高考物理大冲刺 备考“最后30天”专题三 曲线运动与能量-人教版高三全册物理试题.doc

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1、专题三 曲线运动与能量考点一 平抛运动例 题(1)在实验操作前应该对实验进行适当的分析。研究平抛运动的实验装置示意如图。小球每次都从斜槽的同一位置无初速度释放，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，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是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（ ）A.x2x1= x3x2，E1=E2=E3 B.x2 x1x3 x2，E1=E2=E3C.x2x

2、1x3x2，E1E2E3 D.x2 x1x3x2，E1E2E3【命题意图】本题结合平抛运动实验的装置考查平抛运动规律和机械能守恒规律，命题角度较为新颖。【解析】物体下落时机械能守恒，下落过程中，机械能保持不变，即机械能的变化为零；而平抛运动中，小球在竖直方向小球做自由落体运动，下落相同的高度，时间越来越短，水平方向上做匀速运动，水平位移越来越小。【答案】B【解题技巧】熟练应用平抛运动的规律以及能量守恒相关的规律(机械能守恒定律/动能定理等)求解。(2)如图所示，场强大小为E、方向竖直向下的匀强电场中有一矩形区域，水平边长为，竖直边长为。质量均为、带电荷量分别为和的两粒子，由两点先后沿和方向以速

3、率进入矩形区(两粒子不同时出现在电场中)。不计重力，若两粒子轨迹恰好相切，则等于（ ）A. B. C. D.【命题意图】本题考查类平抛运动的解法，结合匀强电场规律和牛顿第二定律求解。【解析】两个粒子都做类平抛运动，轨迹相切时，速度方向恰好相反，即在该点，速度方向与水平方向夹角相同，而，两个粒子都做类平抛运动，水平方向，竖直方向：，由以上各式整理得。【答案】B【解题技巧】类平抛运动的分解方法：垂直电场方向做匀速直线运动，沿电场方向做匀加速直线运动，再结合题中的条件列式求解。考点二 圆周运动例 题(1)如图所示为赛车场的一个水平“U”形弯道，转弯处为圆心在O点的半圆，内外半径分别为r和2r。一辆质

4、量为m的赛车通过AB线经弯道到达线，有如图所示的三条路线，其中路线是以为圆心的半圆，。赛车沿圆弧路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力为。选择路线，赛车以不打滑的最大速率通过弯道(所选路线内赛车速率不变，发动机功率足够大)，则（ ）A.选择路线，赛车经过的路程最短B.选择路线，赛车的速率最小C.选择路线，赛车所用时间最短D.三条路线的圆弧上，赛车的向心加速度大小相等【命题意图】本题考查圆周运动、运动学公式。【解析】路线的路程为s1=2r+r，路线的路程为s2=2r+2r，路线的路程为s3=2r，故选择路线，赛车经过的路程最短；因为运动过程中赛车以不打滑的最大速率通过弯道，即最大径向静摩擦力充

5、当向心力，所以有，运动的向心加速度相同，根据公式可得，即半径越大，速度越大，路线的速率最小；根据可得，选择路线，赛车所用时间最短。【答案】ACD【解题技巧】分析赛车在转弯的过程中走过的路程，利用摩擦力提供向心力，求出在各个路线上赛车运行的速度，计算在各条路线上运动的时间。(2)如图所示，两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上，a与转轴OO的距离为l，b与转轴的距离为2l。木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（ ）A.b一定比a先开始滑动B.a、b所受的摩擦力始终相等C.

6、=是b开始滑动的临界角速度D.当=时，a所受摩擦力的大小为kmg【命题意图】本题考查水平面内圆周运动中有关摩擦力的临界问题。【解析】小木块都随水平转盘做匀速圆周运动时，在发生相对滑动之前，角速度相等，静摩擦力提供向心力即，由于木块b的半径大，所以发生相对滑动前木块b受到的静摩擦力大；随着角速度增大，当静摩擦力达到最大静摩擦力时木块将要开始滑动，由，代入两个木块的半径，木块a即将开始滑动的角速度=，木块b即将开始滑动时角速度，所以木块b先开始滑动；当角速度时，木块b已经滑动，而，木块a所受摩擦力还没有达到最大静摩擦力。【答案】AC【解题技巧】本题是物块在水平转盘上随着圆盘一起做圆周运动，摩擦力提

7、供物块做圆周运动的向心力，两物块都相对圆盘不滑动时，转动的角速度相等。 规范训练1(2017苏锡常镇四市调研)如图所示，从同一竖直线上不同高度A、B两点处，分别以速率v1、v2同向水平抛出两个小球，P为它们运动轨迹的交点。则下列说法正确的有（ ）A.两球在P点一定具有相同的速率B.若同时抛出，两球不可能在P点相碰C.若同时抛出，落地前两球竖直方向的距离逐渐变大D.若同时抛出，落地前两球之间的距离逐渐变大【答案】BD【考点】多物体的平抛运动在空中的相遇问题【解析】根据平抛运动的规律知，从抛出到P点，A运动的时间长，A、B水平位移相同，再由x=vt知，v1小于v2，到达P点时，所以A球在P点竖直速

