高中物理一轮复习 第四章 曲线运动习题(无答案)
高考物理一轮复习 第四章 曲线运动 第2节 抛体运动习题详解 新人教版
C 正确。
答案：AC
2．解析：因 tan θ＝vgt0＝vg0t，对应图像可得vg0＝1，v0＝10 m/s， D 正确，C 错误；第 1 s 内物体下落的高度 h＝12gt2＝12×10×12
m＝5 m，A 正确，B 错误。
答案：AD
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3．解析：水平发射的弹丸做平抛运动，竖直方向上是自由落体
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[针对训练]
1．解析：A 质点水平抛出后，只受重力，做平抛运动，在竖直
方向有 h＝12gt12。
B 质点水平抛出后，受重力和支持力，在斜面平面内所受合
力为 mgsin θ，大小恒定且与初速度方向垂直，所以 B 质点
做类平抛运动。在沿斜面向下方向上sinh θ＝12gsin θ·t22。
由此得 t2＞t1，由于二者在水平方向(x 轴方向)相遇时，a 球运动 t 秒，b 球运动了 (t－1)秒，此时两球速度相互垂直，如 图所示，由图可得： tan α＝vgt0＝gtv－0 1 解得：t＝5 s(另一个解舍去)，故抛出 点 A、B 间的水平距离是 v0t＋v0(t－1)＝180 5 m，D 正确。 答案：D
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[针对训练] 1．解析：由 H＝12gta2,4H＝12gtb2 可得：tb＝2ta，A 错误；由 x
＝v0t 可知，xa∶xb＝1∶2，C 正确，D 错误；设落地时速 度与水平方向夹角为 θ，则由 tan θ＝vgt0可知，tan θa∶tan θb ＝1∶2，θa≠θb，B 错误。 答案：C
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代入数据解得 s1＝0.8 2 m＝1.1 m。 (2)设 2.0 s 后小球运动的加速度为 a2，F2 的作用时间为 t2 时小 球的速度变为与初速度相同。则 F2＝ma2 0＝v1－a2t2 代入数据解得 t2＝4.0 s。 答案：(1)0.8 m/s 1.1 m (2)4.0 s
2020高考物理一轮总复习 第四章 曲线运动 万有引力与航天练习新人教版【共5套45页】
本套资源目录2020高考物理一轮总复习第四章曲线运动万有引力与航天基次1曲线运动运动的合成与分解练习含解析新人教版2020高考物理一轮总复习第四章曲线运动万有引力与航天基次2抛体运动练习含解析新人教版2020高考物理一轮总复习第四章曲线运动万有引力与航天基次3圆周运动练习含解析新人教版2020高考物理一轮总复习第四章曲线运动万有引力与航天基次4万有引力定律的理解及应用练习含解析新人教版2020高考物理一轮总复习第四章曲线运动万有引力与航天能力课天体运动的综合问题练习含解析新人教版基础课 1 运动运动的合成与分解一、选择题1．(2019届重庆月考)关于两个运动的合成，下列说法正确的是( )A．两个直线运动的合运动一定也是直线运动B．方向不共线的两个匀速直线运动的合运动一定也是匀速直线运动C．小船渡河的运动中，小船的对地速度一定大于水流速度D．小船渡河的运动中，水流速度越大，小船渡河所需时间越短解析：选B 两个直线运动可以合成为直线运动(匀速直线＋匀速直线)，也可以合成为曲线运动(匀变速直线＋匀速直线)，选项A错误；两个分运动为匀速直线运动，没有分加速度，合运动就没有加速度，则合运动一定是匀速直线运动，选项B正确；小船对地的速度是合速度，其大小可以大于水速(分速度)、等于水速或小于水速，选项C错误；渡河时间由小船垂直河岸方向的速度决定，由运动的独立性知与水速的大小无关，选项D错误．