2025届高考物理二轮专题复习与测试模块一力与运动专题三力与曲线运动.docVIP

专题三力与曲线运动

[专题复习定位]

1．运动的合成与分解思想的应用，建立运动模型的思想方法。

2．通过生活中的抛体运动和圆周运动的实例分析，建立平抛运动、水平面和竖直面内的圆周运动模型。

命题点1曲线运动的性质

1．(2024·新课标卷，T15)福建舰是我国自主设计建造的首艘弹射型航空母舰。借助配重小车可以进行弹射测试，测试时配重小车被弹射器从甲板上水平弹出后，落到海面上。调整弹射装置，使小车水平离开甲板时的动能变为调整前的4倍。忽略空气阻力，则小车在海面上的落点与其离开甲板处的水平距离为调整前的(C)

A．0.25 B．0.5

C．2倍 D．4倍

解析：动能表达式Ek＝eq\f(1,2)mv2，由题意可知小车水平离开甲板时的动能变为调整前的4倍，则离开甲板时速度变为调整前的2倍；小车离开甲板后做平抛运动，从离开甲板到到达海面上时间不变，根据x＝vt，可知小车在海面上的落点与其离开甲板处的水平距离为调整前的2倍。

命题点2平抛运动

2．(2024·湖北卷，T3)如图所示，有五片荷叶伸出荷塘水面，一只青蛙要从高处荷叶跳到低处荷叶上，设低处荷叶a、b、c、d和青蛙在同一竖直平面内，a、b高度相同，c、d高度相同，a、b分别在c、d正上方。将青蛙的跳跃视为平抛运动，若以最小的初速度完成跳跃，则它应跳到(C)

A．荷叶a B．荷叶b

C．荷叶c D．荷叶d

解析：青蛙做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，则有x＝vt，h＝eq\f(1,2)gt2，可得v＝xeq\r(\f(g,2h))，因此水平位移越小、竖直高度越大时初速度越小，因此它应跳到荷叶c上面。

3．(2024·北京卷，T19)如图所示，水平放置的排水管满口排水，管口的横截面积为S，管口离水池水面的高度为h，水在水池中的落点与管口的水平距离为d。假定水在空中做平抛运动，已知重力加速度为g，h远大于管口内径。求：

(1)水从管口到水面的运动时间t；

(2)水从管口排出时的速度大小v0；

(3)管口单位时间内流出水的体积Q。

解析：(1)水在空中做平抛运动，由平抛运动规律得，竖直方向h＝eq\f(1,2)gt2

解得水从管口到水面的运动时间t＝eq\r(\f(2h,g))。

(2)由平抛运动规律得，水平方向d＝v0t

解得水从管口排出时的速度大小v0＝deq\r(\f(g,2h))。

(3)管口单位时间内流出水的体积Q＝Sv0＝Sdeq\r(\f(g,2h))。

答案：(1)eq\r(\f(2h,g))(2)deq\r(\f(g,2h))(3)Sdeq\r(\f(g,2h))

4．(2023·新课标卷，T11)将扁平的石子向水面快速抛出，石子可能会在水面上一跳一跳地飞向远方，俗称“打水漂”。要使石子从水面跳起产生“水漂”效果，石子接触水面时的速度方向与水面的夹角不能大于θ。为了观察到“水漂”，一同学将一石子从距水面高度为h处水平抛出，抛出速度的最小值为多少？(不计石子在空中飞行时的空气阻力，重力加速度大小为g)

解析：石子做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，则有2gh＝veq\o\al(2,y)，可得落到水面上时的竖直速度vy＝eq\r(2gh)，由题意可知eq\f(vy,v0)≤tanθ，即v0≥eq\f(\r(2gh),tanθ)，石子抛出速度的最小值为eq\f(\r(2gh),tanθ)。

答案：eq\f(\r(2gh),tanθ)

命题点3斜抛运动

5．(多选)(2024·江西卷，T8)一条河流某处存在高度差，小鱼从低处向上跃出水面，冲到高处。如图所示，以小鱼跃出水面处为坐标原点，x轴沿水平方向，建立坐标系，小鱼的初速度为v0，末速度v沿x轴正方向。在此过程中，小鱼可视为质点且只受重力作用。关于小鱼的水平位置x、竖直位置y、水平方向分速度vx和竖直方向分速度vy与时间t的关系，下列图像可能正确的是(AD)

解析：小鱼在运动过程中只受重力作用，则小鱼在水平方向上做匀速直线运动，即vx为定值，则有水平位移x＝vxt，故A正确，C错误；小鱼在竖直方向上做竖直上抛运动，则y＝vy0t－eq\f(1,2)gt2，vy＝vy0－gt，且最高点时竖直方向的速度为0，故B错误，D正确。

6．(多选)(2024·山东卷，T12)如图所示，工程队向峡谷对岸平台抛射重物，初速度v0大小为20m/s，与水平方向的夹角为30°，抛出点P和落点Q的连线与水平方向夹角为30°，重力加速度大小取10m/s2，忽略空气阻力。重物在此运动过程中，下列说法正确的是(BD)

A．运动时间为2eq\