8、度大于B球的竖直速度，在P点的速度：，所以不能确定两球在P点速度的大小，所以A错误；因从抛出到P点，A运动的时间长，所以若同时抛出，两球不可能在P点相碰，所以B正确；若同时抛出，两球在竖直方向均做自由落体运动，所以落地前两球竖直方向的距离保持不变，所以C错误；因B球的水平速度较大，若同时抛出，A、B球的水平方向的距离逐渐增大，竖直距离不变，故落地前两球之间的距离逐渐变大，所以D正确。2(2017东北师大附中模拟)如图所示，从A点由静止释放一弹性小球，一段时间后与固定斜面上B点发生碰撞，碰后小球速度大小不变，方向变为水平方向，又经过相同的时间落于地面上C点，已知地面上D点位于B点正下方，B、D间

9、的距离为h，则下列说法正确的是（ ）A.A、B两点间的距离为 B.A、B两点间的距离为C.C、D两点间的距离为 D.C、D两点间的距离为【答案】C【考点】自由落体运动及平抛运动的规律【解析】AB段小球自由下落，BC段小球做平抛运动，两段时间相同，所以A、B两点间距离与B、D两点间距离相等，均为h，故AB错误；BC段平抛初速度，持续的时间，所以C、D两点间距离x=vt=2h，故C正确，D错误。3(2017绍兴一中期中考试)a、b、c三个粒子由同一点同时垂直电场强度方向进入偏转电场，其轨迹如图所示，其中b恰好飞出电场，由此可以肯定 （ ）A.在b飞离电场的同时，a刚好打在负极板上B.b和c同时飞离

10、电场C.进入电场，c的速度最大，a的速度最小D.它们的动能的增量，c的最小，a和b的一样大【答案】ACD【考点】类平抛运动【解析】三个粒子所受的电场力相等，加速度大小相等，在竖直方向上有：y=at2，知a、b的偏转位移相等，大于c的偏转位移，知a、b的运动时间相等，大于c的时间，故A正确，B错误。因为a的水平位移小于b的水平位移，时间相等，则a的速度小于b的速度，b的水平位移和c的水平位移相等，b的时间大于c的时间，则b的速度小于c的速度，所以进入电场时，c的速度最大，a的速度最小，故C正确。根据动能定理知，a、b的偏转位移相等，则电场力做功相等，大于c电场力做功，所以a、b的动能增量相等，大

11、于c的动能增量，故D正确。4如图(a)所示，小球的初速度为v0，沿光滑斜面上滑，能上滑的最大高度为h，图(b)中四个小球的初速度均为v0。在图A中，小球沿圆弧轨道运动，轨道半径大于h；在图B中，小球沿半圆轨道运动，轨道直径大于h；在图C中，小球沿圆轨道运动，轨道直径等于h；在图D中，小球固定在长为的轻杆的一端，随轻杆绕O点转动。已知小球均从最低点开始运动，忽略一切摩擦阻力，则小球上升的高度能达到h的有 （ ）【答案】AD【考点】机械能守恒定律、两类圆周运动模型【解析】小球沿圆弧轨道运动，轨道半径大于h，小球上升h高度时，速度为零，未超过圆周，A正确；小球沿半圆轨道运动，轨道直径大于h，小球上升

12、h高度时，速度为零，超过四分之一圆周，要想做完整的圆周运动，小球在h高度处速度不能为零，可知小球还未上升到h高度处就已离开轨道，B错误；小球沿圆轨道运动，轨道直径等于h，在最高点有最小速度，可知小球未到达最高点就已离开轨道，C错误；小球固定在长为的轻杆的一端，随轻杆绕O点转动，在最高点的最小速度为零，小球能够达到最高点，D正确。5如图所示，M是水平放置的半径足够大的圆盘，绕过其圆心的竖直轴匀速转动，以经过O点水平向右的方向作为x轴正方向，在O点正上方高为h处有一个正在间断滴水的容器，从t=0时刻开始滴水容器随传送带沿与x轴平行的方向做匀速直线运动，速度大小为v。已知容器在t=0时滴下第一滴水，

13、以后每当前一滴水刚好落到圆盘上时再滴一滴水。(1)每一滴水经多长时间滴落到圆盘上;(2)要使每一滴水在圆盘上的落点位于同一条直线上，求圆盘转动的最小角速度;(3)求第二滴水与第三滴水在盘面上的落点间的最大距离s;【考点】自由落体运动、圆周运动的周期性【解析】(1)水滴在竖直方向做自由落体运动，有，得(2)要使每一滴水在圆盘上的落点位于同一条直线上，在相邻两滴水的下落时间内，圆盘转过的最小角度为，所以最小角速度为(3)第二滴水落在圆盘上的水平位移为第三滴水落在圆盘上的水平位移为当第二滴水与第三滴水在圆盘上的落点位于同一直径上的圆心两侧时落点间的距离最大，为 满分规范 1.时间：你是否在限定时间内完成？ 是 否 2.语言：答题学科用语是否精准规范？是 否 3.书写：字迹是否工整？卷面是否整洁？是 否 4.得分点：答题得分点是否全面无误？是 否 5.教材：教材知识是否全面掌握？ 是 否