2．(2018届中原名校联盟质检)在长约1 m的一端封闭的玻璃管中注满清水，水中放一个适当的圆柱形的红蜡块，玻璃管的开口端用胶塞塞紧，将其迅速竖直倒置，红蜡块就沿玻璃管由管口匀速上升到管底．现将此玻璃管倒置安装在置于粗糙水平桌面上的小车上，小车从位置A以初速度v0开始滑行，同时红蜡块沿玻璃管匀速上升．经过一段时间后，小车运动到图中虚线位置B.按照图建立的坐标系，在这一过程中红蜡块实际运动的轨迹可能是( )解析：选A 根据题述，红蜡块沿玻璃管匀速上升，即沿y轴方向做匀速直线运动；在粗糙水平桌面上的小车从A位置以初速度v0开始运动，即沿x轴方向红蜡块做匀减速直线运动，合力向左，选项A正确．3．在一个光滑水平面内建立平面直角坐标系xOy，质量为1 kg的物体原来静止在坐标原点O(0,0)，t＝0时受到如图所示随时间变化的外力作用，图甲中F x表示沿x轴方向的外力，图乙中F y表示沿y轴方向的外力，下列描述正确的是( )A．0～4 s内物体的运动轨迹是一条直线B．0～4 s内物体的运动轨迹是一条抛物线C．前2 s内物体做匀加速直线运动，后2 s内物体做匀加速曲线运动D．前2 s内物体做匀加速直线运动，后2 s内物体做匀速圆周运动解析：选C 0～2 s内物体沿x轴方向做初速度为零的匀加速直线运动，2 s时受沿y 轴方向的恒力作用，与速度方向垂直，故2～4 s内物体做类平抛运动，C项正确．4．(多选)(2018届南昌一模)一质量为m的质点起初以速度v0做匀速直线运动，在t＝0时开始受到恒力F作用，速度大小先减小后增大，其最小值为v＝0.5v0，由此可判断( ) A．质点受到恒力F作用后一定做匀变速曲线运动B．质点受到恒力F作用后可能做圆周运动C．t＝0时恒力F方向与速度v0方向间的夹角为60°D．恒力F作用3mv02F时间时质点速度最小解析：选AD 在t＝0时质点开始受到恒力F作用，加速度不变，做匀变速运动，若做匀变速直线运动，则最小速度为零，所以质点受到恒力F作用后一定做匀变速曲线运动，故A正确；质点在恒力作用下不可能做圆周运动，故B错误；设恒力与初速度之间的夹角是θ，最小速度v1＝v0sinθ＝0.5v0，由题意可知初速度与恒力间的夹角为钝角，所以θ＝150°，故C错误；在沿恒力方向上速度为0时有v0cos30°－FmΔt＝0，解得Δt＝3mv02F，故D正确．5．(2019届泉州模拟)如图所示，一质点受一恒定合外力F作用从y轴上的A点平行于x轴射出，经过一段时间到达x轴上的B点，在B点时其速度垂直于x轴指向y轴负方向，质点从A到B的过程，下列判断正确的是( )A．合外力F可能指向y轴负方向B．该质点的运动为匀变速运动C．该质点的速度大小可能保持不变D．该质点的速度一直在减小解析：选B 物体受到一恒力，从A到B，根据曲线运动条件，则有合外力的方向在x 轴负方向与y轴负方向之间，不可能沿y轴负方向，否则B点的速度不可能垂直x轴，故A错误；由于受到一恒力，因此做匀变速曲线运动，故B正确；因受到一恒力，因此不可能做匀速圆周运动，所以速度大小一定变化，故C错误；根据力与速度的夹角，可知，速度先减小后增大，故D错误．6．(2019届合肥模拟)如图所示，船从A点开出后沿直线AB到达对岸，若AB与河岸成37°角，水流速度为4 m/s，则船从A点开出的最小速度为( )A．2 m/sB．2.4 m/sC．3 m/sD．3.5 m/s解析：选B 设水流速度为v1，船在静水中的速度为v2，船沿AB方向航行时，运动的分解如图所示，当v2与AB垂直时，v2最小，v2min＝v1sin37°＝2.4 m/s，选项B正确．