高考物理一轮复习《曲线运动》练习题(含答案)
高考物理曲线运动的基本方法技巧及练习题及练习题(含答案)

高考物理曲线运动的基本方法技巧及练习题及练习题(含答案)一、高中物理精讲专题测试曲线运动1.如图所示,水平屋顶高H=5 m,围墙高h=3.2 m,围墙到房子的水平距离L=3 m,围墙外空地宽x=10 m,为使小球从屋顶水平飞出落在围墙外的空地上,g取10 m/s2.求:(1)小球离开屋顶时的速度v0的大小范围;(2)小球落在空地上的最小速度.【答案】(1)5 m/s≤v0≤13 m/s;(2)55m/s;【解析】【分析】【详解】(1)若v太大,小球落在空地外边,因此,球落在空地上,v的最大值v max为球落在空地最右侧时的平抛初速度,如图所示,小球做平抛运动,设运动时间为t1.则小球的水平位移:L+x=v max t1,小球的竖直位移:H=gt12解以上两式得v max=(L+x)=(10+3)×=13m/s.若v太小,小球被墙挡住,因此,球不能落在空地上,v的最小值v min为球恰好越过围墙的最高点P落在空地上时的平抛初速度,设小球运动到P点所需时间为t2,则此过程中小球的水平位移:L=v min t2小球的竖直方向位移:H﹣h=gt22解以上两式得v min=L=3×=5m/s因此v0的范围是v min≤v0≤v max,即5m/s≤v0≤13m/s.(2)根据机械能守恒定律得:mgH+=解得小球落在空地上的最小速度:v min′===5m/s2.如图所示,在光滑的圆锥体顶部用长为的细线悬挂一质量为的小球,因锥体固定在水平面上,其轴线沿竖直方向,母线与轴线之间的夹角为,物体绕轴线在水平面内做匀速圆周运动,小球静止时细线与母线给好平行,已知,重力加速度g取若北小球运动的角速度,求此时细线对小球的拉力大小。
【答案】【解析】【分析】根据牛顿第二定律求出支持力为零时,小球的线速度的大小,从而确定小球有无离开圆锥体的斜面,若离开锥面,根据竖直方向上合力为零,水平方向合力提供向心力求出线对小球的拉力大小。
高考物理曲线运动解题技巧及经典题型及练习题(含答案).docx

高考物理曲线运动解题技巧及经典题型及练习题 ( 含答案 )一、高中物理精讲专题测试曲线运动1. 光滑水平轨道与半径为 R 的光滑半圆形轨道在 B 处连接,一质量为m 2 的小球静止在 B处,而质量为 m 1 的小球则以初速度 v 0 向右运动,当地重力加速度为g ,当 m 1 与 m 2 发生弹性碰撞后, m 2 将沿光滑圆形轨道上升,问:(1)当 m 1 与 m 2 发生弹性碰撞后, m 2 的速度大小是多少?(2)当 m 1 与 m 2 满足 m 2 km 1 (k0) ,半圆的半径 R 取何值时,小球 m 2 通过最高点 C后,落地点距离 B 点最远。
【答案】( 1) 2m 1v 0 /( m 1 +m 2) ( 2) R=v 0 2/2g(1+k)2【解析】【详解】( 1)以两球组成的系统为研究对象,由动量守恒定律得: m 1v 0=m 1v 1+m 2v 2,1 2121由机械能守恒定律得:m 1v 0 =m 1v 1 +2 22m 2v 22,解得: v 22m 1v 0 ; m 1 m 2(2)小球 m 2 从 B 点到达 C 点的过程中,由动能定理可得:1 2 1 2,-m 2g ×2R= m 2v 2 ′-2 m 2v 224gR(2v 0)解得: v 2v 2 4gR (2mv)2 2 4gR ;21m 1 m 21 k小球 m 2 通过最高点 C 后,做平抛运动,竖直方向: 2R= 1gt 2,2水平方向: s=v 2′t ,解得: s(2v 0 )2 4R 16R 2 ,1 k g由一元二次函数规律可知,当v 02 时小 m 2 落地点距 B 最远.Rk )22g(12. 如图所示,质量 m=3kg 的小物块以初速度秽 v 0=4m/s 水平向右抛出,恰好从 A 点沿着圆弧的切线方向进入圆弧轨道。
圆弧轨道的半径为R= 3.75m ,B 点是圆弧轨道的最低点,圆弧轨道与水平轨道 BD 平滑连接, A 与圆心 D 的连线与竖直方向成37角, MN 是一段粗糙的水平轨道,小物块与 MN 间的动摩擦因数μ=0.1,轨道其他部分光滑。
高中物理模块复习匹配完整答案专题-曲线运动1

