高考物理PAGE7專題《力與物體的曲線運動》知識梳理一、曲線運動的條件和研究方法1.物體做曲線運動的條件：2.曲線運動的研究方法：運動的合成與分解，已知分運動的位移、速度、和加速度等求合運動的位移、速度、和加速度等，遵從平行四邊形定則。二、平拋（類平拋）運動1.速度規(guī)律：VX=V0VY=gt2.位移規(guī)律：X=v0tY=三、勻速圓周運動1.向心力的大小為：或2.描述運動的物理量間的關(guān)系：四、萬有引力定律及應(yīng)用思路1.萬有引力定律：2.（1）天體運動的向心力來源于天體之間的萬有引力。即（2）萬有引力等于重力五、宇宙速度（1）第一宇宙速度（環(huán)繞速度）：是衛(wèi)星環(huán)繞地球表面運行的速度，也是繞地球做勻速圓周運動的最大速度，也是發(fā)射衛(wèi)星的最小速度V1=7.9Km/s。（2）第二宇宙速度（脫離速度）：使物體掙脫地球引力束縛的最小發(fā)射速度，V2=11.2Km/s。（3）第三宇宙速度（逃逸速度）：使物體掙脫太陽引力束縛的最小發(fā)射速度，V3=16.7Km/s。專題測試一、選擇題(每小題5分，共50分)1(2011江蘇卷第3題)．如圖所示，甲、乙兩同學(xué)從河中O點出發(fā)，分別沿直線游到A點和B點后，立即沿原路線返回到O點，OA、OB分別與水流方向平行和垂直，且OA＝OB。若水流速度不變，兩人在靜水中游速相等，則他們所用時間t甲、t乙的大小關(guān)系為（）A．t甲＜t乙B．t甲＝t乙C．t甲＞t乙D．無法確定2（2011廣東卷第17題）.如圖6所示，在網(wǎng)球的網(wǎng)前截擊練習(xí)中，若練習(xí)者在球網(wǎng)正上方距地面H處，將球以速度v沿垂直球網(wǎng)的方向擊出，球剛好落在底線上，已知底線到網(wǎng)的距離為L，重力加速度取g，將球的運動視作平拋運動，下列表述正確的是（） A.球的速度v等于L B.球從擊出至落地所用時間為 C.球從擊球點至落地點的位移等于L D.球從擊球點至落地點的位移與球的質(zhì)量有關(guān)圖33.如圖3所示，在水平地面上M點的正上方某一高度處，將s1球以初速度v1水平向右拋出,同時在M點右方的N點處，將s2球以初速度v2斜向左上方拋出，兩球恰在M、N連線的中點正上方相遇,不計空氣阻力，則兩球從拋出到相遇過程中()圖3A．初速度大小關(guān)系為v1＝v2B．速度變化量相等C．水平位移相等D．都不是勻變速運動4（2011全國理綜卷第20題）.一帶負電荷的質(zhì)點，在電場力作用下沿曲線abc從a運動到c，已知質(zhì)點的速率是遞減的。關(guān)于b點電場強度E的方向，下列圖示中可能正確的是（虛線是曲線在b點的切線）（）5.在航天員完成任務(wù)準備返回地球時，軌道艙與返回艙分離，此時，與神七相距100公里至200公里的伴飛小衛(wèi)星，將開始其觀測、“追趕”、繞飛的三步試驗：第一步是由其攜帶的導(dǎo)航定位系統(tǒng)把相關(guān)信息傳遞給地面飛控中心，通過地面接收系統(tǒng)，測量伴飛小衛(wèi)星與軌道艙的相對距離；第二步是由地面飛控中心發(fā)送操作信號，控制伴飛小衛(wèi)星向軌道艙“追”去，“追”的動力為液氨推進劑，因此能夠以較快速度接近軌道艙；第三步是通過變軌調(diào)姿，繞著軌道艙飛行．下列關(guān)于伴飛小衛(wèi)星的說法中正確的是 ()A．伴飛小衛(wèi)星保持相距軌道艙的一定距離時的向心加速度與軌道艙的相同B．若要伴飛小衛(wèi)星“追”上軌道艙，只需在較低的軌道上加速即可C．若要伴飛小衛(wèi)星“追”上軌道艙，只需在原軌道上加速即可D．