7．(2018年北京卷)根据高中所学知识可知，做自由落体运动的小球，将落在起始位置的正下方位置．但实际上，赤道上方200 m 处无初速下落的小球将落在正下方位置偏东约6 cm 处，这一现象可解释为，除重力外，由于地球自转，下落过程小球还受到一个水平向东的“力”，该“力”与竖直方向的速度大小成正比，现将小球从赤道地面竖直上抛，考虑对称性，上升过程该“力”水平向西，则小球( )A ．到最高点时，水平方向的加速度和速度均为零B ．到最高点时，水平方向的加速度和速度均不为零C ．落地点在抛出点东侧D ．落地点在抛出点西侧解析：选D 上升过程水平方向向西加速，在最高点竖直方向上速度为零，水平方向上有向西的水平速度，且根据题意知，其水平加速度为0，故A 、B 错；下降过程向西减速，按照对称性落至地面时水平速度为0，整个过程都在向西运动，所以落地点在抛出点的西侧，故C 错，D 正确．8. (多选)如图所示，人在岸上拉船，已知船的质量为m ，水的阻力恒为f ，当轻绳与水平面的夹角为θ时，船的速度为v ，此时人的拉力大小为F ，则此时( )A ．人拉绳行走的速度为v cos θB ．人拉绳行走的速度为v cos θC ．船的加速度为F cos θ－f m D ．船的加速度为F －f m解析：选AC 船的速度产生了两个效果：一是滑轮与船间的绳缩短，二是绳绕滑轮顺时针转动，因此将船的速度进行分解，如图所示，人拉绳行走的速度v 人＝v cos θ，A 对、B 错；绳对船的拉力等于人拉绳的力，即绳的拉力大小为F ，与水平方向成θ角，因此F cos θ－f ＝ma ，得a ＝F cos θ－f m，C 对，D 错．二、非选择题9．如图所示，在竖直平面内的xOy 坐标系中，Oy 竖直向上，Ox 水平．设平面内存在沿x 轴正方向的恒定风力．一小球从坐标原点沿Oy 方向竖直向上抛出，初速度为v 0＝4 m/s ，不计空气阻力，到达最高点的位置如图中M 点所示，(坐标格为正方形，g 取10 m/s 2)求：(1)小球在M 点的速度v 1；(2)在图中定性画出小球的运动轨迹并标出小球落回x 轴时的位置N ；(3)小球到达N 点的速度v 2的大小．解析：(1)设正方形的边长为s 0.小球竖直方向做竖直上抛运动，v 0＝gt 1,2s 0＝v 02t 1水平方向做匀加速直线运动，3s 0＝v 12t 1 解得v 1＝6 m/s.(2)由竖直方向运动的对称性可知，小球再经过t 1到达x 轴，水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，所以回到x 轴时落到x ＝12处，位置N 的坐标为(12,0)，运动轨迹及N 如图．(3)到N 点时竖直分速度大小为v 0＝4 m/s水平分速度v x ＝a 水平t N ＝2v 1＝12 m/s故v 2＝v 02＋v x 2＝410 m/s.答案：(1)6 m/s (2)见解析图 (3)410 m/s基础课2 抛体运动一、选择题1．(2018年江苏卷)某弹射管每次弹出的小球速度相等．在沿光滑竖直轨道自由下落过程中，该弹射管保持水平，先后弹出两只小球．忽略空气阻力，两只小球落到水平地面的( )A ．时刻相同，地点相同B ．时刻相同，地点不同C ．时刻不同，地点相同D ．时刻不同，地点不同解析：选B 小球不论是在管内还是在管外，它们竖直方向的加速度都等于g ，因此，落地时间与离开弹射管的先后无关，所以落地时刻相同．先弹出的小球做平抛运动的时间长，后弹出的小球做平抛运动的时间短，因此，两球的水平位移不同，落地点不同，故选项B 正确．2．一水平固定的水管，水从管口以不变的速度源源不断地喷出．水管距地面高h ＝1.8 m ，水落地的位置到管口的水平距离x ＝1.2 m ．