2021届高考物理二轮复习考点学与练03 牛顿运动定律与曲线运动（高考押题解析版）.docx

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1、高考押题专练1.光滑平面上一运动质点以速度v通过坐标原点O，v与x轴正方向成α角(如图1)，与此同时对质点加上沿x轴正方向的恒力Fx和沿y轴正方向的恒力Fy，则(　　)图1A.因为有Fx，质点一定做曲线运动B.如果Fy>Fx，质点向y轴一侧做曲线运动C.质点不可能做直线运动D.如果Fx>，质点向x轴一侧做曲线运动【解析】若Fx＝，则合力方向与速度方向在同一条直线上，质点做直线运动，选项A、C错误；若Fx＞，则合力方向与速度方向不在同一条直线上，合力偏向于速度方向下侧，则质点向x轴一侧做曲线运动，选项B错误，D正确。【答案】D2.牛顿在思

2、考万有引力定律时就曾想，把物体从高山上水平抛出，速度一次比一次大，落点一次比一次远。如果速度足够大，物体就不再落回地面，它将绕地球运动，成为人造地球卫星。如图2所示是牛顿设想的一颗卫星，它沿椭圆轨道运动。下列说法正确的是(　　)图2A.地球的球心与椭圆的中心重合B.卫星在近地点的速率小于在远地点的速率C.卫星在远地点的加速度小于在近地点的加速度D.卫星与椭圆中心的连线在相等的时间内扫过相等的面积【解析】根据开普勒定律可知，地球的球心应与椭圆的一个焦点重合，故A项错误；卫星在近地点时的速率要大于在远地点的速率，故B项错误；根据万有引力定律

3、G＝ma，得a＝G，故卫星在远地点的加速度一定小于在近地点的加速度，故C项正确；根据开普勒第二定律可知，卫星与地球中心的连线在相等的时间内扫过相等的面积，而与椭圆中心的连线不能保证面积相同，故D项错误。【答案】C3.质量不同的两个小球A、B从同一位置水平抛出，运动过程中两小球受到的水平风力恒定且相等，运动轨迹如图3所示，则(　　)图3A.B的初速度一定大B.B的加速度一定大C.A的质量一定小D.A水平方向的平均速度一定小【解析】小球在竖直方向只受重力，所以竖直方向做自由落体运动，由于高度相同，由公式t＝可知，两小球运动时间相同，由图可知

4、，A小球水平位移小于B小球水平位移，水平方向上两小球做匀减速直线运动，所以A水平方向的平均速度一定比B的小，由于两小球水平方向运动时间相同，仅由水平方向位移大小关系无法确定水平方向加速度、初速度大小关系，也无法确定二者质量大小关系，选项D正确。【答案】D4.如图4甲所示，轻杆一端与一小球相连，另一端连在光滑固定轴上，可在竖直平面内自由转动。现使小球在竖直平面内做圆周运动，到达某一位置开始计时，取水平向右为正方向，小球的水平分速度vx随时间t的变化关系如图乙所示。不计空气阻力。下列说法中正确的是(　　)图4A.t1时刻小球通过最高点，图乙

5、中S1和S2的面积相等B.t2时刻小球通过最高点，图乙中S1和S2的面积相等C.t1时刻小球通过最高点，图乙中S1和S2的面积不相等D.t2时刻小球通过最高点，图乙中S1和S2的面积不相等【解析】过最高点后，水平分速度要增大，经过四分之一圆周后，水平分速度为零，可知从最高点开始经过四分之一圆周，水平分速度先增大后减小，可知t1时刻小球通过最高点。根据题意知，图中t轴下上方图线围成的阴影面积分别表示从最低点经过四分之一圆周，然后再经过四分之一圆周到最高点的水平位移大小，可知S1和S2的面积相等。故选项A正确，B、C、D错误。【答案】A5.

6、如图5所示，正方体空心框架ABCD－A1B1C1D1下表面在水平地面上，将可视为质点的小球从顶点A在∠BAD所在范围内(包括边界)沿不同的水平方向分别抛出，落点都在△B1C1D1平面内(包括边界).不计空气阻力，以地面为重力势能参考平面.则下列说法正确的是(　　)图5A.小球初速度的最小值与最大值之比是1∶B.落在C1点的小球，运动时间最长C.落在B1D1线段上的小球，落地时机械能的最小值与最大值之比是1∶2D.轨迹与AC1线段相交的小球，在交点处的速度方向都相同【答案】D【解析】由h＝gt2得t＝，下落高度相同，平抛运动的时间相等，故

7、B错误；小球落在A1C1线段中点时水平位移最小，落在C1时水平位移最大，水平位移的最小值与最大值之比是1∶2，由x＝v0t，t相等得小球初速度的最小值与最大值之比是1∶2，故A错误；落在B1D1线段中点的小球，落地时机械能最小，落在B1D1线段上D1或B1的小球，落地时机械能最大.设落在B1D1线段中点的小球初速度为v1，水平位移为x1.落在B1D1线段上D1或B1的小球初速度为v2，水平位移为x2.由几何关系有x1∶x2＝1∶，由x＝v0t，得：v1∶v2＝1∶，落地时机械能等于抛出时的机械能，分别为：E1＝mgh＋mv，E2＝mgh

8、＋mv，可知落地时机械能的最小值与最大值之比不等于1∶2.故C错误.设AC1的倾角为α，轨迹与AC1线段相交的小球，在交点处的速度方向与水平方向的夹角为θ.则有tanα＝＝＝，tanθ＝，则tanθ＝2ta