高考物理二轮复习备课资料专题三力与曲线运动第1讲物体的曲线运动专题限时检测.doc

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1、1 / 9【2019【2019 最新最新】精选高考物理二轮复习备课资料专题三力与精选高考物理二轮复习备课资料专题三力与曲线运动第曲线运动第 1 1 讲物体的曲线运动专题限时检测讲物体的曲线运动专题限时检测(建议用时:40 分钟 满分:100 分)一、选择题(本大题共 8 小题,每小题 8 分,共 64 分.第 15 题只有一项符合题目要求,第 68 题有多项符合题目要求)1.(2017辽宁大连模拟)一只船在静水中的速度为 4 m/s,它要渡过一条宽度为 200 m 的河,河水的流速为 3 m/s.下列说法正确的是( B )A.船不可能渡过河B.船有可能垂直到达对岸C.船不能垂直到达对岸D.船到

2、达对岸所需时间都是 50 s解析:当船头指向始终垂直于河岸时,渡河时间最短,最短时间为tmin= s=50 s;当船头指向与河岸不垂直时,船垂直于河岸方向的分速度变小,渡河时间变长,选项 A,D 错误;由于船相对于水的速度大于水流速度,根据平行四边形定则可知,它的合速度,即船实际的速度可以与河岸垂直,船可以垂直于河岸行驶,最终到达对岸,最小位移等于200 m,选项 B 正确,C 错误.2 / 92. (2017全国卷,14)如图,一光滑大圆环固定在桌面上,环面位于竖直平面内,在大圆环上套着一个小环,小环由大圆环的最高点从静止开始下滑,在小环下滑的过程中,大圆环对它的作用力( A )A.一直不做

3、功B.一直做正功C.始终指向大圆环圆心D.始终背离大圆环圆心解析:大圆环光滑,对小环只有弹力 FN,弹力始终沿径向,与速度垂直,不做功,选项 A 正确,B 错误;小环位于圆心上方某处时,FN 沿半径向外,小环位于圆心以下某处时,FN 沿半径向里,选项 C,D 错误.3. (2017河南中原名校联考)如图所示,细线一端固定在天花板上的 O 点,另一端穿过一张 CD 光盘的中央小孔后拴着一个橡胶球,橡胶球静止时,竖直悬线刚好挨着水平桌面的边缘.现将 CD 光盘按在桌面上,并沿桌面边缘以速度 v 匀速移动,移动过程中,CD 光盘中央小孔始终紧挨桌面边缘,当悬线与竖直方向的夹角为 时,小球上升的速度大

4、小为( A )A.vsin B.vcos C.vtan D.解析: 如图,将光盘水平向右移动的速度 v 分解为沿细线方向的速度和垂直于细线方向的速度,而小球上升的速度大小与速度 v 沿细线方向的分速度大小相等,故可得 v 球=vsin ,选项 A 正确.3 / 94. (2017江西重点中学盟校联考)如图所示,固定的半圆形竖直轨道,AB 为水平直径,O 为圆心,同时从 A 点水平抛出甲、乙两个小球,速度分别为 v1,v2,分别落在 C,D 两点,OC,OD 与竖直方向的夹角均为37(sin 37=0.6,cos 37=0.8),则( D )A.甲、乙两球下落到轨道上的时间不相等B.甲、乙两球下

5、落到轨道上的速度变化量不相同C.v1v2=13D.v1v2=14解析:由图可知,两个小球下落的高度是相等的,根据 h=gt2 可知,甲、乙两球下落到轨道上的时间相等,速度变化量 v=gt 相同,选项 A,B错误;设圆形轨道的半径为 R,则 A,C 两点间的水平位移为 x1=R-Rsin 37=0.4R,A,D 两点间的水平位移为 x2=R+Rsin 37=1.6 R,则x2=4x1,由 h=gt2,可知 t 相同,又由 v=可知,v2=4v1,选项 C 错误,D正确.5. (2017山西晋中一模)如图所示为一个做匀变速曲线运动的物块的轨迹示意图,运动至 A 点时速度大小为 v0,经一段时间后物

6、块运动至 B 点,速度大小仍为 v0,但相对于 A 点时的速度方向改变了 90,则在此过程中( D )A.物块的运动轨迹 AB 可能是某个圆的一段圆弧B.物块的动能可能先增大后减小C.物块的速度大小可能为4 / 9D.B 点的加速度方向与速度方向的夹角小于 90解析: 物块做匀变速曲线运动,则加速度的大小与方向都不变,所以运动的轨迹是一段抛物线,不是圆弧,选项 A 错误;由题意,物块运动到 B 点时速度方向相对 A 点时的速度方向改变了 90,速度沿 B 点轨迹的切线方向,则知加速度方向垂直于 AB 的连线向下,合外力也向下,质点做匀变速曲线运动,质点由 A 到 B 过程中,合外力先做负功,后

7、做正功,由动能定理可得,物块的动能先减小后增大,选项 B 错误;物块的加速度方向垂直于 AB 的连线向下,根据题意可知速度方向改变 90,则 A 点的速度方向与 AB 连线方向夹角为 45,如图所示,所以在物块运动过程中的最小速度为 v0,选项 C 错误;物块在 B 点速度方向沿 B 点轨迹的切线方向,而加速度方向垂直于 AB 的连线向下,可知二者之间的夹角小于 90,选项 D 正确.6. 如图所示,半径可变的四分之一光滑圆弧轨道置于竖直平面内,轨道的末端 B 处切线水平,现将一小物体从轨道顶端 A 处由静止释放.若保持圆心的位置不变,改变圆弧轨道的半径(不超过圆心离地的高度).半径越大,小物