高中物理模块复习匹配完整答案专题-曲线运动1一、单选题1.在光滑水平桌面上,用细线系一小球,小球在桌面上做匀速圆周运动,当系球的线突然断掉,关于球的运动,下述说法正确的是()A.沿圆的切线方向做匀速运动B.背离圆心沿半径向外运动C.做半径逐渐变大的曲线运动D.向圆心运动2.如图所示,水平圆盘可绕通过圆心的竖直轴转动,盘上放两个小物体P和Q,它们的质量相同,与圆盘的最大静摩擦力都是,两物体中间用一根细线连接,细线过圆心,P离圆心距离为r1,Q离圆心距离为r2,且r1<r2,两物体随盘一起以角速度ω匀速转动,在ω的取值范围内P和Q始终相对圆盘无滑动,则()A.ω无论取何值,P、Q所受摩擦力都指向圆心B.ω取不同值时,Q所受静摩擦力始终指向圆心,而P所受摩擦力可能指向圆心,也可能背离圆心C.ω取不同值时,P所受静摩擦力始终指向圆心,而Q所受静摩擦力都指向圆心,也可能背离圆心D.ω取不同值时,P和Q所受静摩擦力都有可能指向圆心,也都有可能背离圆心3.某变速箱中有甲、乙、丙三个齿轮,如图所示,其半径分别为r1、r2、r3,若甲轮的角速度为ω,则丙轮边缘上某点的向心加速度为()A. B. C. D.4.如图所示,弹性杆插入桌面的小孔中,杆的另一端连有一个质量为m的小球,今使小球在水平面内作匀速圆周运动,通过传感器测得杆端对小球的作用力的大小为F,小球运动的角速度为ω,重力加速度为g.则小球圆周运动半径为()A. B. C. D.5.如图所示,在光滑水平面上有一小球a以初速度v0向右运动,同时在它的正上方有小球b 以初速度v0.水平向右抛出并落在c点,则()A.两球同时到达c点B.小球a先到达c点C.小球b先到达c点D.以上情况均可能发生6.如图所示,小物体P放在水平圆盘上随圆盘一起转动,下列关于小物体所受摩擦力f的叙述正确的是()A.f的方向总是指向圆心B.圆盘匀速转动时f=0C.在物体与轴O的距离一定的条件下,f跟圆盘转动的角速度成正比D.在转速一定的条件下,f跟物体到轴O的距离成正比7.科学家们推测,太阳系的第十六颗行星就在地球的轨道上,从地球上看,它永远在太阳的背面,人类一直未能发现它,可以说是“隐居”着的地球的“孪生兄弟”.由以上信息可以确定()A.这颗行星的公转周期和地球相等B.这颗行星的半径等于地球的半径C.这颗行星的密度等于地球的密度D.这颗行星上同样存在着生命8.如图是物体做平抛运动的x-y图象,物体从O点抛出,x、y分别为其水平和竖直位移,在物体运动的过程中,经某一点P(x,y)时,其速度的反向延长线交于x轴上的A点,则OA的长为:()A.xB.0.5xC.0.3xD.不能确定.9.中央电视台报道了一起离奇交通事故.家住公路弯处的李先生家在三个月内连续遭遇了七次大卡车侧翻在自家门口的场面,第八次有辆卡车冲进李先生家,造成三死一伤和房屋严重损毁的血腥惨案.经公安部门和交通部门协力调查,画出的现场示意图如图所示.交警以下判断,你认为正确的是()A.由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车受到离心力B.由图可知事故的原因可能是车速过快C.为尽量避免此类事故再次发生,公路在设计上应东高西低D.为尽量避免此类事故再次发生,可以减小路面弯道半径二、多选题10.如图,叠放在水平转台上的物体A、B、C能随转台一起以角速度ω匀速转动,A、B、C 的质量分别为3m、2m、m,A与B、B和C与转台间的动摩擦因数都为μ,A和B、C 离转台中心的距离分别为r、1.5r。
高考物理曲线运动的基本方法技巧及练习题及练习题(含答案)含解析

高考物理曲线运动的基本方法技巧及练习题及练习题(含答案)含解析一、高中物理精讲专题测试曲线运动1.如图,光滑轨道abcd 固定在竖直平面内,ab 水平,bcd 为半圆,在b 处与ab 相切.在直轨道ab 上放着质量分别为m A =2kg 、m B =1kg 的物块A 、B (均可视为质点),用轻质细绳将A 、B 连接在一起,且A 、B 间夹着一根被压缩的轻质弹簧(未被拴接),其弹性势能E p =12J .轨道左侧的光滑水平地面上停着一质量M =2kg 、长L =0.5m 的小车,小车上表面与ab 等高.现将细绳剪断,之后A 向左滑上小车,B 向右滑动且恰好能冲到圆弧轨道的最高点d 处.已知A 与小车之间的动摩擦因数µ满足0.1≤µ≤0.3,g 取10m /s 2,求(1)A 、B 离开弹簧瞬间的速率v A 、v B ; (2)圆弧轨道的半径R ;(3)A 在小车上滑动过程中产生的热量Q (计算结果可含有µ).