速圆 周运动就是匀速率的曲线运动，故选项 D 错误；故选 A． 考点：本题考查曲线运动的条件和性质。 2.【黑龙江省实验中学 2016 届高三 10 月月考物理试题】在河面上方 20m 的岸上有人用长绳 栓住一条小船，开始时绳与水面的夹角为 30°.人以恒定的速率 v＝3m/s 拉绳，使小船靠岸， 那么( ) A．5s 时绳与水面的夹角为 60° B．5s 内小船前进了 15m C．5s 时小船的速率为 3.75m/s D．5s 时小船距离岸边 15m 【答案】D 小船前 进的距离 20 3m 15m=19.6mx  － ，故 B 错误，D 正确； C、船的速度为合速度，由绳收缩 的速度及绳摆动的速度合成得出，如图所示： 则由几何关系可知， 3cos 5   ，则船速 = cos 5m/sv v  船 ,故 C 错误;故选 D． 考点：本题考查运动的合成与分解。 3.【宁夏银川市第二中学 2016 届高三上学期统练（三）物理试题】下列说法正确的是( ) A．某人骑自行车以恒定的速率驶过一段弯路，自行车的运动是匀速运动 B．做匀变速曲线运动的物体，加速度的方向与速度的方向可能在同一条直线上 C．做平抛运动的物体，一段时间的平均速度方向为该段时间内物体的初位置指向末位置 D．做圆周运动的物体所受合力的方向必定指向轨迹的圆心 【答案】C 考点：考 查了对曲线运动理解 4.【山西省祁县中学 2016 届高三 10 月月考物理试题】如图所示,斜面 ABC 放在水平面上,斜 边 BC 长为 l,倾角为θ=30°,在斜面的上端 B 沿水平方向抛出一小球,结果小球刚好落在斜面 下端 C,重力加速度为 g,则小球的初速度 v0 的值为( ) 【答案】C 【解析】 试题分析：根据几何知识可得，小球在竖直方向上的位移为 1 2h l ，在水平方向上的位移为 3 2x l ，小球做平抛运动，所以在水平方向上有 0 3 2x v t l  ，在竖直方向上有 21 2 2 l gt ， 联立可得 0 3 2 glv  ，故 C 正确 考点：考查了平抛运动 5.【宁夏银川市第二中学 2016 届高三上学期统练（三）物理试题】如图所示是倾角为 45°的 斜坡，在斜坡底端 P 点正上方 Q 点以速度 v0 水平向左抛出一个小球 A，小球恰好能垂直落在斜 坡上，运动时间为 t1。小球 B 从同一点 Q 自由下落，下落至 P 点的时间为 t2。不计空气阻力， 则 t1 与 t2 的比值为( ) A. 1∶2 B. 1∶ 2 C. 1∶3 D. 1∶ 3 【答案】D 考点：考查了平抛运动，自由落体运动 6.【福建省厦门第一中学 2016 届高三上学期期中考试物理试题】如图所示，在地面上方的 A 点以 1 1kE J 水平抛出一小球，小球刚要落地时的动能 2 5kE J ，落地点在 B 点，不计空气 阻力，则 A、B 两点的连线与水平面间的夹角为 A、30° B、37° C、45° D、60° 【答案】C 【解析】 试题分析：小球做平抛运动，所以小球的速度为竖直方向上的速度和水平方向上的速度的矢 量和，故抛出时有 2 1 0 1 1J2E mv  ， 2 2 2 2 0 1 1 ( ) 52 2 yE mv m v v J    ，解得刚要落地时竖直 方向上的动能为 21 4J2 ymv  ，设 A、B 两点的连线与水平面间的夹角的正切值为 tan ，因为 速度与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角的正切值的两倍，所以 0 1 1 1tan 12 2 4 yv v       ，故 45   ，C 正确； 考点：考查了平抛运动规律的应用 7.【河南省林州市第一中学 2016 届高三 9 月教学质量监测考试物理试题】如图所示，在同一 竖直线上不同高度处同时平抛 a、b 两小球，两者的运动轨迹相交与 P 点， ab 两小球平抛的 初速度分别为 1v 、 2v ，a、b 两小球运动到 P 点的时间分别为 1 2t t、 ，不计空气阻力，下列说法 正确的是（ ） A、 1 2 1 2t t v v 、 B、 1 2 1 2t t v v 、 C、 1 2 1 2t t v v 、 D、 1 2 1 2t t v v 、 【答案】D 考点：考 查了平抛运动规律的应用 8.