高中物理选择题题型概述及思维模板(曲线运动篇).pdf

1、1 高中物理选择题题型概述及思维模板（曲线运动篇） 题型题型 1：运动的合成与分解问题：运动的合成与分解问题 题型概述题型概述 运动的合成与分解问题常见的模型有两类.一是一是绳(杆)末端速度分解的问题，二二 是是小船过河的问题，两类问题的关键都在于速度的合成与分解. 思维模板思维模板 (1)在绳(杆)末端速度分解问题中，要注意物体的实际速度一定是合速度，分解 时两个分速度的方向应取绳(杆)的方向和垂直绳(杆)的方向;如果有两个物体通 过绳(杆)相连，则两个物体沿绳(杆)方向速度相等。 (2)小船过河时，同时参与两个运动，一是小船相对于水的运动，二是小船随着 水一起运动，分析时可以用平行四边形定

2、则，也可以用正交分解法，有些问题可 以用解析法分析，有些问题则需要用图解法分析。 1、 一条河宽 300m，水流速度 3m/s，小船在静水中速度为 4m/s，则小船横渡该河所需的最 短时间是（） A 43sB60sC75sD100s 【答案】C 【解析】 当静水速与河岸垂直时， 渡河时间最短； 当合速度与河岸垂直时， 渡河航程最短 解：当静水速与河岸垂直时，垂直于河岸方向上的分速度最大，则渡河时间最短，最短 时间为：t=d/v河=s=75s，故 C 正确，ABD 错误； 2、 在水平面上有 A、B 两物体，通过一根跨过定滑轮的轻绳相连，现 A 物体以 v1的速度 向右匀速运动，当绳被拉成与水平

3、面的夹角分别为、时(如图所示)，B 物体的运动速 度 vB为(绳始终有拉力)() AB CD 2 【答案】D 【解析】将物体 A 的速度分解为使绳右端伸长和逆时针转动两个分量，如图(a)所示， 则绳端伸长的速度 vv1cos；同理对物体 B，速度分解如图(b)所示，绳端缩短的速度 vv，因此物体 B 的运动速度 vBv/cos，D 项正确 3、 如图所示，当小车 A 以恒定的速度 v 向左运动时，对于 B 物 体，下列说法正确的是（） A匀加速上升BB 物体受到的拉力大于 B 物体受到 的重力 C匀速上升DB 物体受到的拉力等于 B 物体受到 的重力 【答案】B 【解析】设绳子与水平方向的夹角

4、为根据平行四边形定则有：沿绳子方向的速度 v绳 =vcos， 沿绳子方向的速度等于 B 物体的速度， 在运动的过程中， 角减小， 则 v绳增大 所 以物体做变加速上升物体的加速度方向向上，根据牛顿第二定律，知绳子的拉力大于 B 物体的重力故 B 正确，ACD 错误故选 B 解决本题的关键知道汽车的速度是沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度， 以及会 根据速度变化情况得出加速度的方向 题型题型 2：抛体运动问题：抛体运动问题 题型概述题型概述 抛体运动包括平抛运动和斜抛运动，不管是平抛运动还是斜抛运动，研究方法都 是采用正交分解法，一般是将速度分解到水平和竖直两个方向上。 思维模板思维模板 (

5、1)平抛运动物体在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做匀加速直线运动， 其位移满足 x=v0t，y=gt2/2，速度满足 vx=v0，vy=gt； (2)斜抛运动物体在竖直方向上做上抛(或下抛)运动，在水平方向做匀速直线运动， 在两个方向上分别列相应的运动方程求解。 3 1（2019新课标全国卷）如图（a），在跳台滑雪比赛中，运动员在空中滑翔时身体的姿 态会影响其下落的速度和滑翔的距离。某运动员先后两次从同一跳台起跳，每次都从离 开跳台开始计时，用 v 表示他在竖直方向的速度，其 vt 图像如图（b）所示，t1和 t2是 他落在倾斜雪道上的时刻。则（） A第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第

6、一次的小 B第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大 C第二次滑翔过程中在竖直方向上的平均加速度比第一次的大 D竖直方向速度大小为 v1时，第二次滑翔在竖直方向上所受阻力比第一次的大 【答案】BD 【解析】A由 vt 图面积易知第二次面积大于等于第一次面积，故第二次竖直方向下 落距离大于第一次下落距离，所以，A 错误；B由于第二次竖直方向下落距离大，由 于位移方向不变，故第二次水平方向位移大，故 B 正确 C由于 vt 斜率知第一次大、 第二次小，斜率越大，加速度越大，或由，易知 a1a2，故 C 错误；D由图 像斜率，速度为 v1时，第一次图像陡峭，第二次图像相对平缓，故 a1a2，由