伴飛小衛(wèi)星繞飛船做圓周運動時需要地面對小衛(wèi)星的遙控，啟動其動力系統(tǒng)，并非萬有引力提供其向心力6.（2011山東卷第17題）.甲、乙為兩顆地球衛(wèi)星，其中甲為地球同步衛(wèi)星，乙的運行高度低于甲的運行高度，兩衛(wèi)星軌道均可視為圓軌道。以下判斷正確的是A.甲的周期大于乙的周期B.乙的速度大于第一宇宙速度C.甲的加速度小于乙的加速度D.甲在運行時能經(jīng)過北極的正上方7.如圖5所示，在粗糙絕緣的水平地面上放置一帶正電的物體甲，現(xiàn)將圖5另一個也帶正電的物體乙沿著以甲為圓心的豎直平面內(nèi)的圓弧由M點移動到N點，若此過程中甲始終保持靜止，甲、乙兩物體可視為質(zhì)點，則下列說法正確的是() 圖5A．乙的電勢能先增大后減小B．甲對地面的壓力先增大后減小C．甲受到地面的摩擦力不變D．甲受到地面的摩擦力先增大后減小8.如圖6所示，圓軌道的半徑為0.5m，空間存在電場強度E＝300N/C，圖6方向向右的勻強電場．假設(shè)斜面和水平面所在處的電場被屏蔽，而圓軌道內(nèi)仍存在電場，一電荷量為q＝＋0.1C的小球在光滑斜面上某處靜止釋放滾入圓軌道,并始終保持在圓軌道內(nèi)部運動.已知小球的質(zhì)量為4kg，所有接觸面均光滑．要使小球不脫離軌道運動，則小球在斜面上釋放的高度h必須滿足(g取10m/s2) () 圖6A．h≤0.125m B．h≤C．h≥1.25m D．h≥23/16m9.如圖7所示，豎直平面內(nèi)光滑圓軌道外側(cè)，一小球以某一水平速度v0圖7從A點出發(fā)沿圓軌道運動，至B點脫離軌道，最終落在水平面上的C點，不計空氣阻力．下列說法中不正確的是()圖7A．在B點時，小球?qū)A軌道的壓力為零B．B到C過程，小球做勻變速運動C．在A點時，小球?qū)A軌道壓力大于其重力D．A到B過程，小球水平方向的加速度先增加后減小10.小明撐一雨傘站在水平地面上，傘面邊緣點所圍圓形的半徑為R，現(xiàn)將雨傘豎直傘桿以角速度ω勻速旋轉(zhuǎn)，傘邊緣上的水滴落到地面，落點形成一半徑為r的圓形，當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊拇笮間，根據(jù)以上數(shù)據(jù)可推知傘邊緣距地面的高度為 ()A.eq\f(g(r2－R2),2ω2R2) B.eq\f(g(r2－R2),2ω2r2)C.eq\f(g(r－R)2,2ω2R2) D.eq\f(gr2,2ω2R2)二、實驗題(每小題3分，共6分)11.某質(zhì)點從O點開始以初速度v0做平拋運動，其運動軌跡如圖8所示，以拋出點O為原點建立圖示的平面直角坐標系，從質(zhì)點離開O點開始計時，在T、2T、3T、4T時刻，質(zhì)點依次到達A(x1，y1)、B(x2，y2)、C(x3，y3)、D(x4，y4)．已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，下列說法中正確的是()圖8A．質(zhì)點經(jīng)過A、B、C、D任一點時，其水平方向的分速度始終為v0圖8B．質(zhì)點經(jīng)過D點時，豎直方向的分速度為4gTC．質(zhì)點經(jīng)過B點時的速度方向與這段時間內(nèi)的位移方向相同D．y1∶y2∶y3∶y4＝1∶3∶5∶7圖912.如圖9所示是一小球做平拋運動的軌跡，A、B、C為軌跡上的三個點．小球在AB段和BC段所用時間均為t，豎直方向的位移分別為y1、y2.下列結(jié)論正確的是 () 圖9A．y1∶y2＝1∶3B．