【福建省厦门第一中学 2016 届高三上学期期中考试物理试题】如图所示为甲、乙两物体在 水平面上运动的轨迹图，M、N 是两轨迹的交点，则 A、甲所受的合外力可能为零 B、乙所受的合外力一定为零 C、两物体一定在 N 点相遇 D、从 M 到 N，甲乙的平均速度可能相等 【答案】D 【解析】 试题分析：甲做曲线运动，速度一定发生变化，故一定存在加速度，合力不可能为零，A 错误； 乙做直线运动，可能做匀变速直线运动，合力可能不为零，B 错误；图像有交点，只能说明两 者都经过交点处，但是不能说明同时经过交点处，故不一定在交点相遇，C 错误；从 M 到 N 两 者的位移相同，如果所用时间相同的话，则两者的平均速度相同，D 正确； 考点：考查了曲线运动 9.【山东师范大学附属中学 2016 届高三上学期第二次模拟考试物理试题】如图所示，人在岸 上用轻绳拉船，若人匀速行进，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 【答案】C 考点： 考查了速度的合成与分解 10.【山东师范大学附属中学 2016 届高三上学期第二次模拟考试物理试题】如图所示，一轻 杆一端固定在 O 点，另一端固定一小球，在竖直平面内做圆周运动，通过最高点时，由于球 对杆有作用，使杆发生了微小形变，关于杆的形变量与球在最高点时的速度大小关系，正确 的是 A．形变量越大，速度一定越大 B．形变量越大，速度一定越小 C．形变量为零，速度一定不为零 D．速度为零，可能无形变 【答案】C 【解析】 试题分析：形变量有可能是压缩，也有可能是拉伸，当在最高点时，如果重力完全充当向心 力，则轻杆对小球的作用力为零，此时 2 0vmg m R  ，解得 0v gR ，若 0v v ，则对杆拉伸， 若 0v v ，则杆被压缩，当拉伸的形变量和压缩的形变量相同时，速度却不相同，故 ABD 错误 C 正确 考点：考查了圆周运动实例分析 11.【山西省祁县中学 2016 届高三 10 月月考物理试题】上海锦江乐园新建的“摩天转轮”， 它的直径达 98 m，世界排名第五．游人乘坐时，转轮始终不停地匀速转动，每转一周用时 25 min，下列说法中正确的是( ) A．乘客在乘坐过程中对座位的压力始终不变 B．乘客运动的加速度始终保持不变 C．每个乘客都在做加速度为零的匀速运动 D．每时每刻，每个乘客受到的合力都不等于零 【答案】D 考点：考 查了圆周运动实例分析 12.【黑龙江省哈尔滨市第六中学 2016 届高三上学期期中考试物理试题】如图，“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( ) A．A 的速度比 B 的大 B．A 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 的缆绳所受的拉力比悬挂 B 的小 【答案】D 【解析】 试题分析：两个座椅是绕同轴转动，所以角速度相等，重力与绳子的拉力充当向心力，根据 矢量三角形可得 2tannF mg m r   ，由于 A 的运动半径较小，所以 A 的向心力减小，A 绳的拉力减小，与竖直方向上的角度较小，故 BC 错误 D 正确；根据公式 v r 可得两者的线 速度不同，A 错误； 考点：考查了匀速圆周运动 13.【山东师范大学附属中学 2016 届高三上学期第二次模拟考试物理试题】两个质量相同的 小球 a、b 用长度不等的细线拴在天花板上的同一点并在空中同一水平面内做匀速圆周运动， 如图所示，则 a、b 两小球具有相同的 A．角速度 B．线速度 C．向心力 D．向心加速度 【答案】A 考点：考查了匀速圆周运动规律的应用 14.【湖南师范大学附属中学 2016 届高三月考（三）物理试题】今有一个相对地面静止，悬 浮在赤道上空的气球．对于一个站在宇宙背景惯性系的观察者，仅考虑地球相对其的自转运 动，则以下对气球受力的描述正确的是 A．该气球受地球引力、空气浮力和空气阻力 B．该气球受力平衡 C．地球引力大于空气浮力 D．地球引力小于空气浮力 【答案】C 【解析】 试题分析：气球相对地面静止，做匀速圆周运动，受地球引力、空气浮力和空气阻力外，还 应受到与空气阻力相反的动力作用，故 A 错误；气球做匀速圆周运动，合力提供向心力，受 力不平衡，故 B 错误；根据牛顿第二定律知，合力指向地心，地球引力大于空气浮力，故 C 正确，D 错误；故选 C. 考点：受力分析；匀速圆周运动 15．【福建省师大附中 2016 届高三上学期期中考试物理试题】如图所示，小船沿直线 MN 过 河，船头始终垂直于河岸．若水流速度减小，为保持航线不变，下列措施与结论正确的是 A．