7、 Gfy=ma， 可知，fy1fy2，故 D 正确。 2（2018新课标全国 III 卷）在一斜面顶端，将甲乙两个小球分别以 v 和的速度沿同一 方向水平抛出，两球都落在该斜面上。甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时速率的 （） 4 A2 倍B4 倍C6 倍D8 倍 【答案】A 【解析】设甲球落至斜面时的速率为 v1，乙落至斜面时的速率为 v2，由平抛运动规律， x=vt，y=gt2，设斜面倾角为，由几何关系，tan=y/x，小球由抛出到落至斜面，由机 械能守恒定律，mv2+mgy=mv12，联立解得：v1=v，即落至斜面时的速 率与抛出时的速率成正比。同理可得，v2=v/2，所以甲球落至斜面

8、时的速率 是乙球落至斜面时的速率的 2 倍，选项 A 正确。 3（2017新课标全国卷）发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个速度不同的乒乓 球（忽略空气的影响）。速度较大的球越过球网，速度较小的球没有越过球网；其原 因是（） A速度较小的球下降相同距离所用的时间较多 B速度较小的球在下降相同距离时在竖直方向上的速度较大 C速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较少 D速度较大的球在相同时间间隔内下降的距离较大 【答案】C 【解析】由题意知，速度大的球先过球网，即同样的时间速度大的球水平位移大，或 者同样的水平距离速度大的球用时少，故 C 正确，ABD 错误。 【名师点睛】重点要理解题意，本

9、题考查平抛运动水平方向的运动规律。理论知识简 单，难在由题意分析出水平方向运动的特点。 4（2017江苏卷）如图所示，A、B 两小球从相同高度同时水平抛出，经过时间 t 在空中 相遇， 若两球的抛出速度都变为原来的 2 倍， 则两球从抛出到相遇经过的时间为 （） （A）（B）（C）（D） 5 【答案】C 【解析】设第一次抛出时 A 球的速度为 v1，B 球的速度为 v2，则 A、B 间的水平距离 x=(v1+v2)t， 第二次两球的速度为第一次的2倍， 但两球间的水平距离不变， 则x=2(v1+v2)T， 联立得 T=t2，所以 C 正确；ABD 错误。 【名师点睛】本题的关键信息是两球运动时

10、间相同，水平位移之和不变。 5（2017新课标全国卷）发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个速度不同的乒乓 球（忽略空气的影响）。速度较大的球越过球网，速度较小的球没有越过球网；其原 因是（） A速度较小的球下降相同距离所用的时间较多 B速度较小的球在下降相同距离时在竖直方向上的速度较大 C速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较少 D速度较大的球在相同时间间隔内下降的距离较大 【答案】C 【解析】由题意知，速度大的球先过球网，即同样的时间速度大的球水平位移大，或 者同样的水平距离速度大的球用时少，故 C 正确，ABD 错误。 【名师点睛】重点要理解题意，本题考查平抛运动水平方向的运动规律。

11、理论知识简 单，难在由题意分析出水平方向运动的特点。 6（2017江苏卷）如图所示，A、B 两小球从相同高度同时水平抛出，经过时间 t 在空中 相遇，若两球的抛出速度都变为原来的 2 倍，则两球从抛出到相遇经过的时间为（） （A）（B）（C）（D） 【答案】C 【解析】设第一次抛出时 A 球的速度为 v1，B 球的速度为 v2，则 A、B 间的水平距离 x=(v1+v2)t， 第二次两球的速度为第一次的2倍， 但两球间的水平距离不变， 则x=2(v1+v2)T， 联立得 T=t2，所以 C 正确；ABD 错误。 【名师点睛】本题的关键信息是两球运动时间相同，水平位移之和不变。 6 题型题型 3

12、：圆周运动问题：圆周运动问题 题型概述题型概述 圆周运动问题按照受力情况可分为水平面内的圆周运动和竖直面内的圆周运动， 按其运动性质可分为匀速圆周运动和变速圆周运动。 水平面内的圆周运动多为匀速圆周运动， 竖直面内的圆周运动一般为变速圆周运 动.对水平面内的圆周运动重在考查向心力的供求关系及临界问题，而竖直面内 的圆周运动则重在考查最高点的受力情况. 思维模板思维模板 (1)对圆周运动，应先分析物体是否做匀速圆周运动，若是，则物体所受的合外 力等于向心力，由 F合=mv2/r=mr2列方程求解即可; 若物体的运动不是匀速圆周运动，则应将物体所受的力进行正交分解，物体在指 向圆心方向上的合力等于