【答案】(1)4m/s (2)0.32m(3) 当满足0.1≤μ<0.2时,Q 1=10μ ;当满足0.2≤μ≤0.3时,22111()22A A m v m M v -+ 【解析】 【分析】(1)弹簧恢复到自然长度时,根据动量守恒定律和能量守恒定律求解两物体的速度; (2)根据能量守恒定律和牛顿第二定律结合求解圆弧轨道的半径R ;(3)根据动量守恒定律和能量关系求解恰好能共速的临界摩擦力因数的值,然后讨论求解热量Q. 【详解】(1)设弹簧恢复到自然长度时A 、B 的速度分别为v A 、v B , 由动量守恒定律:0=A A B B m v m v - 由能量关系:2211=22P A A B B E m v m v -解得v A =2m/s ;v B =4m/s(2)设B 经过d 点时速度为v d ,在d 点:2dB B v m g m R=由机械能守恒定律:22d 11=222B B B B m v m v m g R +⋅ 解得R=0.32m(3)设μ=μ1时A 恰好能滑到小车左端,其共同速度为v,由动量守恒定律:=()A A A m v m M v +由能量关系:()2211122A A A A m gL m v m M v μ=-+ 解得μ1=0.2讨论:(ⅰ)当满足0.1≤μ<0.2时,A 和小车不共速,A 将从小车左端滑落,产生的热量为110A Q m gL μμ== (J )(ⅱ)当满足0.2≤μ≤0.3时,A 和小车能共速,产生的热量为()22111122A A Q m v m M v =-+,解得Q 2=2J2.如图所示,在风洞实验室中,从A 点以水平速度v 0向左抛出一个质最为m 的小球,小球抛出后所受空气作用力沿水平方向,其大小为F ,经过一段时间小球运动到A 点正下方的B 点 处,重力加速度为g ,在此过程中求(1)小球离线的最远距离; (2)A 、B 两点间的距离; (3)小球的最大速率v max .【答案】(1)202mv F(2)22022m gv F (3)2220 4v F m g F +【解析】 【分析】(1)根据水平方向的运动规律,结合速度位移公式和牛顿第二定律求出小球水平方向的速度为零时距墙面的距离;(2)根据水平方向向左和向右运动的对称性,求出运动的时间,抓住等时性求出竖直方向A 、B 两点间的距离;(3)小球到达B 点时水平方向的速度最大,竖直方向的速度最大,则B 点的速度最大,根据运动学公式结合平行四边形定则求出最大速度的大小; 【详解】(1)将小球的运动沿水平方向沿水平方向和竖直方向分解 水平方向:F =m a x v 02=2a x x m解得:202m mv x F= (2)水平方向速度减小为零所需时间01xv t a = 总时间t =2t 1竖直方向上:22202212m gv y gt F== (3)小球运动到B 点速度最大 v x =v 0 V y =gt222220max 4x y v v v v F m g F==++【点睛】解决本题的关键将小球的运动的运动分解,搞清分运动的规律,结合等时性,运用牛顿第二定律和运动学公式进行求解.3.如图所示,在竖直平面内有一倾角θ=37°的传送带BC .已知传送带沿顺时针方向运行的速度v =4 m/s ,B 、C 两点的距离L =6 m 。
练习14曲线运动之速度突变(力、速度)-2021年高考物理一轮复习习题课(必修2)

曲线运动习题课--速度突变(力、速度)练习1.(多选)一小球质量为m,用长为L的悬绳(不可伸长,质量不计)固定于O点,在O点正下方L/2处钉有一颗钉子,如图4-3-6所示,将悬线沿水平方向拉直无初速释放后,当悬线碰到钉子后的瞬间O LA.小球线速度没有变化B.小球的角速度突然增大到原来的2倍C.小球的向心加速度突然增大到原来的2倍D.悬线对小球的拉力突然增大到原来的2倍2、(多选)一小车带一轻支架,支架上通过细线连接小球,一起向前匀速运动,当突然遇到前面障碍物瞬间,则A.小球速度没有变化B.小球受到的拉力变大,C.小球速度变小D.小球受到的拉力不变。
3、如图所示:摆球的质量为m,从偏离水平方向30°的位置由静止释放,设绳子为理想轻绳,已知绳长为L,重力加速度为g,求30o(1)小球运动到最低点A时绳子受到的拉力是多少?(2)从小球静止释放到最低点A的过程中,此系统中产生的总热量是多少?4. 如图所示,质量为m的小球用长为L的细绳系于O点,把小球拿到O点正上方且使细绳拉直的位置A后,以的速度水平向右弹出(空气阻力不计)(1)小球从弹出至下落到与O点等高的位置这一过程中,小球做什么运动,请说明理由;(2)求小球到达最低点时细绳上的拉力大小。
