全国版2021高考物理一轮复习专题四曲线运动精练含解析

【全国版2021高考物理一轮复习专题四：曲线运动】 曲线运动是物理学中一个重要的概念，它涉及到物体在曲线路径上的运动规律。在这个专题中，学生需要掌握以下几个核心知识点： 1. **向心力**：曲线运动中的物体所受的合外力通常分解为切向分量和法向分量，法向分量提供了维持物体做曲线运动的向心力。例如，在跳长绳的情境中，质点P和Q所受的合外力指向圆心，即A、B连线的中点O，提供向心加速度。 2. **角速度和线速度**：不同的质点在相同时间内走过的弧度不同，因此角速度可能不同。而线速度则是质点沿圆周运动的速度，与半径成正比。例如，问题2中提到，小球甲和乙的运动，即使它们的角速度可能不同，但因为运动半径相同，所以线速度也相等。 3. **向心加速度**：向心加速度是描述物体沿曲线运动速度方向改变的加速度，它与角速度和半径有关。在货车转弯的例子中，左侧饮料瓶的半径更小，需要的向心力较大，但如果能提供足够的向心力（如用绳子固定），则不会掉落。 4. **抛体运动**：抛体运动是曲线运动的一种，包括平抛运动和其他形式。分析抛体运动需要考虑重力的影响。例如，水从喷水口喷出，上升到最高点后下落，可以利用速度、高度和位移的关系计算初速度，这涉及到运动学的合成与分解。 5. **摩擦力与向心力**：在餐桌转盘的问题中，静摩擦力提供向心力，使得餐盘能够随转盘转动。当转速增加时，需要的向心力增大，可能导致静摩擦力不足以提供向心力，从而导致餐盘滑动。餐盘的质量越大，相对滑动的难度越大。 6. **平抛运动的变式**：在等腰直角三角形物体上的小球抛出问题，涉及了水平初速度与落地点的关系，可以通过运动学方程解决。 7. **抛物线与圆的交汇**：水平抛出的小球击中圆周或切点，涉及到初速度、时间、抛射角和水平位移的计算，需要用到三角函数和勾股定理。 8. **拱桥问题**：车辆过拱桥时，支持力、牵引力和重力之间的关系需要被理解。在最高点Q，车辆受到的桥面支持力可能小于重力，但在P点，支持力可能大于重力的向下的分量。 9. **弹性势能与动能的转换**：关于弹簧的问题，涉及了弹性势能与动能之间的转换，以及牛顿第二定律的应用。 这些题目旨在考察学生对曲线运动的理解，包括向心力、角速度、线速度、向心加速度、抛体运动、摩擦力、能量转换等多个方面，通过解决这些问题，学生能深化对物理原理的应用能力。