2014年高考物理（考綱解讀及熱點難點試題演練）專題03 力與曲線運動（含解析）新人教版 (1)曲線運動及運動的合成與分解(2)平拋運動(3)萬有引力定律的應用(4)人造衛星的運動規律(5)平拋運動、圓周運動與其他知識點綜合的問題【命題趨勢】(1)單獨考查曲線運動的知識點時，題型一般為選擇題(2)人造衛星問題仍是2014年高考的熱點，題型仍為選擇題，涉及的問題一般有：結合牛頓第二定律和萬有引力定律考查結合圓周運動知識考查衛星的線速度、角速度、周期、向心加速度與軌道半徑的關系結合宇宙速度進行考查本專題的高頻考點主要集中在對平拋運動和圓周運動規律的考查上，本專題常考的考點還有運動的合成與分解，考查的難度中等，題型一般為選擇和計算。本專題還常與功和能、電場和磁場等知識進行綜合考查。 2必須明確的易錯易混點 (1)兩個直線運動的合運動不一定是直線運動 (2)合運動是物體的實際運動 (3)小船渡河時，最短位移不一定等于小河的寬度 (4)做平拋運動的物體，其位移方向與速度方向不同 (5)做圓周運動的物體，其向心力由合外力指向圓心方向的分力提供，向心力并不是物體“額外”受到的力 (6)做離心運動的物體并沒有受到“離心力”的作用 3合運動與分運動之間的三個關系 關系 說明 等時性 各分運動運動的時間與合運動運動的時間相等 獨立性 一個物體同時參與幾個分運動，各個分運動獨立進行、互不影響 等效性 各個分運動的規律疊加起來與合運動的規律效果完全相同 4.分析平拋運動的常用方法和應注意的問題 (1)處理平拋運動(或類平拋運動)時，一般將運動沿初速度方向和垂直于初速度方向進行分解，先按分運動規律列式，再用運動的合成求合運動。 (2)對于在斜面上平拋又落到斜面上的問題，其豎直位移與水平位移之比等于斜面傾角的正切值。 (3)若平拋的物體垂直打在斜面上，則物體打在斜面上瞬間，其水平速度與豎直速度之比等于斜面傾角的正切值。5平拋運動的兩個重要結論 (1)設做平拋運動的物體在任意時刻、任意位置處的瞬時速度與水平方向的夾角為，位移與水平方向的夾角為，則有tan2tan。如圖甲所示。 (2)做平拋運動的物體任意時刻的瞬時速度的反向延長線一定通過此時水平位移的中點。如圖乙所示。 6. 解答圓周運動問題 (1)對于豎直面內的圓周運動要注意區分“繩模型”和“桿模型”，兩種模型在最高點的臨界條件不同。 (2)解答圓周運動問題的關鍵是正確地受力分析，確定向心力的來源。解決豎直面內圓周問題的基本思路是兩點一過程。“兩點”即最高點和最低點，在最高點和最低點對物體進行受力分析，找出向心力的來源，根據牛頓第二定律列方程；“一過程”即從最高點到最低點，往往用動能定理將這兩點聯系起來。 考點1、運動的合成與分解【例1】 (2013江蘇卷，7)如圖133所示，從地面上同一位置拋出兩小球a、b，分別落在地面上的m、n點，兩球運動的最大高度相同空氣阻力不計，則()ab的加速度比a的大bb的飛行時間比a的長cb在最高點的速度比a在最高點的大db在落地時的速度比a在落地時的大【特別提醒】解決運動合成和分解的一般思路(1)明確合運動或分運動的運動性質(2)明確是在哪兩個方向上的合成或分解(3)找出各個方向上已知的物理量(速度、位移、加速度)(4)運用力與速度的關系或矢量的運算法則進行分析求解【變式探究】 “神舟”十號飛船于2013年6月11日17時38分發射升空，如圖所示，在“神舟”十號靠近軌道沿曲線從m點到n點的飛行過程中，速度逐漸減小在此過程中“神舟”十號所受合力的方向可能是() 考點2、平拋運動的規律及應用【例2】 如圖135所示，水平屋頂高h5 m，圍墻高h3. 2 m，圍墻到房子的水平距離l3 m，圍墻外空地寬x10 m，不考慮空氣阻力，為使小球從屋頂水平飛出并落在圍墻外的空地上，g取10 m/s2，則小球離開屋頂時速度v0的大小范圍是()av05 m/s bv013 m/sc5 m/sv013 m/s d5 m/sv022 m/s審題流程【特別提醒】研究平拋運動的方法(1)“化曲為直”的思想方法運動的合成與分解(2)常用的分解方法：分解速度分解位移【變式探究】 如圖137所示，球網上沿高出桌面h，網到桌邊的距離為l.某人在乒乓球訓練中，從左側l/2處，將球沿垂直于網的方向水平擊出，球恰好通過網的上沿落到右側桌邊緣設乒乓球運動為平拋運動則乒乓球()a在空中做變加速曲線運動b在水平方向做勻加速直線運動c在網右側運動時間是左側的2倍d擊球點的高度是網高的2倍考點3、圓周運動的動力學問題【例3】 如圖138所示，半徑為r的光滑圓軌道豎直固定放置，小球m在圓軌道內側做圓周運動對于半徑r不同的圓軌道，小球m通過軌道最高點時都恰好與軌道間沒有相互作用力下列說法中正確的是()a半徑r越大，小球通過軌道最高點時的速度越大b半徑r越大，小球通過軌道最高點時的速度越小c半徑r越大，小球通過軌道最低點時的角速度越大d半徑r越大，小球通過軌道最低點時的角速度越小【特別提醒】1.