5.现有一根长L=1 m的刚性轻绳,其一端固定于O点,另一端系着质量m=0.5 kg的小球(可视为质点),将小球提至O点正上方的A点处,此时绳刚好伸直且无张力。
不计空气阻力,取g=10 m/s2。
(1)在小球以速度v1=4 m/s水平向右抛出的瞬间,绳中的张力大小为多少?(2)在小球以速度v2=1 m/s水平向右抛出的瞬间,绳中若有张力,求其大小;若无张力,试求绳子再次伸直时所经历的时间。
(3)接(2)问,当小球摆到最低点时,绳子拉力的大小是多少?6、物体做圆周运动时所需的向心力F需由物体运动情况决定,合力提供的向心力F供由物体受力情况决定.若某时刻F需=F供,则物体能做圆周运动;若F需>F供,物体将做离心运动;若F需<F供,物体将做近心运动.现有一根长L=1 m的刚性轻绳,其一端固定于O点,另一端系着质量m=0.5 kg的小球(可视为质点),将小球提至O点正上方的A点处,此时绳刚好伸直且无张力,如图所示.不计空气阻力,g取10 m/s2,则:(1)为保证小球能在竖直面内做完整的圆周运动,在A点至少应施加给小球多大的水平速度?(2)在小球以速度v1=4 m/s水平抛出的瞬间,绳中的张力为多少?(3)在小球以速度v2=1 m/s水平抛出的瞬间,绳中若有张力,求其大小;若无张力,试求绳子再次伸直时所经历的时间.曲线运动习题课--速度突变(力、速度)练习答案1.(多选)一小球质量为m,用长为L的悬绳(不可伸长,质量不计)固定于O点,在O点正下方L/2处钉有一颗钉子,如图4-3-6所示,将悬线沿水平方向拉直无初速释放后,当悬线碰到钉子后的瞬间O LA.小球线速度没有变化B.小球的角速度突然增大到原来的2倍C.小球的向心加速度突然增大到原来的2倍D.悬线对小球的拉力突然增大到原来的2倍答案:ABC 解析在小球通过最低点的瞬间,水平方向上不受外力作用,沿切线方向小球的加速度等于零,因而小球的线速度不会发生变化,故A 正确;在线速度不变的情况下,小球的半径突然减小到原来的一半,由v =ωr 可知角速度增大为原来的2倍,故B 正确;由a =v 2/r ,可知向心加速度突然增大到原来的2倍,故C 正确;在最低点,F -mg =ma ,可以看出D 不正确2、一小车带一轻支架,支架上通过细线连接小球,一起向前匀速运动,当突然遇到前面障碍物瞬间,则A .小球速度没有变化B .小球受到的拉力变大,C .小球速度变小D .小球受到的拉力不变。
高考物理专题力学知识点之曲线运动经典测试题附答案

高考物理专题力学知识点之曲线运动经典测试题附答案一、选择题1.在地面上方某点将一小球以一定的初速度沿水平方向抛出,不计空气阻力,则小球在随后的运动中A.速度和加速度的方向都在不断变化B.速度与加速度方向之间的夹角一直减小C.在相等的时间间隔内,速率的改变量相等D.在相等的时间间隔内,动能的改变量相等2.如图所示的皮带传动装置中,轮A和B固定在同一轴上,A、B、C分别是三个轮边缘的质点,且R A=R C=2R B,则三质点的向心加速度之比a A∶a B∶a C等于()A.1∶2∶4B.2∶1∶2C.4∶2∶1D.4∶1∶43.下列与曲线运动有关的叙述,正确的是A.物体做曲线运动时,速度方向一定时刻改变B.物体运动速度改变,它一定做曲线运动C.物体做曲线运动时,加速度一定变化D.物体做曲线运动时,有可能处于平衡状态4.一条小河宽90 m,水流速度8 m/s,一艘快艇在静水中的速度为6 m/s,用该快艇将人员送往对岸,则该快艇()A.以最短位移渡河,位移大小为90 mB.渡河时间随河水流速加大而增长C.渡河的时间可能少于15 sD.以最短时间渡河,沿水流方向位移大小为120 m5.如图,abc是竖直面内的光滑固定轨道,ab水平,长度为2R:bc是半径为R的四分之一的圆弧,与ab相切于b点.一质量为m的小球.始终受到与重力大小相等的水平外力的作用,自a点处从静止开始向右运动,重力加速度大小为g.小球从a点开始运动到其他轨迹最高点,机械能的增量为A.2mgRB.4mgRC.5mgRD.6mgR6.如图所示,P是水平地面上的一点,A、B、C、D在同一条竖直线上,且AB=BC=CD.从A 、B 、C 三点分别水平抛出一个物体,这三个物体都落在水平地面上的P 点.