不计空气及摩擦阻力，水从管口喷出的初速度大小是( )A ．1.2 m/sB ．2.0 m/sC ．3.0 m/sD ．4.0 m/s解析：选B 水平喷出的水，运动规律为平抛运动，根据平抛运动规律h ＝12gt 2可知，水在空中的时间为0,6 s ，根据x ＝v 0t 可知水平速度为v 0＝2 m/s ，因此选项B 正确．3．(2019届北京四中练习)如图所示，一名运动员在参加跳远比赛，他腾空过程中离地面的最大高度为L ，成绩为4L ，假设跳远运动员落入沙坑瞬间速度方向与水平面的夹角为α，运动员可视为质点，不计空气阻力，则有( )A ．tan α＝2B ．tan α＝1C ．tan α＝12D ．tan α＝14解析：选B 腾空过程中离地面的最大高度为L ，落地过程中，做平抛运动，根据平抛运动规律，L ＝12gt 2，解得t ＝ 2L g ，运动员在空中最高点的速度即为运动员起跳时水平方向的分速度，根据分运动与合运动的等时性，则水平方向的分速度为：v x ＝2L t＝2gL ，根据运动学公式，在最高点竖直方向速度为零，那么运动员落到地面时的竖直分速度为：v y ＝gt ＝2gL ，运动员落入沙坑瞬间速度方向与水平面的夹角的正切值为：tan α＝v y v x ＝2gL 2gL＝1，故B 正确，A 、C 、D 错误．4．如图所示，斜面体ABC 固定在水平地面上，斜面的高AB 为 2 m ，倾角为θ＝37°，且D 是斜面的中点，在A 点和D 点分别以相同的初速度水平抛出一个小球，结果两个小球恰能落在地面上的同一点，则落地点到C 点的水平距离为( )A.34m B.23 m C.22 m D.43m 解析：选D 设斜面的高AB 为h ，落地点到C 点的距离为x ，则由几何关系及平抛运动规律有h tan θ＋x 2h g ＝h2tan θ＋x h g，求得x ＝43 m ，选项D 正确． 5．(2018届山东烟台一中月考)如图所示，从地面上同一位置同时抛出两小球A 、B 分别落在地面上的M 、N 点，两球运动的最大高度相同．空气阻力不计，则下列说法正确的是( )A ．在运动过程中的任意时刻有vB >v A B ．B 的飞行时间比A 的长C ．B 的加速度比A 的大D ．在落地时的水平速度与合速度的夹角，B 比A 大解析：选A 由题可知，A 、B 两小球均做斜抛运动，由运动的分解可知：水平方向做匀速直线运动，竖直方向做竖直上抛运动，由两球运动的最大高度相同，可知两球的竖直方向速度相同，由图可知B 球水平位移大，则B 球水平速度大，在运动过程中的任意时刻有v B >v A ，选项A 正确；两球的加速度均为重力加速度，选项C 错误；设上升的最大高度为h ，在下落过程，由h ＝12gt 2，可知两球飞行时间相同，选项B 错误；落地时，竖直方向的速度v yA ＝v yB ，在落地时的水平速度与合速度的夹角θ，tan θ＝v y v x，因为v xA 小于v xB ，所以在落地时的水平速度与合速度的夹角，A 比B 大，选项D 错误．6．(2017年江苏卷)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 B.2 2 tC.t2D.t4解析：选C 设两球间的水平距离为L，第一次抛出的速度分别为v1、v2，由于小球抛出后在水平方向上做匀速直线运动，则从抛出到相遇经过的时间t＝Lv1＋v2，若两球的抛出速度都变为原来的2倍，则从抛出到相遇经过的时间为t′＝L2v1＋v2＝t2，C项正确．7．