勻速圓周運動合力一定指向圓心利用f合m2r求解即可2.豎直面內的圓周運動可分為三種模型輕繩模型：臨界條件：mg輕桿模型臨界條件：v高0外軌模型球在最高點時，若vnp【變式探究】 (2013安徽卷，18)由消防水龍帶的噴嘴噴出水的流量是0.28 m3/min，水離開噴口時的速度大小為16 m/s，方向與水平面夾角為60 ，在最高處正好到達著火位置，忽略空氣阻力，則空中水柱的高度和水量分別是(重力加速度g取10 m/s2)()a28.8 m1.12102 m3b28.8 m0.672 m3c38.4 m1.29102 m3 d38.4 m0.776 m31有兩顆繞地球做勻速圓周運動的衛星a和b，它們的軌道半徑rarb12，關于它們的向心加速度aa、ab的關系，以下判斷正確的是()a根據a2r，可得aaab12b根據a，可得aaab21c根據av，可得aaab11d根據ag，可得aaab412如圖1316為湖邊一傾角為30的大壩橫截面示意圖，水面與大壩的交點為o.一人站在a點以速度v0沿水平方向扔一小石子，已知ao40 m，不計空氣阻力，g取10 m/s2.下列說法正確的是()a若v018 m/s，則石塊可以落入水中b若v020 m/s，則石塊不能落入水中c若石子能落入水中，則v0越大，落水時速度方向與水平面的夾角越大d若石子不能落入水中，則v0越大，落到斜面上時速度方向與斜面的夾角越大32012年10月25日，我國將第十六顆北斗衛星“北斗g6”送入太空，并定點于地球靜止軌道東經110.5.由此，具有完全自主知識產權的北斗系統將首先具備為亞太地區提供高精度、高可靠定位、導航、授時服務，將具短報文通信能力其定位精度優于20 m，授時精度優于100 ns.關于這顆“北斗g6”衛星以下說法中正確的有()a這顆衛星軌道平面與東經110.5的經線平面重合b通過地面控制可以將這顆衛星定點于杭州正上方c這顆衛星的線速度大小比離地350 km高的“天宮一號”空間站線速度要大d這顆衛星的周期一定等于地球自轉周期4(2013廣東卷，14)如圖1317，甲、乙兩顆衛星以相同的軌道半徑分別繞質量為m和2m的行星做勻速圓周運動，下列說法正確的是()a甲的向心加速度比乙的小b甲的運行周期比乙的小c甲的角速度比乙的大d甲的線速度比乙的大5(2013江蘇卷，2)如圖1318所示，“旋轉秋千”中的兩個座椅a、b質量相等，通過相同長度的纜繩懸掛在旋轉圓盤上不考慮空氣阻力的影響，當旋轉圓盤繞豎直的中心軸勻速轉動時，下列說法正確的是()aa的速度比b的大ba與b的向心加速度大小相等c懸掛a、b的纜繩與豎直方向的夾角相等d懸掛a的纜繩所受的拉力比懸掛b的小6(2013安徽卷，17)質量為m的人造地球衛星與地心的距離為r時，引力勢能可表示為ep，其中g為引力常量，m為地球質量，該衛星原來在半徑為r1的軌道上繞地球做勻速圓周運動，由于受到極稀薄空氣的摩擦作用，飛行一段時間后其圓周運動的半徑變為r2，此過程中因摩擦而產生的熱量為()agmm bgmmc dc7如圖1319所示，2011年中俄聯合實施探測火星活動計劃，由中國負責研制的“螢火一號”火星探測器與俄羅斯研制的“福布斯土坡”火星探測器一起由俄羅斯“天頂”運載火箭發射前往火星如果火星的質量為地球質量的，火星的半徑為地球半徑的.那么關于火星探測器，下列說法中正確的是()a探測器的發射速度只有達到了第三宇宙速度才可以發射成功b火星的密度是地球密度的倍c探測器在火星表面上的重力是在地球表面上重力的倍d火星探測器環繞火星運行的最大速度為繞地球運行的第一宇宙速度的2倍8一物體在xoy平面內從坐標原點開始運動，沿x軸和y軸方向運動的速度v隨時間t變化的圖象分別如圖1320甲、乙所示，則物體在0t0時間內()a做勻變速運動b做非勻變速運動c運動的軌跡可能如圖丙所示d運動的軌跡可能如圖丁所示9地球同步衛星軌道必須在赤道平面上空，和地球有相同的角速度，才能和地球保持相對靜止關于各國發射的地球同步衛星，下列表述正確的是()a所受的萬有引力大小一定相等b離地面的高度一定相同c運行的速度都小于7.9 km/sd都位于赤道上空的同一個點10(2013福建卷，20)如圖1321，一不可伸長的輕繩上端懸掛于o點，下端系一質量m1.0 kg的小球現將小球拉到a點(保持繩繃直)由靜止釋放，當它經過b點時繩恰好被拉斷，小球平拋后落在水平地面上的c點地面上的d點與ob在同一豎直線上，已知繩長l1.0 m，b點離地高度h1.0 m，a、b兩點的高度差h0.5 m，重力加速度g取10 m/s2，不計空氣影響，求： (1)地面上dc兩點間的距離s；(2)輕繩所受的最大拉力大小11如圖1322所示，ab段為一半徑r0.2 m的光滑圓形軌道，ef為一傾角為30的光滑斜面，斜面上有一質量為0.1 kg