3 专题一 第三讲 力与曲线运动（教师用书）-【金版新学案】2023高考物理大二轮专题复习与测试（新高考 新教材）广东专版

第三讲　力与曲线运动 1．(2021·广东高考)由于高度限制，车库出入口采用如图所示的曲杆道闸，道闸由转动杆OP与横杆PQ链接而成，P、Q为横杆的两个端点。在道闸抬起过程中，杆PQ始终保持水平。杆OP绕O点从与水平方向成30°匀速转动到60°的过程中，下列说法正确的是(　　 ) A．P点的线速度大小不变 B．P点的加速度方向不变 C．Q点在竖直方向做匀速运动 D．Q点在水平方向做匀速运动 A　[由题知杆OP绕O点从与水平方向成30°匀速转动到60°，则P点绕O点做匀速圆周运动，则P点的线速度大小不变，A正确；P点的加速度方向时刻指向O点，B错误；Q点在竖直方向的运动与P点相同，位移y关于时间t的关系为y ＝ lOP·sin (＋ωt)，则可看出Q点在竖直方向不是匀速运动，C错误；Q点在水平方向的位移x关于时间t的关系为x ＝ lOP·cos (＋ωt)＋lPQ，则可看出Q点在水平方向也不是匀速运动，D错误。] 2．(2022·广东卷T3)右图是滑雪道的示意图。可视为质点的运动员从斜坡上的M点由静止自由滑下，经过水平NP段后飞入空中，在Q点落地。不计运动员经过N点的机械能损失，不计摩擦力和空气阻力。下列能表示该过程运动员速度大小v或加速度大小a随时间t变化图像的是(　　 ) C　[设斜坡倾角为θ，运动员在斜坡MN段做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律mg sin θ＝ma1，可得a1＝g sin θ，运动员在水平NP段做匀速直线运动，加速度a2＝0，运动员从P点飞出后做平抛运动，加速度为重力加速度a3＝g，设在P点的速度为v0，则从P点飞出后速度大小的表达式为v＝，由分析可知从P点飞出后速度大小与时间的图像不可能为直线，且a1<a3，C正确，A、B、D错误。] 3．(2021·广东高考)2021年4月，我国自主研发的空间站“天和”核心舱成功发射并入轨运行。若核心舱绕地球的运行可视为匀速圆周运动，已知引力常量，由下列物理量能计算出地球质量的是(　　 ) A．核心舱的质量和绕地半径 B．核心舱的质量和绕地周期 学生用书第16页 C．核心舱的绕地角速度和绕地周期 D．核心舱的绕地线速度和绕地半径 D　[根据核心舱做圆周运动向心力由地球的万有引力提供，可得G＝m＝mω2r＝mr，可得M＝＝＝，可知已知核心舱的质量和绕地半径、已知核心舱的质量和绕地周期以及已知核心舱的角速度和绕地周期，都不能求解地球的质量；若已知核心舱的绕地线速度和绕地半径，则可求解地球的质量，故D正确。] 4．(2022·广东高考) “祝融号”火星车需要“休眠”以度过火星寒冷的冬季。假设火星和地球的冬季是各自公转周期的四分之一，且火星的冬季时长约为地球的1.88倍。火星和地球绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动。下列关于火星、地球公转的说法正确的是(　　 ) A．火星公转的线速度比地球的大 B．火星公转的角速度比地球的大 C．火星公转的半径比地球的小 D．火星公转的加速度比地球的小 D　[由题意可知，火星的公转周期大于地球的公转周期，根据G＝mr可得T＝2π，可知火星的公转半径大于地球的公转半径，故C错误；根据G＝m可得v＝，结合C选项分析，可知火星的公转线速度小于地球的公转线速度，故A错误；根据ω＝可知火星公转的角速度小于地球公转的角速度，故B错误；根据G＝ma可得a＝，可知火星公转的加速度小于地球公转的加速度，故D正确。] 5．(2022·广东高考)如图所示，在竖直平面内，截面为三角形的小积木悬挂在离地足够高处，一玩具枪的枪口与小积木上P点等高且相距为L。当玩具子弹以水平速度v从枪口向P点射出时，小积木恰好由静止释放，子弹从射出至击中积木所用时间为t。不计空气阻力。下列关于子弹的说法正确的是(　　 ) A．将击中P点，t大于 B. 将击中P点，t等于 C. 将击中P点上方，t大于 D. 将击中P点下方，t等于 B　[由题意知枪口与P点等高，子弹和小积木在竖直方向上做自由落体运动，当子弹击中积木时，子弹和积木运动时间相同，根据h＝gt2，可知下落高度相同，所以将击中P点；又由于初始状态子弹到P点的水平距离为L，子弹在水平方向上做匀速直线运动，故有t＝，故B正确。] 纵观近两年广东及其它新高考省份的高考试题，高考对本部分知识的考查，主要有以下几部分的内容：运动的合成与分解、平抛运动、圆周运动、开普勒定律、万有引力定律、天体运动的规律等。对于平抛运动、圆周运动的考查常与动能定理、能量守恒、动量等知识相结合，情境多样、问题类型较多，且常结合生活实际，对学生建模能力、知识运用能力进行综合考查(如T1结合车库出入口的曲杆道闸考查了圆周运动及运动的分解知识，T2结合运动员滑雪考查斜面上物体的运动和平抛运动)。对于天体运动的考查，常以航天科技、行星的运动为背景考查开普勒定律及卫星