重力加速度g＝eq\f(y2－y1,t2)C．小球在B點速度的反向延長線交于AB水平距離的中點D．AB段的水平距離等于BC段的水平距離三、解答題(13、14題各12分，15題20分，共44分)LLLdABCDB+-13．【2012?江蘇省蘇北四市調(diào)考】如圖所示，位于A板附近的放射源連續(xù)放出質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子，從靜止開始經(jīng)極板A、B間加速后，沿中心線方向進入平行極板C、D間的偏轉(zhuǎn)電場，飛出偏轉(zhuǎn)電場后進入右側(cè)的有界勻強磁場，最后從磁場左邊界飛出。已知A、B間電壓為U0；極板C、D長為L，間距為d；磁場的磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直紙面向里，磁場的左邊界與C、D右端相距L，且與中心線垂直。不計粒子的重力及相互間的作用。⑴若極板C、D間電壓為U，求粒子離開偏轉(zhuǎn)電場時垂直于偏轉(zhuǎn)極板方向的偏移距離；⑵試證明：離開偏轉(zhuǎn)電場的粒子進、出磁場位置之間的距離與偏轉(zhuǎn)電壓無關(guān)；14.(12分)如圖11所示，在平面坐標系xOy內(nèi)，第Ⅱ、Ⅲ象限內(nèi)存在沿y軸正方向的勻強電場，第Ⅰ、Ⅳ象限內(nèi)存在半徑為L的圓形勻強磁場，磁場圓心在M(L,0)點，磁場方向垂直于坐標平面向外，一帶正電粒子從第Ⅲ象限中的Q(－2L，－L)點以速度v0沿x軸正方向射出，恰好從坐標原點O進入磁場，從P(2L圖11(1)電場強度與磁感應(yīng)強度的大小之比；(2)粒子在磁場與電場中運動的時間之比．15（2011廣東卷第36題）、（20分）如圖20所示，以A、B和C、D為端點的兩半圓形光滑軌道固定于豎直平面內(nèi)，一滑板靜止在光滑水平地面上，左端緊靠B點，上表面所在平面與兩半圓分別相切于B、C。一物塊被輕放在水平勻速運動的傳送帶上E點，運動到A時剛好與傳送帶速度相同，然后經(jīng)A沿半圓軌道滑下，再經(jīng)B滑上滑板。滑板運動到C時被牢固粘連。物塊可視為質(zhì)點，質(zhì)量為m，滑板質(zhì)量M=2m，兩半圓半徑均為R，板長l=6.5R，板右端到C的距離L在R＜L＜5R范圍內(nèi)取值。E距A為S=5R，物塊與傳送帶、物塊與滑板間的動摩擦因素均為μ=0.5，重力加速度取g.求物塊滑到B點的速度大小；試討論物塊從滑上滑板到離開滑板右端的過程中，克服摩擦力做的功Wf與L的關(guān)系，并判斷物塊能否滑到CD軌道的中點。答案1.C2．AB3．BC4．D5．BD6．AC7．B8．D9.C10．A11．AB12．BD13【答案】(1)(2)(3)【解析】（1）根據(jù)動能定理和運動學(xué)公式有（2）設(shè)粒子離開偏轉(zhuǎn)電場時速度為v，速度v的偏向角為θ，在磁場中軌道半徑為rLLALLABCDB+-θvv解得可知：進、出磁場位置之間的距離h與偏轉(zhuǎn)電壓U無關(guān)14．(1)eq\f(v0,2)(2)eq\f(π,4)15．解析：（1）μmgs+mg·2R=mvB2①所以vB=3（2）設(shè)M滑動x1,m滑動x2二者達到共同速度v,則mvB=(M+m)v②μmgx1=mv2③—μmgx2=mv2—mvB2④由②③④得v=,x1=2R,x2=8R二者位移之差△x=x2—x1=6R＜6.5R，即滑塊未掉下滑板討論：R＜L＜2R時，Wf=μmg(l+L)=mg（6.5R+L）2R≤L＜5R時，Wf=μmgx2+μmg(l—△x)=4.25mgR＜4.5mgR，即