专题04 曲线运动-三年（2020-2022）高考物理真题模拟题分类练（全国卷专用）

全国三年（2020-2022）高考物理真题分项汇编 专题04 曲线运动 【考纲定位】 近3年考情分析 考点要求 等级要求 考题统计 2022 2021 2020 曲线运动、运动的合成与分解 Ⅱ 平抛运动 Ⅱ 全国甲卷·T24 Ⅱ卷·T16 圆周运动 Ⅱ 全国甲卷·T15 卷Ⅰ·T16 实验五：研究平抛物体的运动 全国乙卷·T22 【知识重现】 知识点一 运动的合成与分解 问题类型 处理方法 曲线运动的分析 （1）物体的实际运动是合运动，明确是在哪两个方向上的分运动的合成。 （2）根据合外力与合初速度的方向关系判断合运动的性质。 （3）运动的合成与分解就是速度、位移、加速度等的合成与分解，遵守平行四边形定则。 渡河问题 分清三种速度 （1）合速度：物体的实际运动速度。 （2）船速：船在静水中的速度。 （3）水速：水流动的速度，可能大于船速。 端速问题 把物体的实际速度分解为垂直于绳（杆）和平行于绳（杆）两个分量，根据沿绳（杆）方向的分速度大小相等 知识二 平抛运动的规律的应用 分析思路 基本规律 “化曲为直” 思想——运动 的合成与分解 水平方向 vx=v0，x=v0t 竖直方向 vy=gt，y=gt2 合速度 大小 v= 方向 与水平方向夹角θ正切值tan θ= 合位移 大小 s= 方向 与水平方向夹角α正切值tan α= 注意：tan=2tan，但 轨迹方程 y=x2 知识三 “一、二、三、四”求解圆周运动问题 一审 审清题意，确定研究对象 二确 确定圆周运动的轨道平面 三分 （1）分析几何关系，即确定圆心、半径 （2）分析物体的运动情况即物体的线速度、角速度等相关物理量 （3）分析物体的受力情况，画出受力示意图，确定向心力的来源 四列 根据牛顿运动定律及圆周运动知识列方程 知识四 解决平抛与圆周运动组合问题的“四个关键” （1）运动阶段的划分，如例题中分成三个阶段（圆周→平抛→圆周）。 （2）运动阶段的衔接，尤其注意速度方向，如例题中，小球运动到B点的速度。 （3）两个运动阶段在时间和空间上的联系。 （4）对于平抛运动或类平抛运动与圆周运动组合的问题，应用合成与分解的思想分析，这两种运动转折点的速度是解题的关键。 【真题汇编】 1. （2021·全国甲卷·T15）“旋转纽扣”是一种传统游戏。如图，先将纽扣绕几圈，使穿过纽扣的两股细绳拧在一起，然后用力反复拉绳的两端，纽扣正转和反转会交替出现。拉动多次后，纽扣绕其中心的转速可达50r/s，此时纽扣上距离中心1cm处的点向心加速度大小约为（　　） A. 10m/s2 B. 100m/s2 C. 1000m/s2 D. 10000m/s2 【答案】C 【解析】 纽扣在转动过程中 由向心加速度 故选C。 2. （2020·全国Ⅰ卷·T16）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. 400 N C. 600 N D. 800 N 【答案】B 【解析】 在最低点由 知 T=410N 即每根绳子拉力约为410N，故选B。 3. （2020·全国Ⅱ卷·T16）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。 4. （2022·全国甲卷·T24）将一小球水平抛出，使用频闪仪和照相机对运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔发出一次闪光。某次拍摄时，小球在抛出瞬间频闪仪恰好闪光，拍摄的照片编辑后如图所示。图中的第一个小球为抛出瞬间的影像，每相邻两个球之间被删去了3个影像，所标出的两个线段的长度和之比为3：7。重力加速度大小取，忽略空气阻力。求在抛出瞬间小球速度的大小。 【答案】 【解析】 频闪仪每隔0.05s发出一次闪光，每相邻两个球之间被删去3个影像，故相邻两球的时间间隔为 设抛出瞬间小球的速度为，每相邻两球间的水平方向上位移为x，竖直方向上的位移分别为、，根据平抛运动位移公式有 令，则有 已标注的线段、分别