则三个物体抛出时的速度大小之比为v A ∶v B ∶v C 为( )A .2:3:6B .1:2:3C .1∶2∶3D .1∶1∶17.如图所示,物体A 和B 的质量均为m ,且分别与跨过定滑轮的轻绳连接(不计绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦),在用水平变力F 拉物体B 沿水平方向向右做匀速直线运动的过程中,下列说法正确的是A .物体A 也做匀速直线运动B .物体A 做匀加速直线运动C .绳子对物体A 的拉力等于物体A 的重力D .绳子对物体A 的拉力大于物体A 的重力8.如图所示,质量为05kg .的小球在距离小车底部20m 高处以一定的初速度向左平抛,落在以75/m s .的速度沿光滑水平面向右匀速行驶的敞篷小车中,车底涂有一层油泥,车与油泥的总质量为4kg .设小球在落到车底前瞬间速度是25/m s ,重力加速度取210/m s .则当小球与小车相对静止时,小车的速度是( )A .4/m sB .5/m sC .8.5/m sD .9.5/m s9.如图所示,一块可升降白板沿墙壁竖直向上做匀速运动,某同学用画笔在白板上画线,画笔相对于墙壁从静止开始水平向右先匀加速,后匀减速直到停止.取水平向右为x轴正方向,竖直向下为y轴正方向,则画笔在白板上画出的轨迹可能为()A.B.C.D.10.乘坐如图所示游乐园的过山车时,质量为m的人随车在竖直平面内沿圆周轨道运动.下列说法正确的是()A.车在最高点时人处于倒坐状态,全靠保险带拉住,若没有保险带,人一定会掉下去B.人在最高点时对座位仍可能产生压力,但压力一定小于mgC.人在最高点和最低点时的向心加速度大小相等D.人在最低点时对座位的压力大于mg11.如图所示,从某高处水平抛出一小球,经过时间t到达地面时,速度与水平方向的夹角为θ,不计空气阻力,重力加速度为g.下列说法正确的是()gtθA.小球水平抛出时的初速度大小为tanθB.小球在t时间内的位移方向与水平方向的夹角为2C.若小球初速度增大,则θ减小D.若小球初速度增大,则平抛运动的时间变长12.如图所示,一圆盘可绕一通过圆盘中心O且垂直于盘面的竖直轴转动,圆盘上的小物块A随圆盘一起运动,对小物块进行受力分析,下列说法正确的是( )A.受重力和支持力B .受重力、支持力、摩擦力C .受重力、支持力、向心力D .受重力、支持力、摩擦力、向心力13.如图所示,一个内侧光滑、半径为R 的四分之三圆弧竖直固定放置,A 为最高点,一小球(可视为质点)与A 点水平等高,当小球以某一初速度竖直向下抛出,刚好从B 点内侧进入圆弧并恰好能过A 点。
最新版精编高考物理总复习-曲线运动专题完整题库100题(答案)

最新精选高考物理复习题库曲线运动专题(100题)学校:__________ 姓名:__________ 班级:__________ 考号:__________
一、单选题
1.在光滑的圆锥漏斗的内壁,两个质量相同的小球A和B,分别紧贴着漏斗在水平面内做匀速圆周运动,其中小球A的位置在小球B的上方,如下图所示.下列判断正确的是
()
A.A球的速率大于B球的速率
B.A球的角速度大于B球的角速度
C.A球对漏斗壁的压力大于B球对漏斗壁的压力
D.A球的转动周期大于B球的转动周期
2.下列关于运动和力的叙述中,正确的是()
A.做曲线运动的物体,其加速度方向一定是变化的
B.物体做圆周运动,所受的合力一定指向圆心
C.物体所受合力方向与运动方向相反,该物体一定做直线运动
D.物体运动的速率在增加,所受合力方向一定与运动方向相同
3.(2013·大理模拟)质量为m的飞机以恒定速率v在空中水平盘旋(如下图所示),其做匀速圆周运动的半径为R,重力加速度为g,则此时空气对飞机的作用力大小为()。
专项练习8 类平抛运动模型-高三物理一轮复习曲线运动与万有引力版块(含答案)

