专题4 考点1 曲线运动问题的分析与求解-【择数·高考闪电提分】2023高考物理基础必刷1000题

按数高考。° 专题四 抛体运动圆周运动 必备知识 1.平抛运动规律的应用 水平方向：0=o t时刻的速度 竖起方向：v,=gt tan a==gt 水平方向：x=6t 竖直方向：y=2g1 t时刻的位移 2812 平 tan 0= 抛 轨迹 平抛运动的轨迹是一条抛物线 动 tNg 飞行时间只与竖直高度有关 /2h 水平距离由竖直高度和初速度共同决定 推 论 v=/6+2gh 落地速度由竖直高度和初速度共同决定 △w=△Uy=g△t 速度变化量的方向是竖直向下的，且任意相等时间内的 速度变化量相等 tan g=2tan 0 平抛运动中，某一时刻速度与水平方向夹角的正切值是 位移与水平方向夹角的正切值的2倍 2.圆周运动规律的应用 线速度 △s 当△t趋近于0时，为瞬时线速度，匀速圆周 (平均线速度) 运动的线速度大小不变，方向时刻变化 角速度 △0 当△趋近于0时，为瞬时角速度，匀速圆周 (平均角速度) △t 运动的角速度不变 线速度与 V=wr 般用来解决传动问题 角速度的关系 匀 转速、周期、 频率关系 =月 n的单位应为r/s 速 圆 角速度、周期、 2π 周 频率、转速关系 ω= T =2πf=2πn 运 线速度、周期、 2πr 频率、转速关系 =2πrf=2πrn n2 匀速圆周运动的向心加速度大小不变，方向 向心加速度 rw2=4π2 T =4π2fPr=vw 时刻变化，所以匀速圆周运动是变加速曲线 运动 F=ma=m 22 =mo2r 向心力 向心力是效果力，匀速圆周运动的身心力的 4π2 大小不变，方向时刻变化 =m T产r=m4π2， 84· ◆◆◆ 高中物理·专题4 °。择数·闪电提分 3.匀速圆周运动和非匀速圆周运动的比较 项目 匀速圆周运动 非匀速圆周运动 定义 线速度大小不变的圆周运动 线速度大小变化的圆周运动 运动特点 F向、a向、0均大小不变，方向变化，w不变 F向、a向、℃大小、方向均发生变化，w发生变化 向心力 F向=F合 由F合沿半径方向的分力提供 考点1 曲线运动间题的分与求解 A基础夯实 A.到最高点时，水平方向的加速度和速度 1.(2021·辽宁)1935年5月，红军为突破“围 均为零 剿”决定强渡大渡河。首支共产党员突击 B.到最高点时，水平方向的加速度和速度 队冒着枪林弹雨依托仅有的一条小木船坚 均不为零 决强突。若河面宽300m,水流速度3m/s, C.落地点在抛出点东侧 木船相对静水速度1m/s,则突击队渡河所 D.落地点在抛出点西侧 需的最短时间为 ( 4.(2015·广东卷)如图所示，帆板在海面上 A.75s B.95s 以速度v朝正西方向运动，帆船以速度v朝 C.100s D.300s 正北方向航行，以帆板为参照物 () 2.(2018·江苏)某弹射管每次弹出的小球速 度相等，在沿光滑竖直轨道自由下落过程 帆船 中，该弹射管保持水平，先后弹出两只小 球。忽略空气阻力，两只小球落到水平地 艺帆板 面的 A.帆船朝正东方向航行，速度大小为v A.时刻相同，地点相同 B.帆船朝正西方向航行，速度大小为 B.时刻相同，地点不同 C.帆船朝南偏东45°方向航行，速度大小为√20 C.时刻不同，地点相同 D.帆船朝北偏东45°方向航行，速度大小为√2 D.时刻不同，地点不同 5.(2015·全国Ⅱ卷)由于卫星的发射场不在 3.(2018·北京卷)根据高中所学知识可知，做 赤道上，同步卫星发射后需要从转移轨道 自由落体运动的小球，将落在正下方位置。 经过调整再进入地球同步轨道。当卫星在 但实际上，赤道上方200m处无初速下落的 转移轨道上飞经赤道上空时，发动机点火， 小球将落在正下方位置偏东约6cm处，这一 给卫星一附加速度，使卫星沿同步轨道运 现象可解释为，除重力外，由于地球自转，下 行。已知同步卫星的环绕速度约为3.1× 落过程小球还受到一个水平向东的“力”，该 103m/s,某次发射卫星飞经赤道上空时的 “力”与竖直方向的速度大小成正比，现将小 速度为1.55×103m/s,此时卫星的高度与 球从赤道地面竖直上抛，考虑对称性，上升 同步轨道的高度相同，转移轨道和同步轨 过程该“力”水平向西，则小球 道的夹角为30°，如图所示。发动机给卫星 的附加速度的方向和大小约为 ◇◇◇ ·85· 按数高考。° /m's】 m 转移轨道 赤道w E 同步轨道 0 12 A.质点的初速度为5m/s A.西偏北方向，1.9×103m/s B.质点所受的合外力为3N,做匀加速曲线 B.东偏南方向，1.9×103m/s 运动 C.西偏北方向，2.7×103m/s C.2s末质点速度大小为6m/s D.东偏南方向，2.7×103m/s D.2s内质点的位移大小约为12m 6.(2021·河北新高考适应性