2021届高考物理新动向专题04 曲线运动

2021高考物理最新动向 专题04 曲线运动（解析版） 【命题新趋势】 本章在高考考纲中的主要考点有运动的合成与分解、抛体运动、匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加速度、匀速圆周运动的向心力及离心现象.其中抛体运动与圆周运动是高考的必考考点，抛体运动规律在高考中的考查频率非常高，有时出现在单一知识点的考查中，有时出现在匀强电场的偏转问题中，而圆周运动往往出现在带电粒子在匀强磁场中运动的情境中.高考几乎每年都会考查平抛运动和圆周运动的知识点，考查的题型以选择题和计算题为主.在今后的高考命题中，考查的重点及题型不会有太大的变化. 【高考新动向】 考向一 抛体运动 1.（2020·新课标Ⅱ卷）如图，在摩托车越野赛途中的水平路段前方有一个坑，该坑沿摩托车前进方向的水平宽度为3h，其左边缘a点比右边缘b点高0.5h。若摩托车经过a点时的动能为E1，它会落到坑内c点。c与a的水平距离和高度差均为h；若经过a点时的动能为E2，该摩托车恰能越过坑到达b点。等于（　　） A. 20 B. 18 C. 9.0 D. 3.0 【答案】B 【解析】有题意可知当在a点动能为E1时，有，根据平抛运动规律有，，当在a点时动能为E2时，有，根据平抛运动规律有，，联立以上各式可解得，故选B。 2.（2020·江苏卷）如图所示，小球A、B分别从和l高度水平抛出后落地，上述过程中A、B的水平位移分别为l和。忽略空气阻力，则（　　） A. A和B的位移大小相等 B. A的运动时间是B的2倍 C. A的初速度是B的 D. A的末速度比B的大 【答案】AD 【解析】A．位移为初位置到末位置的有向线段，如图所示可得 ，，A和B的位移大小相等，A正确；B．平抛运动运动的时间由高度决定，即 ，，则A的运动时间是B的倍，B错误；C．平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，则 ，，则A的初速度是B的，C错误；D．小球A、B在竖直方向上的速度分别为，，所以可得 ，即，D正确。故选AD。 3．(多选)(2019年全国卷Ⅱ)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图象如图(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】根据v­t图线与坐标轴所围图形的面积表示位移大小，可知第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的大，选项A错误；根据v­t图线的斜率表示加速度，综合分析可知，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小，选项C错误；第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的大，又运动员每次滑翔过程中竖直位移与水平位移的比值相同(等于倾斜雪道与水平面夹角的正切值)，故第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大，选项B正确；竖直方向上的速度大小为v1时，根据v­t图线的斜率表示加速度大小可知，第二次滑翔过程中在竖直方向上的加速度比第一次的小，由牛顿第二定律有mg－f＝ma，可知第二次滑翔过程中在竖直方向上所受阻力比第一次的大，选项D正确． 4．（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 A．2倍 B．4倍 C．6倍 D．8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θ，由几何关系，tanθ=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，所以甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时的速率的2倍，选项A正确。 【方法总结】 分析平抛运动临界问题的一般思路 (1)将实际问题转化为物理模型； (2)确定临界状态； (3)找出临界状态对应的临界条件，画出临界轨迹草图； (4)利用平抛运动规律进行求解． 考向二　圆周运动 1. （2020·新课标Ⅰ卷）如图，一同学表演荡秋千。已知秋千的两根绳长均为10 m，该同学和秋千踏板的总质量约为50 kg。绳的质量忽略不计，当该同学荡到秋千支架的正下方时，速度大小为8 m/s，此时每根绳子平均承受的拉力约为（　　） A. 200 N B. 4