专题8 类平抛运动模型一、单选题1.如图所示,A 、B 两质点从同一点O 分别以相同的水平速度v 0沿x 轴正方向抛出,A 在竖直平面内运动,落地点为P 1;B 沿光滑斜面运动,落地点为P 2,P 1和P 2在同一水平面上,不计阻力,则下列说法正确的是( )A.A 、B 的运动时间相同B.A 、B 沿x 轴方向的位移相同C.A 、B 运动过程中的加速度大小相同D.A 、B 落地时速度大小相同 【答案】D【解析】对于A 球,根据h=12gt a 2得:t a =B 球,设斜面坡角为θ,在沿斜面向下方向上有:212b h gsin t sin θθ=⋅;解得:b t =t b >t a .故A 错误.在x 轴方向上,有x=v 0t ,知b 沿x 轴的位移大于a 沿x 轴的位移.故B 错误.根据动能定理得,因为只有重力做功,且重力做功和初动能相等,则末动能相等,所以a 、b 落地时的速度大小相等,速度方向显然不平行(不共面).故C D 正确.故选CD. 2.如图所示,空间存在匀强电场,方向竖直向下,从绝缘斜面上的M 点沿水平方向抛出一带电小球,最后小球落在斜面上的N 点.已知小球的质量为m 、初速度大小为v 0、斜面倾角为θ,电场强度大小未知.则下列说法中正确的是( )A.可以判断小球一定带正电荷B.可以求出小球落到N 点时速度的方向C.可以求出小球由M 落到N 点所用时间D.可以分别求出小球到达N 点过程中重力和静电力对小球所做的功 【答案】B【解析】小球做类平抛运动,电场力既可向上也可向下,故小球带正电、负电都可以,故A 错误;利用平抛知识有:002 2yyv tv ytan x v t v θ===,速度偏向角设为α,则012yv tan tan v αθ==,可求出小上球落到N 点时的速度大小和方向,故B 正确;由于不知道电场力大小,不知道小球受到的合力,不能求出小球的加速度,故小球到达N 点的时间不能确定,故C 错误;求出小球到达N 点的速度,由动能定理可以求出小球到达N 点过程中重力和电场力对小球所做的总功,故D 正确.3.如图所示的光滑斜面长为l ,宽为b ,倾角为θ,一物块(可看成质点)沿斜面左上方顶点P 水平射入,恰好从底端Q 点离开斜面,则( )A.P→Q 所用的时间 t =2B.P→Q 所用的时间 t=gl 2C.初速度v 0=bD.初速度v 0=b【答案】C【解析】物体的加速度为:θsin g a =。
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高考物理一轮复习《曲线运动》练习题(含答案)一、单选题1.在弯道上高速行驶的汽车,后轮突然脱离赛车,关于脱离了的后轮的运动情况,以下说法正确的是()A.仍然沿着汽车行驶的弯道运动B.沿着与弯道垂直的方向飞出C.沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动,离开弯道D.上述情况都有可能2.“旋转纽扣”是一种传统游戏。
如图,先将纽扣绕几圈,使穿过纽扣的两股细绳拧在一起,然后用力反复拉绳的两端,纽扣正转和反转会交替出现。
拉动多次后,纽扣绕其中心的转速可达50r/s,此时纽扣上距离中心1cm处的点向心加速度大小约为()A.10m/s2B.100m/s2C.1000m/s2D.10000m/s23.如图所示,A、B两篮球从相同高度同时抛出后直接落入篮筐,落入篮筐时的速度方向相同,下列判断正确的是()A.A比B先落入篮筐B.A、B运动的最大高度相同C.A在最高点的速度比B在最高点的速度小D.A、B上升到某一相同高度时的速度方向相同4.无人配送小车某次性能测试路径如图所示,半径为3m的半圆弧BC与长8m的直线路径AB相切于B点,与半径为4m的半圆弧CD相切于C点。
小车以最大速度从A点驶入路径,到适当位置调整速率运动到B点,然后保持速率不变依次经过BC和CD。
为保证安全,小车速率最大为4m/s。
在ABC段的加速度最大为21m/s。
小车2m/s,CD段的加速度最大为2视为质点,小车从A 到D 所需最短时间t 及在AB 段做匀速直线运动的最长距离l 为( )A .7π2s,8m 4t l ⎛⎫=+= ⎪⎝⎭B .97πs,5m 42⎛⎫=+= ⎪⎝⎭t lC .576π26s, 5.5m 126⎛⎫=++= ⎪⎝⎭t lD .5(64)π26s, 5.5m 122⎡⎤+=++=⎢⎥⎣⎦t l 5.如图所示,某同学用一个小球在O 点对准前方的一块竖直放置的挡板,O 与A 在同一高度,小球的水平初速度分别是123v v v 、、,不计空气阻力。
打在挡板上的位置分别是B 、C 、D ,且::1:3:5AB BC CD =。
则123v v v 、、之间的正确关系是( )A .123::3:2:1v v v =B .123::5:3:1v v v =C .123::6:3:2v v v =D .123::9:4:1v v v =6.如图所示,半径分别为3R 和R 的两光滑半圆轨道安置在同一竖直平面内,两轨道之间由一条光滑水平轨道CD 相连,在水平轨道CD 上有一轻弹簧被a 、b 两小球夹住,同时释放两小球,a 、b 球恰好均能通过各自半圆轨道的最高点,已知a 球的质量为m 。