13、向心力。 (2)竖直面内的圆周运动可以分为三个模型： 绳模型：只能对物体提供指向圆心的弹力，能通过最高点的临界态为重力等于 向心力; 杆模型：可以提供指向圆心或背离圆心的力，能通过最高点的临界态是速度为 零; 外轨模型：只能提供背离圆心方向的力，物体在最高点时，若 v(gR)1/2，沿轨 道做圆周运动，若 v(gR)1/2，离开轨道做抛体运动。 1（2019江苏卷）如图所示，摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动座舱的质 量为 m，运动半径为 R，角速度大小为，重力加速度为 g，则座舱 A运动周期为B线速度的大小为R C受摩天轮作用力的大小始终为 mgD所受合力的大小始终为 m2R 7 【

14、答案】BD【解析】由于座舱做匀速圆周运动，由公式，解得：，故 A 错误；由圆周运动的线速度与角速度的关系可知，故 B 正确；由于座舱做 匀速圆周运动，所以座舱受到摩天轮的作用力是变力，不可能始终为，故 C 错误； 由匀速圆周运动的合力提供向心力可得：，故 D 正确。 3（2019浙江选考）一质量为 2.0103kg 的汽车在水平公路上行驶，路面对轮胎的径向最 大静摩擦力为 1.4104N，当汽车经过半径为 80 m 的弯道时，下列判断正确的是（） A汽车转弯时所受的力有重力、弹力、摩擦力和向心力 B汽车转弯的速度为 20 m/s 时所需的向心力为 1.4104N C汽车转弯的速度为 20 m/

15、s 时汽车会发生侧滑 D汽车能安全转弯的向心加速度不超过 7.0 m/s2 【答案】D 【解析】汽车转弯时受到重力，地面的支持力，以及地面给的摩擦力，其中 摩擦力充当向心力，A 错误；当最大静摩擦力充当向心力时，速度为临界速度，大于这 个速度则发生侧滑，根据牛顿第二定律可得，解得 ，所以汽车转弯的速度为 20 m/s 时， 所需的向心力小于 1.4104N，汽车不会发生侧滑，BC 错误；汽车能安全转弯的向心加 速度， 即汽车能安全转弯的向心加速度不超过 7.0 m/s2， D 正确。 8 4（2018浙江选考）A、B 两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动（如图），在相同时间内， 它们通过的路程之比是

16、 4:3，运动方向改变的角度之比是 3:2，则它们（） A线速度大小之比为 4:3B角速度大小之比为 3:4 C圆周运动的半径之比为 2:1D向心加速度大小之比为 1:2 【答案】A 【解析】因为相同时间内他们通过的路程之比是 4:3，根据，则 A、B 的线速度之 比为 4:3，故 A 正确；运动方向改变的角度之比为 3:2，根据，则角速度之比为 3:2，故 B 错误；根据可得圆周运动的半径之比为，故 C 错误； 根据 a=v得，向心加速度之比为，故 D 错误。 5 （2018江苏卷）火车以 60 m/s 的速率转过一段弯道，某乘客发现放在桌面上的指南针在 10 s 内匀速转过了约 10。在此

17、 10 s 时间内，火车（） A运动路程为 600 mB加速度为零 C角速度约为 1 rad/sD转弯半径约为 3.4 km 【答案】AD【解析】圆周运动的弧长 s=vt=6010 m=600 m，选项 A 正确；火车转弯 是圆周运动，圆周运动是变速运动，所以合力不为零，加速度不为零，故选项 B 错误； 由题意得圆周运动的角速度rad/s=rad/s，又， 所以m=3439m，故选项 C 错误、D 正确。 6（2017江苏卷）如图所示，一小物块被夹子夹紧，夹子通过轻绳悬挂在小环上，小环套 在水平光滑细杆上，物块质量为 M，到小环的距离为 L，其两侧面与夹子间的最大静 摩擦力均为 F小环和物块以

18、速度 v 向右匀速运动，小环碰到杆上的钉子 P 后立刻停 9 止，物块向上摆动。整个过程中，物块在夹子中没有滑动。小环和夹子的质量均不计， 重力加速度为 g。下列说法正确的是（） （A）物块向右匀速运动时，绳中的张力等于 2F （B）小环碰到钉子 P 时，绳中的张力大于 2F （C）物块上升的最大高度为 （D）速度 v 不能超过 【答案】D【解析】由题意知，F 为夹子与物块间的最大静摩擦力，但在实际运动过程 中，夹子与物块间的静摩擦力没有达到最大，故物块向右匀速运动时，绳中的张力等 于 Mg，A 错误；小环碰到钉子时，物块做圆周运动，绳中的张力大 于物块的重力 Mg， 当绳中的张力大于 2F 时， 物块将从夹子中滑出， 即， 此时速度，故 B 错误；D 正确；物块能上升的最大高度， 所以 C 错误。 【名师点睛】在分析问题时，要细心。题中给的力 F 是夹子与物块间的最大静摩擦力， 而在物块运动的过程中，没有信息表明夹子与物块间静摩擦力达到最大另小环碰到 钉子后，物块绕钉子做圆周运动，夹子与物块间的静摩擦力会突然增大。