2018年高考物理(课标Ⅰ专用)复习专题测试(必考)专题四 曲线运动

减小,车可能只是具有向内侧滑动的趋势,不一定能够滑动,选项B错误;同理,当车速高于vc,且不 超出某一最高限度,车辆可能只是有向外侧滑动的趋势,不一定能够滑动,当超过最大静摩擦力 时,才会向外侧滑动,故选项C正确;当路面结冰时,只是最大静摩擦力变小,vc值不变,D错误。 解题关键 ①当车的速率为vc时,车的受力如图所示,车不受沿公路内外两侧的摩擦力作用,与路 面是否光滑及μ的大小无关。
1 A. <v<L1
L 2
g 6h
g 6h
2 (4 L1 L2 L1 g 2 )g B. <v< 6h 4 h
2 L2 L1 g 1 (4 L1 2 )g C. <v< 6h 2 6h 2
2 L2 L1 g 1 (4 L1 2 )g D. <v< 6h 4 h 2
3.(2015课标Ⅰ,18,6分,0.528)一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示。水平台面的长和宽分 别为L1和L2,中间球网高度为h。发射机安装于台面左侧边缘的中点,能以不同速率向右侧不同
方向水平发射乒乓球,发射点距台面高度为3h。不计空气的作用,重力加速度大小为g。若乒乓
球的发射速率v在某范围内,通过选择合适的方向,就能使乒乓球落到球网右侧台面上,则v的最 大取值范围是 ( )
t 2
2.(2017江苏单科,5,3分)如图所示,一小物块被夹子夹紧,夹子通过轻绳悬挂在小环上,小环套在 水平光滑细杆上。物块质量为M,到小环的距离为L,其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为F。
小环和物块以速度v向右匀速运动,小环碰到杆上的钉子P后立刻停止,物块向上摆动。整个过程
中,物块在夹子中没有滑动。小环和夹子的质量均不计,重力加速度为g。下列说法正确的是 ( )
4v 2 联立得:x = R-16R2 g
2
1 2
b v2 当R=- ,即R= 时,x具有最大值,选项B正确。 2a 8g
解题关键 小物块运动的过程分为两个阶段,一是由轨道最低点到轨道最高点的曲线运动,符合 机械能守恒定律;二是从轨道最高点到水平地面的平抛运动。根据两个阶段列方程,联立得出关 于x的表达式是解题的关键。
答案
1 6al 4
解析 设B车的速度大小为v。如图,标记R在时刻t通过点K(l,l),此时A、B的位置分别为H、G。 由运动学公式,H的纵坐标yA、G的横坐标xB分别为 yA=2l+ at2 ①
1 xB=vt 2 ②
在开始运动时,R到A和B的距离之比为2∶1,即OE∶OF=2∶1 由于橡皮筋的伸长是均匀的,在以后任一时刻R到A和B的距离之 比都为2∶1。因此,在时刻t有 HK∶KG=2∶1 ③ 由于△FGH∽△IGK,有 HG∶KG=xB∶(xB-l) ④ HG∶KG=(yA+l)∶(2l) ⑤ 由③④⑤式得 xB= l ⑥ yA=5l ⑦
1 vmin= 。故D正确。
1 2
L 2
L 4
g h
温馨提示 ①以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球,不计空气阻力,则乒乓球做平抛运 动。②发射的位置和高度一定,说明若能落在台面上,则运动时间一定,且最大的水平位移为
2 1
L1 L L 2 。③若球恰好擦网而过,则下落2h的高度,水平位移最小为 。④平抛运动的飞行时 2 2
为(
A.
6
)
B.
4


C.
3

D.
5 12
答案 B 解法一
1 2
设物块在抛出点的速度为v0,落地时速度为v,抛出时重力势能为Ep,由题意知
1 2 1 2
2 2 v0 v0 Ep= m ;由机械能守恒定律,得 mv2=Ep+ m ,解得v= 2 v0,设落地时速度方向与水平方向的夹
A.物块向右匀速运动时,绳中的张力等于2F B.小环碰到钉子P时,绳中的张力大于2F
2v C.物块上升的最大高度为
2
g
(2 F Mg ) L D.速度v不能超过 M
答案 D
本题考查受力分析、圆周运动。设夹子与物块间静摩擦力为f,没有在夹子中滑动,说明匀速运动过程中,夹子与物块间的静摩擦力没有
答案 D
t1 。当v取最大值时 乒乓球做平抛运动,落到右侧台面上时经历的时间t1满足3h= g
2
2 L2 2 L2 1 (4 L1 2 )g ) ,解得vmax= ;当v取 6h 2 2
1 2
2 L1 ( 其水平位移最大,落点应在右侧台面的台角处,有vmaxt1=
2 1 t2 最小值时其水平位移最小,发射方向沿正前方且恰好擦网而过,此时有3h-h= g , =vmint2,解得
0 角为θ,则 cos θ= = ,解得θ= ,B正确。
v v
2 2