(2018届黑龙江哈尔滨第一中学期中)如图所示，斜面AC与水平方向的夹角为α，在A点正上方与C等高处水平抛出一小球，其速度垂直落到斜面上D点，则CD与DA的比值为( )A.1tanαB.12tanαC.1tan 2α D.12tan 2α解析：选D 设小球水平方向的速度为v 0，将D 点的速度进行分解，水平方向的速度等于平抛运动的初速度，通过角度关系求得竖直方向的末速度为v 2＝v 0tan α，设该过程用时为t ，则D 、A 间水平距离为x ＝v 0t ，故DA ＝x cos α＝v 0tcos α；C 、D 间竖直距离为h ＝v 2t2，故CD ＝hsin α＝v 2t 2sin α，得CD DA ＝12tan 2α，故选项D 正确． 8．(2018届商丘一中押题卷)如图所示，一小球从一半圆轨道左端A 点正上方某处开始做平抛运动(小球可视为质点)，飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B 点．O 为半圆轨道圆心，半圆轨道半径为R ，OB 与水平方向夹角为60°，重力加速度为g ，则小球抛出时的初速度为( )A.3gR2 B.33gR2 C. 3gR 2D.3gR 3解析：选B 飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B 点，则知速度与水平方向的夹角为30°，则有v y ＝v 0tan30°，又v y ＝gt ，则得v 0tan30°＝gt ，t ＝v 0tan30°g① 水平方向上小球做匀速直线运动，则有R ＋R cos60°＝v 0t ②联立①②解得v 0＝33gR2.9.如图所示，两小球a 、b 从直角三角形斜面的顶端以相同大小的水平速度v 0向左、向右水平抛出，分别落在两个斜面上，三角形的两底角分别为30°和60°，则两小球a 、b 运动时间之比为( )A ．1∶ 3B ．1∶3 C.3∶1D ．3∶1解析：选B 设a 、b 两球运动的时间分别为t a 和t b ，则tan30°＝12gt a 2v 0t a ＝gt a2v 0，tan60°＝12gt b 2v 0t b ＝gt b 2v 0，两式相除得：t a t b ＝tan30°tan60°＝13. 10．(多选) (2018届郑州一中模拟)如图所示，小球a 从倾角为θ＝60°的固定粗糙斜面顶端以速度v 1沿斜面恰好匀速下滑，同时将另一小球b 在斜面底端正上方与a 球等高处以速度v 2水平抛出，两球恰在斜面中点P 相遇，则下列说法正确的是( )A．v1∶v2＝2∶1B．v1∶v2＝1∶1C．若小球b以2v2水平抛出，则两小球仍能相遇D．若小球b以2v2水平抛出，则b球落在斜面上时，a球在b球的下方解析：选AD 小球在P点相遇，知两球的水平位移相等，有：v1t sin30°＝v2t，解得v1∶v2＝2∶1，A正确，B错误；若小球b以2v2水平抛出，如图所示，若没有斜面，将落在B点，与P点等高，可知将落在斜面上的A点，由于a球、b球在水平方向上做匀速直线运动，可知a球落在A点的时间小于b球落在A点的时间，所以b球落在斜面上时，a球在b 球的下方，C错误，D正确．二、非选择题11. (2019届重庆江北区联考)如图所示，倾角为37°的斜面长l＝1.9 m，在斜面底端正上方的O点将一小球以v0＝3 m/s的速度水平抛出，与此同时由静止释放斜面顶端的滑块，经过一段时间后，小球恰好能够以垂直于斜面的速度在斜面P 点处击中滑块(小球和滑块均可视为质点，重力加速度g 取10 m/s 2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)．求：(1)抛出点O 离斜面底端的高度； (2)滑块与斜面间的动摩擦因数μ.解析： (1)设小球击中滑块时的速度为v ，竖直速度为v y ，如图所示，由几何关系得v 0v y＝tan37°设小球下落的时间为t ，竖直位移为y ，水平位移为x ，由运动学规律得v y ＝gt ＝12gt 2，x ＝v 0t 设抛出点到斜面底端的高度为h ，由几何关系得h ＝y ＋x tan37°联立解得h ＝1.7 m.