第一部分 专题一 第3讲 力与曲线运动-【创新教程】2024高考物理总复习大二轮专题增分方案教师用书word（新教材）

第3讲　力与曲线运动 真题引领 1.(2023·湖南卷，2)如图(a)，我国某些农村地区人们用手抛撒谷粒进行水稻播种．某次抛出的谷粒中有两颗的运动轨迹如图(b)所示，其轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为O，且轨迹交于P点，抛出时谷粒1和谷粒2的初速度分别为v1和v2，其中v1方向水平，v2方向斜向上．忽略空气阻力，关于两谷粒在空中的运动，下列说法正确的是(　　) A.谷粒1的加速度小于谷粒2的加速度　 B．谷粒2在最高点的速度小于v1 C.两谷粒从O到P的运动时间相等 D．两谷粒从O到P的平均速度相等 [解析]　A．抛出的两谷粒在空中均仅受重力作用，加速度均为重力加速度，故谷粒1的加速度等于谷粒2的加速度，A错误；C.谷粒2做斜向上抛运动，谷粒1做平抛运动，均从O点运动到P点，故位移相同．在竖直方向上谷粒2做竖直上抛运动，谷粒1做自由落体运动，竖直方向上位移相同，故谷粒2运动时间较长，C错误；B.谷粒2做斜抛运动，水平方向上为匀速直线运动，故运动到最高点的速度即为水平方向上的分速度．与谷粒1比较水平位移相同，但运动时间较长，故谷粒2水平方向上的速度较小即最高点的速度小于v1，B正确；D.两谷粒从O点运动到P点的位移相同，运动时间不同，故平均速度不相等，谷粒1的平均速度大于谷粒2的平均速度，D错误．故选B. [答案]　B ◆[情境设置] 以谷粒做抛体运动为素材．考查抛体运动规律及运动的合成与分解问题. ◆[素养聚焦] 本题通过实际生活中抛体运动知识，体现了科学本质、社会责任的核心素养 32 学科网（北京）股份有限公司 真题引领 2.(2023·湖北卷，2)2022年12月8日，地球恰好运行到火星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线，此现象被称为“火星冲日”．火星和地球几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动，火星与地球的公转轨道半径之比约为3∶2，如图所示．根据以上信息可以得出(　　) A.火星与地球绕太阳运动的周期之比约为27∶8 B.当火星与地球相距最远时，两者的相对速度最大 C.火星与地球表面的自由落体加速度大小之比约为9∶4 D.下一次“火星冲日”将出现在2023年12月8日之前 [解析]　A．火星和地球均绕太阳运动，由于火星与地球的轨道半径之比约为3∶2，根据开普勒第三定律＝，可得＝＝，故A错误；B.火星和地球绕太阳匀速圆周运动，速度大小均不变，当火星与地球相距最远时，由于两者的速度方向相反，故此时两者相对速度最大，故B正确；C.在星球表面根据万有引力定律有G＝mg， 由于不知道火星和地球的质量比，故无法得出火星和地球表面的自由落体加速度之比，故C错误；D.火星和地球绕太阳匀速圆周运动，有ω火＝，ω地＝， 要发生下一次火星冲日，则有t＝2π， 得t＝＞T地， 可知下一次“火星冲日”将出现在2023年12月8日之后，故D错误． [答案]　B ◆[情境设置] 本题以“火星冲日”为素材，创设科技类情境. ◆[素养聚焦] 本题考查万有引力定律的应用及行星运动规律，属于对物理观念和科学思维的考查，对考生的理解能力和逻辑推理能力有一定要求. 32 学科网（北京）股份有限公司 真题引领 3.(2021·广东卷，4)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 [解析]　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；B.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，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．故选A. [答案]　A ◆[情境设置] 以车库出入口曲杆道闸为素材．考查匀速圆周运动问题及运动的合成与分解问题． ◆[素养聚焦] 本题通过实际生活中圆周运动知识，考查数学知识在物理学中的应用，体现了科学本质、社会责任的核心素养 32 学科网（北京）股份有限公司 真题引领 4.(2023·湖南卷，4)根据宇宙大爆炸理论，密度较大区域的物质在万有引力作用下，不断聚集可能形成恒星．恒星最终的归宿与其质量有关，如果质量为太阳质量的1～8倍将坍缩成白矮星，质量为太阳质量的10～2