第03讲力与曲线运动（练习）（解析版）.docx

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1、第03讲力与曲线运动一号点01曲线运动的概念运动的合成与分解考点02小船渡河牵连速度4考的）3抛体运动的规律及应用6考点04圆周运动的规律及应用19姬Ol曲线运动的概念运动的合成与分解1. （2023辽宁高考真题）某同学在练习投篮，篮球在空中的运动轨迹如图中虚线所示，篮球所受合力F的示意图可能正确的是（）【答案】A【详解】篮球做曲线运动，所受合力指向运动轨迹的凹侧。故选A。2. （2021广东高考真题）由于高度限制，车库出入口采用图所示的曲杆道闸，道闸由转动杆OP与横杆尸Q链接而成，P、。为横杆的两个端点。在道闸抬起过程中，杆尸。始终保持水平。杆OP绕。点从与水平方向成30。匀速转动到60。的

2、过程中，下列说法正确的是（）A. P点的线速度大小不变B. P点的加速度方向不变C. Q点在竖直方向做匀速运动D.。点在水平方向做匀速运动【考向】匀速圆周运动的规律【答案】A【详解】A.由题知杆OP绕O点从与水平方向成30。匀速转动到60。，则P点绕O点做匀速圆周运动，则P点的线速度大小不变，A正确；B.由题知杆OP绕O点从与水平方向成30。匀速转动到60。，则P点绕O点做匀速圆周运动，P点的加速度方向时刻指向O点，B错误；C.Q点在竖直方向的运动与P点相同，相对于O点在竖直方向的位置y关于时间t的关系为y=lOPsin（J训，则可看出Q点在登直方向不是匀0速运动，C错误；D.Q点相对于0点在

3、水平方向的位置X关于时间t的关系为X=lOPcos（+t）+1PQ,6则可看出Q点在水平方向也不是匀速运动，D错误。故选A。3. （2023江苏盐城统考三模）如图所示，小球从水平向右的横风区正上方自由下落的闪光照片。除横风区外，其他位置的空气作用力可忽略不计。则小球（）OOA.在横风区水平方向做匀速运动B.在横风区加速度方向竖直向下C.从横风区飞出后做匀变速直线运动D.从横风区飞出后做匀变速曲线运动【答案】D【详解】A.小球进入横风区时，在水平方向上受水平向右的风力，根据牛顿第二定律可知水平方向有加速度，所以在横风区水平方向做加速运动，故A错误；B.小球进入横风区时，受重力和水平向右的风力，利

4、用力的合成可知合力斜向右下方，根据牛顿第二定律可知加速度方向斜向右下方，故B错误；CD.小球从横风区飞出后，只受重力的作用，做匀变速曲线运动，故C错误，D正确。故选D。4. （2023辽宁校联考模拟预测）在一次施工中，塔吊将重物从。点吊起，从起吊开始计时，以0为原点,设水平为X方向、竖直为y方向，重物小y方向的运动规律分别如图甲、乙所示，则重物（）A.在水平方向做匀变速直线运动B.运动轨迹为抛物线C.08s内的位移大小为40mD.在相等时间内的速度变化量不相等【答案】B【详解】A.由图甲可知重物在水平方向做匀速直线运动，故A不符合题意：B.重物在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做匀加速直线运

5、动，所以重物的运动轨迹为抛物线，故B符合题意；C.08s内水平方向位移为24m,竖直方向位移为力=gx84m=16m,位移大小为X=J24?+16?m=8/i5m，故C不符合题意；D.重物加速度为。=以=3向02=0.5向02,重物在相等时间内的速度变化量相等，故D不符合题r8意。故选B。考点02小船渡河牵连速度1. （2023湖南模拟预测）阴历正月十五放花灯，称为灯节，或称“元宵节这一天，人们有观灯和吃元宵的习惯。人们将制作好的花灯，点上蜡烛，放入河中漂流，供大家欣赏。若河水各点流速与该点到较近河岸边的距离成正比，现将花灯以一定速度垂直河岸推出去，假设花灯垂直河岸的速度不变，则花灯到达对岸的

