新高考物理二轮题型归纳与变式演练专题04 曲线运动常考模型（原卷版）.docVIP

专题04曲线运动常考模型

目录

TOC\o1-3\h\u题型一曲线运动和运动的合成与分解 1

题型二平抛运动和类平抛运动的规律及应用 7

题型三圆周运动问题 17

题型四圆周、直线平抛组合模型 26

题型一曲线运动和运动的合成与分解

【解题指导】

1．曲线运动的理解

(1)曲线运动是变速运动，速度方向沿切线方向；

(2)合力方向与轨迹的关系：物体做曲线运动的轨迹一定夹在速度方向与合力方向之间，合力的方向指向曲线的“凹”侧．

2．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．

【典例分析1】（2023上·山东临沂·高三统考期中）如图所示，轻质细杆SKIPIF10的A端靠在竖直墙上，SKIPIF10端放置在水平地面上，A端、SKIPIF10端和杆的中点SKIPIF10处各有可视为质点质量均为SKIPIF10的固定小球。细杆SKIPIF10与竖直墙面的夹角为SKIPIF10，开始时SKIPIF10，细杆静止，后因微小扰动，细杆开始运动，设系统处处无摩擦。假设SKIPIF10端可以沿地面朝右滑动，但因受约束不会离开地面；A端可以沿着墙面朝下滑动，但不受相应的约束，故可以离开墙面。已知细杆SKIPIF10长为SKIPIF10，重力加速度为SKIPIF10。

（1）A端开始运动到离开墙面前，为确定小球SKIPIF10的运动情况，建立如图坐标系，试求小球SKIPIF10的运动轨迹方程；

（2）根据（1）中小球SKIPIF10的运动轨迹，若A端未离开墙面，且小球A的速度为SKIPIF10，试求小球SKIPIF10的速度的大小；

（3）SKIPIF10为何值时A端将离开墙面？

【典例分析2】（2023上·北京朝阳·高三统考期中）某质量m=1kg的质点在Oxy平面内运动。t＝0时，质点位于y轴上。它在x方向运动的速度-时间图像如图甲所示，它在y方向运动的位移-时间图像如图乙所示。下列说法正确的是（???）

A．质点所受的合力为4N

B．从t=0时刻开始质点做匀变速直线运动

C．t=1.0s时，质点的位置坐标为（5m，5m）

D．t=1.0s时，质点的速度方向与x轴夹角为60°

【典例分析3】（2024·湖南郴州·统考模拟预测）如图，跨过光滑定滑轮的轻绳一端系着铁球（大小不可忽略，系绳延长线过球心）、一端连在水平台上的玩具小车上，车牵引着绳使球沿光滑竖直墙面从较低处竖直上升。则在球匀速竖直上升且未离开墙面的过程中（）

A．绳对球的拉力大小变小 B．墙面对球的支持力变小

C．玩具小车做加速运动 D．玩具小车做减速运动

【方法提炼】

1.解决运动的合成和分解的一般思路

(1)明确合运动和分运动的运动性质。

(2)明确是在哪两个方向上的合成或分解。

(3)找出各个方向上已知的物理量(速度、位移、加速度)。

(4)运用力与速度的方向关系或矢量的运算法则进行分析求解。

2．关联速度问题的解题方法

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求解。常见的模型如图所示。

【变式演练】

1.（2023·湖南·统考模拟预测）如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，小车A在水平外力作用下沿水平地面向左做直线运动，绳子跨过定滑轮拉着物体B以速度vB竖直匀速上升，下列判断正确的是（）

A．小车A做减速直线运动

B．绳子拉力大于物体B的重力

C．小车A的速度大小可表示为SKIPIF10

D．小车A受到地面的支持力逐渐变小

2．（2023下·湖北黄石·高一校联考阶段练习）(多选)民族运动会上有一骑射项目如图所示，运动员骑在奔跑的马上，弯弓放箭射击侧向的固定目标。假设运动员骑马奔驰的速度为SKIPIF10，运动员静止时射出的箭速度为SKIPIF10，跑道离固定目标的最近距离为d。已知SKIPIF10，要想命中目标射出的箭在空中飞