则( )A .b 球质量为33m B .两小球与弹簧分离时,动能相等C .若a b m m m ==要求a 、b 都能通过各自的最高点,弹簧释放前至少具有的弹性势能为p 15E mgR =D .a 球到达圆心等高处时,对轨道压力为9mg7.图是滑雪道的示意图。
可视为质点的运动员从斜坡上的M 点由静止自由滑下,经过水平NP 段后飞入空中,在Q 点落地。
不计运动员经过N 点的机械能损失,不计摩擦力和空气阻力。
下列能表示该过程运动员速度大小v 或加速度大小a 随时间t 变化的图像是( )A .B .C .D .8.一水平放置的圆盘,可以绕中心O 点旋转,盘上放一个质量为m 的铁块(可视为质点),轻质弹簧一端连接铁块,另一端系于O 点,铁块与圆盘间的动摩擦因数为μ,如图所示.铁块随圆盘一起匀速转动,铁块距中心O 点的距离为r ,这时弹簧的拉力大小为F ,g 取10 m/s 2,已知铁块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则圆盘的角速度可能是( )A .ω≥F mg mr μ+ B .ω≤F mgmrμ- C .F mg mr μ-<ω<F mg mr μ+ D .F mg mr μ-≤ω≤F mg mrμ+ 二、多选题9.如图所示,直径为d 的竖直圆筒绕中心轴线以恒定的转速匀速转动。
一子弹以水平速度沿圆筒直径方向从左侧射入圆筒,从右侧射穿圆筒后发现两弹孔在同一竖直线上且相距为h ,则( )A .子弹在圆筒中的水平速度为02gv d h= B .子弹在圆筒中的水平速度为022g v d h= C .圆筒转动的角速度可能为22g h ωπ= D .圆筒转动的角速度可能为32g hωπ= 10.船在静水中的速度与时间的关系如图甲所示,河水的流速与船离河岸的距离的变化关系如图乙所示,则 ( )A .船渡河的最短时间60 sB .要使船以最短时间渡河,船在行驶过程中,船头必须始终与河岸垂直C .船在河水中航行的轨迹是一条直线D .船在河水中的最大速度是5 m/s11.一行星绕恒星作圆周运动,由天文观测可得,其运动周期为T ,速度为v ,引力常量为G ,则A .恒星的质量为32πv TGB .行星的质量为2324πv GTC .行星运动的轨道半径为2πvT D .行星运动的加速度为2πvT12.如图所示,质量均为m 的木块A 、B 叠放在一起,B 通过轻绳与质量为2m 的木块C 相连。
三木块放置在可绕固定转轴OO ′转动的水平转台上。
木块A 、B 与转轴OO ′的距离为2L ,木块C 与转轴OO ′的距离为L .A 与B 间的动摩擦因数为5μ,B 、C 与转台间的动摩擦因数为μ。
(取最大静摩擦力等于滑动摩擦力)。
若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动,直到有木块即将发生相对滑动为止。
用ω表示圆盘转动的角速度,下列说法正确的是( )A .当34gLμω=B .B 木块与转台间摩擦力一直增大C .当gLμω=C 木块与转台间摩擦力为零D .ω2gLμ三、实验题13.三个同学根据不同的实验装置,进行了“探究平抛运动的特点”的实验:(1)甲同学采用如图甲所示的装置.用小锤击打弹性金属片,金属片把A 球沿水平方向弹出,同时B 球被松开自由下落,观察到两球同时落地,改变小锤打击的力度,即改变A 球被弹出时的速度,两球仍然同时落地,这说明__________________________。
(2)乙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图乙所示的小球做平抛运动的照片,小球在平抛运动中的几个位置如图中的a 、b 、c 、d 所示,图中每个小方格的边长为L =2.5cm ,则该小球经过b 点时的速度大小vb =______m/s.(结果保留三位有效数字,g 取10m/s 2)(3)丙同学采用如图丙所示的装置.关于该实验方法,下列选项中与误差无关的是________. A .槽与小球间有摩擦 B .槽末端切线不水平C .小球每次自由滚下的位置不同四、解答题14.将一小球水平抛出,使用频闪仪和照相机对运动的小球进行拍摄,频闪仪每隔0.05s 发出一次闪光。
某次拍摄时,小球在抛出瞬间频闪仪恰好闪光,拍摄的照片编辑后如图所示。