(2)设在时间t 内，滑块的位移为s ，由几何关系得s ＝l －xcos37°设滑块的加速度为a ，由运动学公式得s ＝12at 2对滑块，由牛顿第二定律得mg sin37°－μmg cos37°＝ma 联立解得μ＝0.125. 答案：(1)1.7 m (2)0.12512．(2018届辽宁鞍山一中模拟)用如图甲所示的水平一斜面装置研究平抛运动，一物块(可视为质点)置于粗糙水平面上的O 点，O 点与斜面顶端P 点的距离为s .每次用水平拉力F ，将物块由O 点从静止开始拉动，当物块运动到P 点时撤去拉力F .实验时获得物块在不同拉力作用下落在斜面上的不同水平射程，作出了如图乙所示的图象，若物块与水平面间的动摩擦因数为0.5，斜面与水平地面之间的夹角θ＝45°，g 取10 m/s 2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．则O 、P 间的距离s 是多少？解析：根据牛顿第二定律，在OP 段有F －μmg ＝ma ， 又2as ＝v P 2由平抛运动规律和几何关系有 物块的水平射程x ＝v P t 物块的竖直位移y ＝12gt 2由几何关系有y ＝x tan θ联立以上各式可以得到x ＝2v P 2tan θg解得F ＝mg4s tan θx ＋μmg由题图乙知μmg＝5，mg4s tanθ＝10 代入数据解得s＝0.25 m.答案：0.25 m基础课 3 圆周运动一、选择题1. (2019届湖北省重点中学联考)如图所示，由于地球的自转，地球表面上P、Q两物体均绕地球自转轴做匀速圆周运动，对于P、Q两物体的运动，下列说法正确的是( )A．P、Q两物体的角速度大小相等B．P、Q两物体的线速度大小相等C．P物体的线速度比Q物体的线速度大D．P、Q两物体均受重力和支持力两个力作用解析：选A P、Q两物体都是绕地轴做匀速圆周运动，角速度相等，即ωP＝ωQ，选项A对；根据圆周运动线速度v＝ωR，P、Q两物体做匀速圆周运动的半径不等，即P、Q两物体做圆周运动的线速度大小不等，选项B错；Q物体到地轴的距离远，圆周运动半径大，线速度大，选项C错；P、Q两物体均受到万有引力和支持力作用，重力只是万有引力的一个分力，选项D错．2.如图所示，运动员以速度v在倾角为θ的倾斜赛道上做匀速圆周运动．已知运动员及自行车的总质量为m，做圆周运动的半径为R，重力加速度为g，将运动员和自行车看作一个整体，则( )A ．受重力、支持力、摩擦力、向心力作用B ．受到的合力大小为F ＝mv 2RC ．若运动员加速，则一定沿斜面上滑D ．若运动员减速，则一定加速沿斜面下滑解析：选 B 将运动员和自行车看做一个整体，则系统受重力、支持力、摩擦力作用，向心力是按力的作用效果命名的力，不是物体实际受到的力，A 错误；系统所受合力提供向心力，大小为F ＝m v 2R，B 正确；运动员加速，系统有向上运动的趋势，但不一定沿斜面上滑，同理运动员减速，也不一定沿斜面下滑，C 、D 均错误．3. (2018届咸阳一模)固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道ABCD ，其A 点与圆心等高，D 点为轨道的最高点，DB 为竖直线，AC 为水平线，AE 为水平面，如图所示．今使小球自A 点正上方某处由静止释放，且从A 点进入圆弧轨道运动．只要适当调节释放点的高度，总能使球通过最高点D ，则小球通过D 点后( )A ．一定会落到水平面AE 上B ．一定会再次落到圆弧轨道上C ．可能会再次落到圆弧轨道上D ．