内容正文:
专题四 曲线运动
第一讲 曲线运动 运动的合成与分解
四 关联速度模型
1.(2023年全国乙卷高考真题)小车在水平地面上沿轨道从左向右运动,动能一直增加。如果用带箭头的线段表示小车在轨道上相应位置处所受合力,下列四幅图可能正确的是 ( )
A. B.
C. D.
2.(2023年辽宁卷高考真题)某同学在练习投篮,篮球在空中的运动轨迹如图中虚线所示,篮球所受合力F的示意图可能正确的是( )
A. B.
C. D.
3.(2024年辽宁卷考题)2.“指尖转球”是花式篮球表演中常见的技巧。如图,当篮球在指尖上绕轴转动时,球面上P、Q两点做圆周运动的 ( )
A.半径相等
B.线速度大小相等
C.向心加速度大小相等
D.角速度大小相等
4.(2024年湖北考题)如图所示,有五片荷叶伸出荷塘水面,一只青蛙要从高处荷叶跳到低处荷叶上。设低处荷叶a、b、c、d和青蛙在同一竖直平面内,a、b高度相同,c、d高度相同,a、b分别在c、d正上方。将青蛙的跳跃视为平抛运动,若以最小的初速度完成跳跃,则它应跳到 ( )
A.荷叶a
B.荷叶b
C.荷叶c
D.荷叶d
5.(2025·湖南卷)如图,物块以某一初速度滑上足够长的固定光滑斜面,物块的水平位移、竖直位移、水平速度、竖直速度分别用x、y、vx、vy表示。物块向上运动过程中,下列图像可能正确的是 ( )
A. B.
C. D.
6.(2025·黑吉辽蒙卷)如图,趣味运动会的“聚力建高塔”活动中,两长度相等的细绳一端系在同一塔块上,两名同学分别握住绳的另一端,保持手在同一水平面以相同速率v相向运动。为使塔块沿竖直方向匀速下落,则v( )
A.一直减小 B.一直增大
C.先减小后增大 D.先增大后减小
1.(2023·湖北武汉·华中师大一附中校考三模)如图所示,生产车间有两个完全相同的水平传送带甲和乙,它们相互垂直且等高,正常工作时都匀速运动,速度大小分别为v甲、v乙,将工件(视为质点)轻放到传带甲上,工件离开传送带甲前已经与传送带甲的速度相同,并平稳地传送到传送带乙上,且不会从传送带乙的右侧掉落。两传送带正常工作时,对其中一个工件A在传送带乙上留下的痕迹,下图中可能正确的是 ( )
A. B.
C. D.
2.(2023·江苏盐城·统考三模)如图所示,小球从水平向右的横风区正上方自由下落的闪光照片。除横风区外,其他位置的空气作用力可忽略不计。则小球 ( )
A.在横风区水平方向做匀速运动
B.在横风区加速度方向竖直向下
C.从横风区飞出后做匀变速直线运动
D.从横风区飞出后做匀变速曲线运动
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参考答案
专题四 曲线运动
第一讲 曲线运动 运动的合成与分解
四 关联速度模型
【真题演练】
1.D
【详解】AB.小车做曲线运动,所受合外力指向曲线的凹侧,故AB错误;
CD.小车沿轨道从左向右运动,动能一直增加,故合外力与运动方向夹角为锐角,C错误,D正确。故选D。
2.A
【详解】篮球做曲线运动,所受合力指向运动轨迹的凹侧。故选A。
3.D
【详解】由题意可知,球面上P、Q两点转动时属于同轴转动,故角速度大小相等,故D正确;
A.由图可知,球面上P、Q两点做圆周运动的半径的关系为rP<rQ,故A错误;
B.根据v=rω可知,球面上P、Q两点做圆周运动的线速度的关系为vP<vQ,故B错误;
C.根据an=rω2可知,球面上P、Q两点做圆周运动的向心加速度的关系为aP<aQ,故C错误。故选D。
4.C
【详解】青蛙做平抛运动,水平方向匀速直线,竖直方向自由落体则有x=vt,h=gt2可得v=x
因此水平位移越小,竖直高度越大初速度越小,因此跳到荷叶c上面。故选C。
5.(选项均为图像,需据图判定) 【详解】物块沿固定光滑斜面上滑,加速度a=g sinα恒定且沿斜面向下,做匀变速直线运动。设沿斜面位移s=v0t-at2,则水平位移x=s cosα、竖直位移y=s sinα,二者都是t的二次函数,x-t、y-t图像均为抛物线(开口向下);水平速度vx=(v0-at)cosα、竖直速度vy=(v0-at)sinα,二者都是t的一次函数,vx-t、vy-t图像均为向下倾斜的直线。请按上述两条判据对照四个选项图像确定答案。(注:本题四个选项均为图像,配图未获取,具体选项需人工据图核对,待复核)
6.B 【详解】设两绳长均为L,两手间距为2x,塔块位于两手连线中点正下方深度h处,由几何关系有x2+h2=L2。两手相向运动,有=-v(x减小),塔块下落速度u==-·=·,即u=;要求塔块匀速下落(u恒定),则v==u·。随着两手靠近,x减小而h=增大,故v=u·一直增大。故选B。
【模拟提升】
1.D
【详解】正常工作时都匀速运动,速度大小分别为v甲、v乙,所以,物块滑上乙时,水平方向相对传送带乙的速度水平向右,沿传送带乙方向相对传送带乙的速度与乙的运动方向相反,所以相对传送带乙的速度为这两个分速度合速度,方向向右下方,因为两个速度均为匀速,则合速度方向的反方向为滑动摩擦力方向,力与速度方向相反,做直线运动,轨迹沿速度方向,故D正确ABC错误。故选D。
2.D
【详解】A.小球进入横风区时,在水平方向上受水平向右的风力,根据牛顿第二定律可知水平方向有加速度,所以在横风区水平方向做加速运动,故A错误;
B.小球进入横风区时,受重力和水平向右的风力,利用力的合成可知合力斜向右下方,根据牛顿第二定律可知加速度方向斜向右下方,故B错误;
CD.小球从横风区飞出后,只受重力的作用,做匀变速曲线运动,故C错误,D正确。故选D。
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