图中的第一个小球为抛出瞬间的影像,每相邻两个球之间被删去了3个影像,所标出的两个线段的长度1s 和2s 之比为3:7。
重力加速度大小取210m/s g ,忽略空气阻力。
求在抛出瞬间小球速度的大小。
15.如图所示,处于竖直平面内的一探究装置,由倾角α=37°的光滑直轨道AB 、圆心为O 1的半圆形光滑轨道BCD 、圆心为O 2的半圆形光滑细圆管轨道DEF 、倾角也为37°的粗糙直轨道FG 组成,B 、D 和F 为轨道间的相切点,弹性板垂直轨道固定在G 点(与B 点等高),B 、O 1、D 、O 2和F 点处于同一直线上。
已知可视为质点的滑块质量m =0.1kg ,轨道BCD 和DEF 的半径R =0.15m ,轨道AB 长度AB 3m l =,滑块与轨道FG 间的动摩擦因数78μ=,滑块与弹性板作用后,以等大速度弹回,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
滑块开始时均从轨道AB 上某点静止释放,(210m/s =g )(1)若释放点距B 点的长度l =0.7m ,求滑块到最低点C 时轨道对其支持力F N 的大小; (2)设释放点距B 点的长度为x l ,滑块第一次经F 点时的速度v 与x l 之间的关系式; (3)若滑块最终静止在轨道FG 的中点,求释放点距B 点长度x l 的值。
16.如图为某种鱼饵自动投放器中的投饵管装置示意图,其下半部AB 是一长为2R 的竖直细管,上半部BC 是半径为R 的四分之一圆弧弯管,管口沿水平方向,AB 管内有一原长为R 、下端固定的轻质弹簧.投饵时,每次总将弹簧长度压缩到0.5R 后锁定,在弹簧上段放置一粒鱼饵,解除锁定,弹簧可将鱼饵弹射出去.设质量为m 的鱼饵到达管口C 时,对管壁的作用力恰好为零.不计鱼饵在运动过程中的机械能损失,且锁定和解除锁定时,均不改变弹簧的弹性势能.已知重力加速度为g .求: (1)质量为m 的鱼饵到达管口C 时的速度大小v 1; (2)弹簧压缩到0.5R 时的弹性势能E p ;(3)已知地面与水平面相距1.5R ,若使该投饵管绕AB 管的中轴线OO ' 。
在90︒角的范围内来回缓慢转动,每次弹射时只放置一粒鱼饵,鱼饵的质量在23m 到m 之间变化,且均能落到水面.持续投放足够长时间后,鱼饵能够落到水面的最大面积S 是多少?参考答案1.C2.C3.D4.B5.C6.C7.C8.D 9.AD 10.BD 11.ACD 12.CD13. 平抛运动在竖直方向上是自由落体运动 1.25 A14.频闪仪每隔0.05s 发出一次闪光,每相邻两个球之间被删去3个影像,故相邻两球的时间间隔为40.054s 0.2s t T ==⨯=设抛出瞬间小球的速度为0v ,每相邻两球间的水平方向上位移为x ,竖直方向上的位移分别为1y 、2y ,根据平抛运动位移公式有0x v t =22111100.2m 0.2m 22y gt ==⨯⨯=()()222221112100.40.2m 0.6m 222y g t gt =-=⨯⨯-= 令1y y =,则有2133y y y ==已标注的线段1s 、2s 分别为1s =2s =则有3:7=整理得x y =故在抛出瞬间小球的速度大小为0x v t == 15.(1)滑块释放运动到C 点过程,由动能定理21sin 37(1cos37)2C mgl mgR mv +-=经过C 点时2=CN v F mg m R-解得7N N F =(2)能过最高点时,则能到F 点,则恰到最高点时21sin 374cos372x mgl mg R mv -⨯=解得v =而要保证滑块能到达F 点,必须要保证它能到达DEF 最高点,当小球恰好到达DEF 最高点时,由动能定理sin 37cos37+0x mgl mg R R -=(3)可解得=0.85m x l则要保证小球能到F 点,0.85m x l ≥,带入v/s v ≥(3)设全过程摩擦力对滑块做功为第一次到达中点时做功的n 倍,则n =1,3,5,……sin 37sin 37cos37=022FG FG x l lmgl mgn mg μ-- 解得76m 15x n l +=n =1,3,5, …… 又因为AB 0.85m x l l ≥≥,AB 3m l =当1n =时,113m 15x l =,当3n =时,29m 5x l =,当5n =时,341m 15x l =,满足要求。