2024年高考物理命题猜想与仿真押题专题03力与曲线运动命题猜想含解析.docVIP

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力与曲线运动命题猜想

【考向解读】

抛体运动与圆周运动是高考热点之一。考查的学问点有：对平抛运动的理解及综合运用、运动的合成与分解思想方法的应用、竖直面内圆周运动的理解和应用。高考中单独考查曲线运动的学问点时，题型为选择题，将曲线运动与功和能、电场与磁场综合时题型为计算题。抓住处理问题的基本方法即运动的合成与分解，敏捷驾驭常见的曲线运动模型：平抛运动及类平抛运动、竖直面内的圆周运动及完成圆周运动的临界条件。

1．高考对平抛运动与圆周运动学问的考查，多集中在考查平抛运动与圆周运动规律的应用及与生活、生产相联系的命题，多涉及相关物理量的临界和极限状态的求解，或考查平抛运动与圆周运动自身固有的特征物理量．竖直平面内的圆周运动结合能量学问命题、匀速圆周运动结合磁场相关学问命题是考试重点，历年均有相关选择题或计算题出现。

2．单独命题常以选择题的形式出现；与牛顿运动定律、功能关系、电磁学学问相综合的命题常以计算题的形式出现。

3．平抛运动的规律及其探讨方法，圆周运动的角速度、线速度及加速度是近年考试的热点，且多数与电场、磁场、机械能等学问结合形成综合类考题。

【网络构建】

【命题热点突破一】运动的合成与分解

1．合运动与分运动的关系：

(1)独立性：两个分运动可能共线、可能互成角度．两个分运动各自独立，互不干扰．

(2)等效性：两个分运动的规律、位移、速度、加速度叠加起来与合运动的规律、位移、速度、加速度效果相同．

(3)等时性：各个分运动及其合运动总是同时发生，同时结束，经验的时间相等．

(4)合运动肯定是物体的实际运动．

物体实际发生的运动就是物体相对地面发生的运动，或者说是相对于地面上的视察者所发生的运动．

例1．（2024年天津卷）滑雪运动深受人民群众宠爱，某滑雪运动员（可视为质点）由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB，从滑道的A点滑行到最低点B的过程中，由于摩擦力的存在，运动员的速率不变，则运动员沿AB下滑过程中

A.所受合外力始终为零

B.所受摩擦力大小不变

C.合外力做功肯定为零

D.机械能始终保持不变

【答案】C

【解析】依据曲线运动的特点分析物体受力状况，依据牛顿其次定律求解出运动员与曲面间的正压力变更状况，从而分析运动员所受摩擦力变更；依据运动员的动能变更状况，结合动能定理分析合外力做功；依据运动过程中，是否只有重力做功来推断运动员的机械能是否守恒；因为运动员做曲线运动，所以合力肯定不为零，A错误；运动员受力如图所示，重力垂直曲面的分力与曲面对运动员的支持力的合力充当向心力，故有，运动过程中速率恒定，且在减小，所以曲面对运动员的支持力越来越大，依据可知摩擦力越来越大，B错误；运动员运动过程中速率不变，质量不变，即动能不变，动能变更量为零，依据动能定理可知合力做功为零，C正确；因为克服摩擦力做功，机械能不守恒，D错误；

【变式探究】有一个质量为4kg的质点在xOy平面内运动，在x方向的速度图象和y方向的位移图象分别如图甲、乙所示．下列说法正确的是()

A．质点做匀变速直线运动

B．质点所受的合外力为22N

C．2s时质点的速度为6m/s

D．零时刻质点的速度为5m/s

【答案】D

【变式探究】直升机抢救伤员的情境深深感动了观众．假设直升机放下绳索吊起伤员后(如图甲所示)，竖直方向的速度图象和水平方向的位移图象分别如图乙、丙所示，则()

A．绳索中拉力可能倾斜向上

B．伤员始终处于失重状态

C．在地面上视察到伤员的运动轨迹是一条倾斜向上的直线

D．绳索中拉力先大于重力，后小于重力

【答案】D.

【解析】由竖直方向的速度图象和水平方向的位移图象可知，伤员在水平方向做匀速运动，在竖直方向上先做匀加速运动后做匀减速运动，绳索中拉力肯定竖直向上，绳索中拉力先大于重力，后小于重力，伤员先处于超重状态后处于失重状态，在地面上视察到伤员的运动轨迹是一条曲线，选项D正确．

【变式探究】如图所示，将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m的环，环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑的轻小定滑轮与直杆的距离为d，杆上的A点与定滑轮等高，杆上的B点在A点下方距离为d处．现将环从A处由静止释放，不计一切摩擦阻力，下列说法正确的是()

A．环到达B处时，重物上升的高度h＝eq\f(d,2)

B．环到达B处时，环与重物的速度大小相等

C．环从A到B，环削减的机械能等于重物增加的机械能

D．环能下降的最大高度为eq\f(4,3)d

【答案】CD

【变式探究】如图所示，在水平力F作用下，物体B沿水平面对右运动，物体A恰匀速上升．以下说法正确的是()

A．物体B正向右做匀减速运动

B．物体B正向右做加速运动

C．地面对B的摩擦力减小

D．斜绳与水平方向成30°时，vA