4
2 2 v0 解法二 在竖直方向上物块做自由落体运动,则 =2gh,得vy= 2 gh 。在初始时刻mgh= m ,得v0 vy
y = 2 gh 。落地时速度分解如图,tan θ= =1,故θ=45°= ,B正确。
速度,下列说法正确的是( )
A.b一定比a先开始滑动 B.a、b所受的摩擦力始终相等
kg 是b开始滑动的临界角速度 C.ω= 2l 2kg 时,a所受摩擦力的大小为kmg D.当ω= 3l
答案 AC
设木块滑动的临界角速度为ω,则有kmg=mω2r,所以ω= ,又ra=l,rb=2l,所以ωa>
D.当路面结冰时,与未结冰时相比,vc的值变小
答案 AC
汽车在公路转弯处做圆周运动,需要外力提供向心力,当汽车行驶的速率为vc时,汽
mv 2 r
车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势,即没有指向公路两侧的摩擦力,此时的向心力由地面的
支持力和重力的合力提供,故路面外侧高内侧低,选项A正确;当车速低于vc时,车所需向心力
1 2
B组
自主命题·省(区、市)卷题组
)
1.(2017江苏单科,2,3分)如图所示,A、B两小球从相同高度同时水平抛出,经过时间t在空中相 遇。若两球的抛出速度都变为原来的2倍,则两球从抛出到相遇经过的时间为 (
A.t
2 B. t 2
C.
t 2
D.
t 4
答案 C 本题考查平抛运动、运动的独立性。依据运动的独立性原理,在水平方向上,两球之 间的距离d=(v1+v2)t=(2v1+2v2)t',得t'= ,故选项C正确。 规律总结 运动的独立性原理、相对运动 一个物体同时参与几个独立的运动,每个分运动相互独立,运动规律互不影响。 两个物体相对运动,互为参考系时,相同的分运动可以忽略运动效果。对同时平抛的两个小球, 相对于另一个小球,在水平方向上做匀速直线运动。
2kg 3l
kg r
ωb,A、C项正确;摩擦力充当向心力,在角速度相等时,b受的摩擦力大,B项错误;ω= 时,a受的
2kg 2 摩擦力fa=mω r=m kmg,D项错误。 l= 3 3l
2
2
解题关键 ①圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动,随着ω的增大,木块所受摩擦力逐渐增大, 当达到最大静摩擦力时木块开始滑动。②注意a和b开始滑动时所对应的角速度的临界值。 相关知识 通常摩擦力的大小可由平衡条件、运动状态、牛顿运动定律、动能定理等求解,滑 动摩擦力还可以应用f=μFN来求解。
2018年高考物理（课标Ⅰ专用）复习专题测试
专题四 曲线运动
高考物理
(新课标Ⅰ专用)
五年高考
A组 统一命题·课标卷题组
)
1.(2017课标Ⅰ,15,6分)发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个速度不同的乒乓球(忽略 空气的影响)。速度较大的球越过球网,速度较小的球没有越过球网;其原因是 ( A.速度较小的球下降相同距离所用的时间较多 B.速度较小的球在下降相同距离时在竖直方向上的速度较大 C.速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较少 D.速度较大的球在相同时间间隔内下降的距离较大
1 at 、v=v +at直接套用。注意先分解为两个分运动进行处理,必要时再合成。 2
2 0
2h g
1 2
2.(2017课标Ⅱ,17,6分)如图,半圆形光滑轨道固定在水平地面上,半圆的直径与地面垂直。一小 物块以速度v从轨道下端滑入轨道,并从轨道上端水平飞出,小物块落地点到轨道下端的距离与
轨道半径有关,此距离最大时对应的轨道半径为(重力加速度大小为g) (
3 2
联立①②⑥⑦式得
6al ⑧ v= 4
1
解题关键 ①画出直角坐标系,将各点标记准确;②A沿y轴匀加速运动,则满足yA=2l+ at2,B平行 于x轴匀速运动,则满足xB=vt;③橡皮筋的伸长是均匀的,则任一时刻R到A和B的距离之比都为 2∶1;④应用相似三角形知识解得yA和xB是关键步骤。
2
间由高度决定,而飞行距离由高度和初速度共同决定,当高度一定时,则由初速度决定。 评析 本题以体育运动项目为背景考查了平抛运动,问题涉及临界与极值,很好地考查了考生的 分析与推理、理解与运算等多种能力,试题难度为中等偏上,实为一道有能力区分度的好题。
4.(2014课标Ⅱ,15,6分,0.722)取水平地面为重力势能零点。一物块从某一高度水平抛出,在抛出 点其动能与重力势能恰好相等。不计空气阻力。该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角
达到最大值,A错;碰到钉子后,物块开始在竖直面内做圆周运动,在最低点,对整体T'-Mg=M ,对
1 v2 物块2f-Mg=M ,所以T'=2f,由于f≤F,所以选项B错;由机械能守恒得,MgHmax= Mv2,所以Hmax= 2 L
v ,选项C错;若保证物块不从夹子中滑落,应保证速度为最大值v 时,在最低点满足关系式2F
A.
v2 16 g
)