增大船速，过河时间不变 B．增大船速，过河时间缩短 C．减小船速，过河时间不变 D．减小船速，过河时间变长 【答案】D 考点：速 度的合成 16．【湖南省衡阳市第八中学 2016 届高三上学期第二次月考物理试题】我国“嫦娥一号”探 月卫星在 2007 年 10 月 24 日 18 时 05 分发射升空如图所示，“嫦娥一号”探月卫星在由地球 飞向月球时，沿曲线从 M 点向 N 点飞行的过程中，速度逐渐减小，在此过程中探月卫星所受 合力方向可能是下列图中的( ) 【答案】C 【解析】 试题分析：沿曲线从 M 点向 N 点飞行的过程中，合力应该指向曲线运动轨迹的内侧，故 A、D 错误；速度逐渐减小，说明合力与速度的方向的夹角应该是钝角，故 C 正确，B 错误。 考点：物体做曲线运动的条件 17．【湖南省衡阳市第八中学 2016 届高三上学期第二次月考物理试题】关于匀速圆周运动， 下列说法正确的是( A．匀速圆周运动就是匀速运动 B．匀速圆周运动的加速度是恒定不变的 C．匀速圆周运动的物体处于平衡状态 D．匀速圆周运动是一种变加速运动 【答案】D 【解析】 试题分析：匀速圆周运动是一种曲线运动，合力充当向心力，是一种变速运动，尽管速度的 大小不变，但方向时刻在改变，向心加速度时刻指向圆心，所以方向也是时刻在改变，故 D 水流方向 M N 正确，A、B、C 错误。 考点：匀速圆周运动 18. 【浙江省嘉兴市第一中学 2016 届高三上学期期中考试物理试题】如图所示，小船沿直线 AB 过河，船头始终垂直于河岸．若水流速度增大，为保持航线不变，下列措施与结论正确的 是 A．增大船速，过河时间不变 B．增大船速，过河时间缩短 C．减小船速，过河时间变长 D．减小船速，过河时间不变 【答案】B 考点：运 动的合成和分解 19．【湖南省衡阳市第八中学 2016 届高三上学期第二次月考物理试题】如图，物体 A 和 B 质 量均为 m，且分别与轻绳连接跨过光滑轻质定滑轮，B 放在水平面上，A 与悬绳竖直，用力 F 拉 B 沿水平面向左“匀速”运动过程中，绳对 A 的拉力的大小( ) A.小于 mg B．总等于 mg C.大于 mg D．以上三项都不正确 【答案】C 【解析】 试题分析：如图所示，将 B 的运动分解为沿绳子方向的运动，以及垂直绳子方向运动即绕滑 轮的转动，解得:v2 =vcosθ，由于θ不断变小，故 v2 不断变大；由于物体 A 的速度等于 v2， 所以物体 A 加速上升，物体 A 处于超重状态，故绳子的拉力大于 mg； 考点：运动的合成与分解；超重和失重 20.【江西省上高县第二中学 2016 届高三上学期第三次月考物理试题】以速度 v0 水平抛出一 物体，当其竖直分位移与水平分位移相等时，此物体的（） A．竖直分速度等于水平分速度 B．瞬时速度为 05v C．运动时间为 02vt g  D．发生的位移为 2 02 2v g 【答案】CD 考点：考查了平抛运动规律的应用 21.【安徽省淮北一中、马鞍山二中、安师大附中 2016 届高三 11 月期中联考（第二次模拟） 物理试题】如图所示，花样滑冰双人自由滑比赛时的情形，男运动员以自己为转动轴拉着女 运动员做匀速圆周运动，若男运动员转速为 30r/min，手臂与竖直方向夹角约为 60°，女运 动员质量是 50kg，她触地冰鞋的线速度为 4.7m/s，则下列说法正确的是（ ） A、女运动员做圆周运动的加速度为 /rad s B、女运动员触地冰鞋做圆周运动的半径约为 2m C、男运动员手臂拉力约是 850N D、男运动员手臂拉力约是 500N 【答案】AC 考点：考查了匀速圆周运动规律的应用 22.【河南省林州市第一中学 2016 届高三 9 月教学质量监测考试物理试题】如图为玻璃自动 切割生产线示意图，图中，玻璃以恒定的速度可向右运动，两侧的滑轨与玻璃的运动方向平 行，滑杆与滑轨垂直，且可沿滑轨左右移动，割刀通过沿滑杆滑动和随滑杆左右移动实现对 移动玻璃的切割，移动玻璃的宽度为 L，要使切割后的玻璃长为 2L 的矩形，以下做法能达到 要求的是（ ） A、保持滑杆不动，使割刀以速度 2 v 沿滑杆移动 B、滑杆以速度 v 向左移动的同时，割刀以速度 2 v 沿滑杆滑动 C、滑杆以速度 v 向右移动的同时，割刀以速度 2v 沿滑杆滑动 D、滑杆以速度 v 向右移动的同时，割刀以速度 2 v 沿滑杆滑动 【答案】CD 考点：考查了运动的合成与分解 23.