6、运动路径正确的是（）【详解】设垂直河岸的速度为v,河宽为2d,花灯与河岸的距离为X（xd）,则花灯沿水流方向的速度为人=丘，垂直于水流方向有x二%f,则有=A幺=电包=H,可知，加速度为一恒定值，且推出花灯处rr的加速度方向沿水流方向，靠近对岸位置加速度方向与水流方向相反，故花灯在从岸边到河中间的轨迹为类平抛运动，从河中间到对岸的轨迹与该轨迹对称，根据加速度方向与合力方向相同，合力方向指向轨迹内侧可知第二个图像符合要求。故选B。2. （2023湖北黄冈黄冈中学校考二模）（多选）船在静水中速度与时间的关系如图甲所示，河水流速与某河岸边的距离的变化关系如图乙所示，则（）A.船渡河的最短时间50sB

7、.要使船以最短时间渡河，船在行驶过程中，船头必须始终与河岸垂直C.船在河水中航行的轨迹是一条直线D.船以最短时间渡河，船在河水中的最大速度是5ms【答案】BDd300【详解】AB.当船在静水中速度与河评乖直时，渡河时间是最短，最短时间为=s=100s,故A错误，B正确；C.船在沿河岸方向上做变速运动，在垂直于河岸方向上做匀速直线运动，两运动的合运动是曲线，故C错误；D.船以最短时间渡河，即船在静水中速度与河岸垂直，船在河水中的最大速度是vm=+42m/s=5ms故D正确。故选BDo3. （2023山东模拟预测）如图，汽车从静止开始通过缆绳将质量为小的货物从A处沿光滑斜面拉到8处,此过程中货物上

8、升高度为小到8处时定滑轮右侧缆绳与水平方向间的夹角为仇左侧缆绳与斜面间的夹角CoSe-tan 6 sin 夕C. 2cos为2a汽车的速度大小为V,此时货物的速度大小为（）cos.八、sin)vD. 2sintan8【答案】A【详解】汽车和货物运动过程中，速度关联，如图所示vi把绳子左端点的实际速度分解为沿绳和垂范于绳的两个方向，Wvjs=-,把:喘点的实际速度分联立可得曝CoSe-IaneSinecos2解为沿绳和垂直于绳两个方向，有V=T;COSe故选Ao考点03抛体运动的规律及应用1. （2022广东高考真题）如图所示，在竖直平面内，截面为三角形的小积木悬挂在离地足够高处，一玩具枪的枪口

9、与小积木上P点等高且相距为3当玩具子弹以水平速度好从枪口向P点射出时，小积木恰好由静止释放，子弹从射出至击中积木所用时间为人不计空气阻力。下列关于子弹的说法正确的是（A.将击中P点，大于且B.将击中P点，等于上VVC.将击中。点上方，Z大于工 VD.将击中P点下方，等于上V【答案】B【详解】由题意知枪口与P点等高，子弹和小积木在竖直方向上做自由落体运动，当子弹击中积木时子弹和积木运动时间相同，根据力=gg,可知下落高度相同，所以将击中P点；又由于初始状态子弹到P点的水平距离为L,子弹在水平方向上做匀速直线运动，故有1V故选B,2. （2022广东高考真题）图是滑雪道的示意图。可视为质点的运动员

10、从斜坡上的“点由静止自由滑下，经过水平NP段后飞入空中，在Q点落地。不计运动员经过N点的机械能损失，不计摩擦力和空气阻力。下列能表示该过程运动员速度大小U或加速度大小随时间，变化的图像是（）【答案】C【详解】设斜坡倾角为凡运动员在斜坡MN段做匀加速IL.i-.,根据牛顿第二定律打gsin。=切4,可得4=gsin0,运动员在水平NP段做匀速宜线运动，加速度=0,运动员从P点S出后做平抛运动，加速度为重力加速度的=g，设在P点的速度为，则从P点飞出后速度大小的表达式为丫=后厂，由分析可知从P点K出后速度大小与时间的图像不可能为直线，且C正确，ABD错误。故选C。3. （2021河北高考真题）铀原