不能确定解析：选A 设小球恰好能够通过最高点D ，根据mg ＝m v D 2R，得：v D ＝gR ，知在最高点的最小速度为gR .小球经过D 点后做平抛运动，根据R ＝12gt 2得：t ＝2Rg.则平抛运动的水平位移为：x ＝gR ·2Rg＝2R ，知小球一定落在水平面AE 上，故A 正确，B 、C 、D 错误．4.如图所示，长度均为l ＝1 m 的两根轻绳，一端共同系住质量为m ＝0.5 kg 的小球，另一端分别固定在等高的A 、B 两点，A 、B 两点间的距离也为l ，重力加速度g 取10 m/s 2.现使小球在竖直平面内以AB 为轴做圆周运动，若小球在最高点速率为v 时，每根绳的拉力恰好为零，则小球在最高点速率为2v 时，每根绳的拉力大小为( )A ．5 3 N B.2033N C ．15 ND ．10 3 N解析：选A 小球在最高点速率为v 时，两根绳的拉力恰好均为零，由牛顿第二定律得mg ＝m v 2r ；当小球在最高点的速率为2v 时，由牛顿第二定律得mg ＋2F T cos30°＝m2v 2r，解得F T ＝3mg ＝5 3 N ，故选项A 正确．5．(多选) (2018届信阳一模)如图所示，一根细线下端拴一个金属小球P ，细线的上端固定在金属块Q 上，Q 放在带小孔(小孔边缘光滑)的水平桌面上，小球在某一水平面内做匀速圆周运动．现使小球在一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动，两次金属块Q 都静止在桌面上的同一点，则后一种情况与原来相比较，下面的判断中正确的是( )A ．Q 受到桌面的支持力变大B ．Q 受到桌面的静摩擦力变大C ．小球P 运动的周期变大D ．小球P 运动的角速度变大解析：选BD 金属块Q 保持在桌面上静止，根据平衡条件可知，Q 受到桌面的支持力等于其重力，保持不变，故A 错误；设细线与竖直方向的夹角为θ，细线的拉力大小为T ，细线在桌面下方的长度为L .小球做匀速圆周运动时，由重力和细线的拉力的合力提供向心力，如图所示，则有T ＝mg cos θ，F n ＝mg tan θ＝mω2L sin θ，解得角速度为ω＝gL cos θ，周期为T ＝2πω＝2πL cos θg；使小球在一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动时，θ增大，cos θ减小，则细线拉力T 增大，角速度增大，周期T 减小．对Q 由平衡条件得知，Q 受到桌面的静摩擦力变大，故B 、D 正确，C 错误．6．如图所示，一轻绳一端连接在悬点O ，另一端连着一个质量为m 的小球，将球放在与O 点等高的位置，绳子刚好拉直，绳长为L ，在O 点正下方L2处的A 点有一钉子，球由静止释放后下落到最低点，绳与钉子相碰后没有断，球继续运动，不计空气阻力，忽略绳经过A 点时的机械能损失，则( )A ．球运动到与A 点等高的B 点时，绳对悬点O 的拉力大小等于mg B ．球运动到与A 点等高的B 点时，绳对钉子的作用力大小等于 2mgC ．球刚好能运动到悬点O 点D ．球运动到与A 点等高的B 点时，剪断绳子，球能运动到与O 点等高的位置 解析：选D 小球由静止释放至运动到B 点的过程中机械能守恒，mg ×12L ＝12mv 2，则绳的拉力F ＝m v 212L ＝2mg ，A 项错误；此时绳对钉子的作用力为两边绳上张力的合力，即22mg ，B 项错误；根据机械能守恒定律可知，如果球能运动到O 点，则到O 点时的速度为零，在绳模型的圆周运动中这是不可能的，C 项错误；若运动到B 点时剪断绳子，球将做竖直上抛运动，运动过程中机械能守恒，球能运动到与O 点等高的位置，D 项正确．