曲线运动抛体运动和圆周运动.doc

高三物理培优专题
------曲线运动 抛体运动和圆周运动
【试题演练】
1、以初速为，射程为的平抛运动轨迹制成一光滑轨道。一物体由静止开始从轨道顶端滑下，当其到达轨道底部时，物体水平方向速度大小为( )
A. B. C. D.

2、如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒，其轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动。有一质量为m的小球A紧贴着筒内壁在水平面内做匀速圆周运动，筒口半径和筒高分别为R和H，小球A所在的高度为筒高的一半。已知重力加速度为，则( )
A．小球A做匀速圆周运动的角速度
B．小球A受到重力、支持力和向心力三个力作用
C．小球A受到的合力大小为
D．小球A受到的合力方向垂直筒壁斜向上

2014年高考试题
1、【2014·四川卷】有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为v的大河。小明驾着小船渡河，去程时船头指向始终与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直。去程与回程所用时间的比值为k，船在静水中的速度大小相同，则小船在静水中的速度大小为（ ）
A． B． C． D．

2、【2014·安徽卷】如图所示，一倾斜的匀质圆盘垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度ω转动，盘面上离转轴距离2.5m处有一小物体与圆盘始终保持相对静止，物体与盘面间的动摩擦因数为。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），盘面与水平面间的夹角为30°，g取10m/s2。则ω的最大值是( )
A．rad/s B．rad/s C．1.0rad/s D．0.5rad/s

3、【2014·山东卷】如图，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．
B． C． D．

4、【2014·上海卷】在离地高h处，沿竖直方向同时向上和向下抛出两个小球，她们的初速度大小均为v，不计空气阻力，两球落地的时间差为( )
A. B. C. D.

5、【2014·新课标全国卷Ⅰ】如图，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ω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．ω＝是b开始滑动的临界角速度
D．当ω＝时，a所受摩擦力的大小为kmg

6、【2014·新课标全国卷Ⅱ】如图，一质量为M的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内；套在大圆环上的质量为m的小环（可视为质点），从大圆环的最高处由静止滑下，重力加速度为g。当小圆环滑到大圆环的最低点时，大圆环对轻杆拉力的大小为：( )
A. Mg-5mg B. Mg+mg
C. Mg+5mg D. Mg+10mg
7、【2014·浙江卷】（16分）如图所示，装甲车在水平地面上以速度v0=20m/s沿直线前进，车上机枪的枪管水平，距地面高为h=1.8m。在车正前方竖直一块高为两米的长方形靶，其底边与地面接触。枪口与靶距离为L时，机枪手正对靶射出第一发子弹，子弹相对于枪口的初速度为v=800m/s。在子弹射出的同时，装甲车开始匀减速运动，行进s=90m后停下。装甲车停下后，机枪手以相同方式射出第二发子弹。（不计空气阻力，子弹看成质点，重力加速度g=10m/s2）
（1）求装甲车匀减速运动时的加速度大小；
（2）当L=410m时，求第一发子弹的弹孔离地的高度，并计算靶上两个弹孔之间的距离；
（3）若靶上只有一个弹孔，求L的范围。

考点透析
考点一、曲线运动的概念及运动的合成分解
1.曲线运动运动轨迹是曲线速度方向在不断变化，但是速度大小不一定变化。根据牛顿第二定律，加速度一定不等于零，但加速度大小和方向是否变化无法判断，所以合力一定不等于零，合力大小和方向是否变化无法判断。根据曲线运动的条件，合力与速度不共线，所以加速度与速度不共线。合力与速度垂直的分力改变速度方向，与速度同向的分力使速度增大，与速度反向的分力使速度减小。
2.两个运动的合成，按照两个初速度矢量合成，两个加速度矢量合成，若矢量合成后的速度和加速度共线就是直线运动，不共线就是曲线运动。
3.对于曲线运动的分解，一般根据运动效果分析：过河问题常分解为水流方向和垂直对岸方向，运动时间最短即船头垂直对岸，最短时间为，若最短位移过程，船速和水速以及合速度构成矢量直角三角形，若船速大于水速，则以船速为斜边，若水速大于船速，则以水速为斜边。
考点二、抛体运动
1.平抛和类平抛运动：与合力垂直的方向匀速直线运动，位移，匀速直线运动。合力方向，匀加速直线运动，位移为，加速度，单独分析合力方向可以应用所有匀变速直线运动的公式，比如相邻时间间隔内的位移之差。速度方向与初速度方向的夹角为则有，即速度与初速度夹角正切值等于位移与初速度夹角正切值的二倍，末速度反向延长线与水平位移的交点为水平位移中点。
2.若有初速度的抛体运动，则把初速度分解为与合力共线和与合力垂直的两个方向。同样与合力垂直的方向匀速直线运动，合力方向，则是初速度不等于0 的匀变速直线运动，位移，分析时仍然按照两个方向的速度位移合成进行分析即可。
考点三、圆周运动
1.描述圆周运动的相关物理量：线速度，角速度，从而可得线速度和角速度的关系。向心加速度，匀速圆周运动的加速度是变化的，方向在不断变化。
2.圆周运动注意向心力的来源，若为恒力提供，则要分析恒力所在直径对应的最高点，对应轨道内侧的运动，经过最高点，恒力要满足小于等于向心力，不然就会离心运动。即。若向心力由洛伦兹力提供，注意分析力始终指向圆心，圆周运动的半径与速度大小有关，而周期与速度大小无关。若摩擦力提供向心力，则注意分析速度增大到一定程度，静摩擦力不足以提供向心力时，会发生滑动而离心。