【山东师范大学附属中学 2016 届高三上学期第二次模拟考试物理试题】如图所示，在一 次救灾工作中，一架沿水平直线飞行的直升机 A，用悬索(重力可忽略不计)救护困在湖水中的 伤员 B．在直升机 A 和伤员 B 以相同的水平速度匀速运动的同时，悬索将伤员吊起，在某一段 时间内，A、B 之间的距离以 2l H t  (式中 H 为直升机 A 离地面的高度，各物理量的单位均 为国际单位制单位)规律变化，则在这段时间内 A．悬索的拉力等于伤员的重力 B．伤员处于超重状态 C．从地面看，伤员做加速度大小、方向均不变的曲线运动 D．从直升机看，伤员做速度大小增加的直线运动 【答案】BCD 【解析】 试题分析：根据公式 2 21 2l H t H at    可得 1 12 a  ，故 22 /a m s ，即在竖直方向上存 在相上的加速度，所以绳子的拉力大于伤员的重力，A 错误；加速度向上，则处于超重状态， B 正确；在地面上看，伤员在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做匀加速直线运动， 故合运动为加速度恒定的曲线运动，C 正确；在直升机来看，两者在水平方向上相对静止，在 竖直方向上伤员做匀加速直线运动，故 D 正确 考点：考查了运动的合成与分解 24.【安徽省淮北一中、马鞍山二中、安师大附中 2016 届高三 11 月期中联考（第二次模拟） 物理试题】氢气球下系一小重物 G，重物只在重力和绳的拉力作用下做直线运动，重物运动的 方向如图中箭头所示虚线方向，图中气球和重物 G 在运动中所处的位置可能是（ ） 【答案】ABC 考点： 考查了重力，曲线运动 25．【广东省广州市执信中学 2016 届高三上学期期中考试理综试题】如图所示，质量为 m 的 小球由轻绳 a、b 分别系于一轻质木架上的 A 点和 C 点.当轻杆绕轴 BC 以角速度ω匀速转动时， 小球在水平面内做匀速圆周运动，绳 a 在竖直方向，绳 b 在水平方向，当小球运动到图示位 置时，绳 b 被烧断的同时轻杆停止转动，若绳 a、b 的长分别为 la、lb，且 la>ω2 2g lb 2 则 A．绳 b 烧断前，绳 a 的拉力等于 mg，绳 b 的拉力等于 mω2lb B．绳 b 烧断瞬间，绳 a 的拉力突然增大 C．绳 b 烧断后，小球在垂直于平面 ABC 的竖直平面内摆动 D．绳 b 烧断后，小球仍在水平面内做匀速圆周运动 【答案】ABC 【解析】 试题分析：绳 b 烧断前，在竖直方向：Ta=mg，即绳 a 的拉力等于 mg，水平方向：Tb=mω2lb， 即绳 b 的拉力等于 mω2lb，选项 A 正确；绳 b 烧断瞬间，绳 b 烧断后，小球在垂直于平面 ABC 的竖直平面内摆动，在最低点，由牛顿第二定律可知 2 a a vT mg m l   ，可知绳 a 的拉力突然 增大，选项 BC 正确；D 错误；故选 ABC. 考点：圆周运动的规律；牛顿第二定律. 26．【湖北省龙泉中学、宜昌一中 2016 届高三 10 月联考物理试题】（10 分）如图 15 所示， 在水平地面上固定一倾角θ＝37°、表面光滑的斜面体，物体 A 以 v1＝6 m/s 的初速度沿斜面 上滑，同时在物体 A 的正上方，有一物体 B 以某一初速度水平抛出，如果当 A 上滑到最高点 时恰好被 B 物体击中．（A、B 均可看做质点，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度 g 取 10 m/s2） 求： （1）物体 A 上滑到最高点所用的时间 t； （2）物体 B 抛出时的初速度 v2； （3）物体 A、B 间初始位置的高度差 h. 【答案】(1) 1 s；（2）2.4 m/s；（3）6.8 m 考点：牛顿第二定律、平抛运动 27．【福建省师大附中 2016 届高三上学期期中考试物理试题】（8 分）如图所示，已知塔高 H＝45m，在与塔底部水平距离为 x 处有一电子抛靶装置，圆形靶可被竖直向上抛出，初速度 为υ1，且大小可以调节．当该人看见靶被抛出时立即射击，子弹以υ2＝100m/s 的速度水平飞 出．不计人的反应时间及子弹在枪膛中的运动时间，且忽略空气阻力及靶的大小（g 取 10 m/s2）。 （1）若 x＝200m，υ1＝20m/s 时，试通过计算说明靶能否被击中？ （2）当 x 的取值在什么范围时，无论υ1 多大，靶都不能被击中？ 【答案】（1）靶不能被击中；（2）x>300 m 考点：平抛运动；竖直上抛运动