8、体( BD )A.落地时的速度越大B.平抛的水平位移先增大后减小C.到圆弧轨道最低点时加速度越大D.落地时的速度与竖直方向的夹角越大5 / 9解析:根据动能定理知 mgH=mv2,总高度不变,末速度大小不变,选项A 错误;根据平抛运动规律知 h=gt2,x=v0t,mgR=m,得 x=2,平抛运动的水平位移随 R 的增大先增大后减小,选项 B 正确;到圆弧轨道最低点时加速度 a=2g,故加速度大小与 R 无关,选项 C 错误;小物体落地时竖直分速度 vy=gt,设落地时速度与水平方向的夹角为,有 tan =,R 越大,落地时的速度与竖直方向的夹角越大,选项D 正确.7. (2017湖南长沙模拟

9、)如图所示,在匀速转动的水平圆盘上,沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体 A 和 B,它们与盘间的动摩擦因数相同,当圆盘转动到两个物体刚好还未发生滑动时,烧断细线,两个物体的运动情况是( BD )A.两物体沿切线方向滑动B.物体 B 仍随圆盘一起做匀速圆周运动C.两物体仍随圆盘一起做圆周运动,不发生滑动D.物体 A 发生滑动,离圆盘圆心越来越远解析:两物体随圆盘一起做匀速圆周运动的角速度相同,由 F=m2r可知,在质量相同的情况下,A 需要的向心力较大,当两个物体刚好还未发生滑动时,其摩擦力达到最大静摩擦力,A 需要的向心力大于最大静摩擦力,而 B 需要的向心力小于最大静摩擦力,此时细

10、线对 A 有6 / 9拉力.烧断细线,细线对 A 的拉力消失,由于 A 需要的向心力大于最大静摩擦力,所以 A 将做离心运动;而 B 需要的向心力小于最大静摩擦力,所以 B 仍随圆盘一起做匀速圆周运动,选项 B,D 正确.8.(2017吉林实验中学二模) 如图所示,水平的木板 B 托着木块 A一起在竖直平面内做匀速圆周运动,从水平位置 a 沿逆时针方向运动到最高点 b 的过程中,下列说法正确的是( BC )A.木块 A 处于超重状态B.木块 A 处于失重状态C.B 对 A 的摩擦力越来越小D.B 对 A 的摩擦力越来越大解析:A,B 一起做匀速圆周运动.当由水平位置 a 沿逆时针方向运动到最高

11、点 b 的过程中,加速度大小不变,方向指向圆心.在竖直方向有竖直向下的分加速度,因此 A,B 都处于失重状态;对木块 A,在 a 点时B 对 A 的摩擦力提供向心力,但在 b 点重力及 B 对 A 的支持力的合力提供向心力,摩擦力为零,即从 a 到 b 摩擦力越来越小.二、非选择题(本大题共 2 小题,共 36 分)9.(18 分)滑板运动员在 U 形槽中的运动可以简化成一个物块在半径为 R 的半圆弧槽中的运动,半圆弧槽始终静止不动,若物块从 A 点滑下在半圆弧槽最低点 B 的速度为 v0,物块的质量为 m,物块与半圆弧槽的动摩擦因数为 ,求:(1)物块在最低点对半圆弧槽的压力;(2)物块在半

12、圆弧槽最低点的加速度大小;7 / 9(3)若物块在 C 点对半圆弧槽的压力大小等于 mg,则物块从 C 点抛出后经多长时间还能回到 C 点?解析:(1)物块在半圆弧槽底部时受到重力、槽底对物块向上的支持力 F 和向左的滑动摩擦力,由牛顿第二定律得FN -mg=m即 FN=mg+m根据牛顿第三定律,物块对槽底的压力FN=FN=mg+m,方向竖直向下.(2)物块在半圆弧槽最低点时的向心加速度大小为a1=切向加速度大小为 a2=(g+)因此物块在半圆弧槽最低点的加速度大小为a=.(3)若物块在 C 点对半圆弧槽的压力大小等于 mg,设物块在 C 点的速度为 v,则 mg=mv=物块从 C 点抛出后做

13、竖直上抛运动,再回到 C 点的时间t=2=2.8 / 9答案:(1)mg+m 方向竖直向下(2) (3)210.(18 分)(2017辽宁大连模拟)如图所示,半径 R=0.40 m 的光滑半圆环轨道处于竖直平面内,半圆环与粗糙的水平地面相切于圆环的端点 A.一质量 m=0.10 kg 的小球,以初速度 v0=7.0 m/s 在水平地面上向左做加速度 a=3.0 m/s2 的匀减速直线运动,运动 s=4.0 m 后,冲上竖直半圆环,最后小球落在 C 点,(取重力加速度 g=10 m/s2)求:(1)小球运动到 A 点时的速度大小;(2)小球经过 B 点时对轨道的压力大小;(3)A,C 间的距离.

14、解析:(1)小球向左运动的过程中小球做匀减速直线运动,有-=-2as解得 vA=5 m/s.(2)如果小球能够到达 B 点,设在 B 点的最小速度为 vmin,有 mg=m解得 vmin=2 m/s.而小球从 A 到 B 的过程中根据机械能守恒,有mg2R+m=m9 / 9解得 vB=3 m/s.由于 vBvmin,故小球能够到达 B 点,且从 B 点做平抛运动,由牛顿第二定律可知 F+mg=m,解得 F=1.25 N,由牛顿第三定律可知,小球对轨道的压力大小为 1.25 N.(3)在竖直方向有 2R=gt2,在水平方向有 sAC=vBt,解得 sAC=0.6 m故 A,C 间的距离为 0.6 m.答案:(1)5 m/s (2)1.25 N (3)0.6 m