11、子钟是精确的计时仪器，图1中葩原子从O点以IOonVS的初速度在真空中做平抛运动，到达竖直平面MN所用时间为；图2中钠原子在真空中从P点做竖直上抛运动，到达最高点Q再返回P点,整个过程所用时间为与，。点到竖直平面MN、P点到。点的距离均为02m,重力加速度取g=IOnVs2,图】A. IOO ： 1B.图21 ： IOOC. 1 ： 200D. 200 ： 1【答案】Cxo2【详解原子做平抛运动,水平方向上做匀厂”即，三.=-=-s,钠原子做竖直上抛运动，抛至最高点用时也，逆过程可视为自由落体,即x = ggg）2,解得L后=后霁= 4s，则0.2ZL=血=t20.4200故选C。4. （20

12、21江苏高考真题）如图所示，A、B两篮球从相同高度同时抛出后直接落入篮筐，落入篮筐时的速度方向相同，下列判断正确的是（）A. A比8先落入篮筐B. A、8运动的最大高度相同C. A在最高点的速度比8在最高点的速度小D. A、B上升到某一相同高度时的速度方向相同【答案】D【详解】AB.若研究两个过程的逆过程，可看做是从篮筐沿同方向斜向上的斜抛运动，落到同一高度上的AB两点，则A上升的高度较大，高度决定时间，可知A运动时间较长，即B先落入篮筐中，故AB错误；C.因为两球抛射角相同，A的射程较远，则A球的水平速度较大，即在最高点的速度比B在最高点的速度大，故C错误：D,由斜抛运动的对称性可知，当A、

13、B上升到与篮筐相同高度时的速度方向相同，故D正确。故选D。A. O点最大5. （2023浙江高考真题）如图所示，在考虑空气阻力的情况下，一小石子从。点抛出沿轨迹。pQ运动，其中尸是最高点。若空气阻力大小与瞬时速度大小成正比，则小石子竖直方向分运动的加速度大小（）B.P点最大C.Q点最大D.整个运动过程保持不变【答案】A【详解】由于空气阻力大小与瞬时速度大小成正比，小石子在O点时速度斜向上方，此时速度最大，空气阻力斜向下方最大，上升过程与竖直方向夹角最小，故此时空气阻力分解在竖直方向最大，根据牛顿第二定律可知此时竖直方向分运动的加速度最大。故选A06. （2022重庆高考真题）小明设计了一个青蛙

14、捉飞虫的游戏，游戏中蛙和虫都在X。），竖直平面内运动。虫可以从水平X轴上任意位置处由静止开始做匀加速直线运动，每次运动的加速度大小恒为gg（g为重力加速度），方向均与A轴负方向成37。斜向上（轴向右为正）。蛙位于y轴上M点处，OM=H,能以不同速3率向右或向左水平跳出，蛙运动过程中仅受重力作用。蛙和虫均视为质点，取sin37。=。（1）若虫飞出一段时间后，蛙以其最大跳出速率向右水平跳出，在y=H的高度捉住虫时，蛙与虫的水平位移大小之比为2应:3,求蛙的最大跳出速率。（2）若蛙跳出的速率不大于（1）问中的最大跳出速率，蛙跳出时刻不早于虫飞出时刻，虫能被捉住，求虫在X轴上飞出的位置范围。（3）若虫

15、从某位置飞出后，蛙可选择在某时刻以某速率跳出，捉住虫时蛙与虫的运动时间之比为1:0;蛙也可选择在另一时刻以同一速率跳出，捉住虫时蛙与虫的运动时间之比为1:J万。求满足上述条件的虫飞出的所有可能位置及蛙对应的跳出速率。【答案】（1）%=，炳N2）x2N3）=!j30g”,m=4或%=j30g”,“兽H335151515【详解】（1）虫子做匀加速直线运动，青蛙做平抛运动，由几何关系可知Y4H4，&=挛a1青蛙做平抛运动，设时间为。，有o=%。，H-H=-g联立解得O=居，=9炳54（2）若蛙和虫同时开始运动，时间均为Z,则虫的水平分加速度和竖直分加速度分别为4=1gcos37=,g,4,IgSin370=gg相遇时有切?+3。/=