7. (多选)如图所示，在水平转台上放一个质量M ＝2.0 kg 的木块，它与台面间的最大静摩擦力F f m ＝6.0 N ，绳的一端系住木块，另一端穿过转台的中心孔O (为光滑的)悬吊一质量m ＝1.0 kg 的小球，当转台以ω＝5.0 rad/s 的角速度转动时，欲使木块相对转台静止，取g ＝10 m/s 2，则它到O 孔的距离可能是( )A ．6 cmB ．15 cmC ．30 cmD ．34 cm解析：选BC 转台以一定的角速度ω旋转，木块M 所需的向心力与回旋半径r 成正比，在离O 点最近处r ＝r 1时，M 有向O 点的运动趋势，这时摩擦力F f 沿半径向外，刚好达最大静摩擦力F f m ，即mg －F f m ＝M ω2r 1 得r 1＝mg －F f m Mω2＝1×10－62×52m ＝0.08 m ＝8 cm 同理，M 在离O 点最远处r ＝r 2时，有远离O 点的运动趋势，这时摩擦力F f 的方向指向O 点，且达到最大静摩擦力F f m ，即mg ＋F f m ＝M ω2r 2 得r 2＝mg ＋F f m Mω2＝1×10＋62×52m ＝0.32 m ＝32 cm 则木块M 能够相对转台静止，回旋半径r 应满足关系式r 1≤r ≤r 2.选项B 、C 正确． 8. (2019届绵阳诊断)如图所示，轻杆长3L ，在杆两端分别固定质量均为m 的球A 和B ，光滑水平转轴穿过杆上距球A 为L 处的O 点，外界给系统一定能量后，杆和球在竖直平面内转动，球B 运动到最高点时，杆对球B 恰好无作用力．忽略空气阻力．则球B 在最高点时( )A ．球B 的速度为零 B ．球A 的速度大小为2gLC ．水平转轴对杆的作用力为1.5mgD ．水平转轴对杆的作用力为2.5mg解析：选C 球B 运动到最高点时，杆对球B 恰好无作用力，即重力恰好提供向心力，有mg ＝m v B 22L等，解得v B ＝2gL ，故A 错误；由于A 、B 两球的角速度相等，则球A 的速度大小v A ＝122gL ，故B 错误；B 球在最高点时，对杆无弹力，此时A 球受重力和拉力的合力提供向心力，有F －mg ＝m v A 2L，解得：F ＝1.5mg ，故C 正确，D 错误．9. (2018届衡水市冀州中学一模)如图所示，光滑斜面与水平面成α角，斜面上一根长为l ＝0.30 m 的轻杆，一端系住质量为0.2 kg 的小球，另一端固定在O 点，现将轻杆拉直至水平位置，然后给小球一沿着平板并与轻杆垂直的初速度v 0＝3.0 m/s ，取g ＝10 m/s 2，则( )A ．此时小球的加速度大小为30 m/s 2B ．小球到达最高点时杆的弹力沿斜面向上C ．若增大v 0，到达最高点时杆对小球的弹力一定增大D ．若增大v 0，到达最高点时杆对小球的弹力可能减小解析：选C 小球做变速圆周运动，在初位置加速度不指向圆心，将其分解： 切向加速度为：a ′＝mg sin αm＝g sin α； 向心加速度为：a n ＝v 02l ＝320.30m/s 2＝30 m/s 2；此时小球的加速度为合加速度，a ＝a n 2＋a ′2>a n ＝30 m/s 2>30 m/s 2，故A 错误；从开始到最高点过程，根据动能定理，有：－mgl sin α＝12mv 12－12mv 02，解得：v 1＝v 02－2gl sin α，考虑临界情况，如果没有杆的弹力，重力平行斜面的分力提供向心力，有：mg sin α＝m v 22l，代入数据计算可以得到v 2小于v 1，说明杆在最高点对球的作用力是拉力，故B 错误；在最高点时，轻杆对小球的弹力是拉力，故F ＋mg sin α＝m v 最高2l，如果初速度增大，则最高点速度也增大，故拉力F 一定增大，故C 正确，D 错误．10．(多选)如图甲所示为建筑行业使用的一种小型打夯机，其原理可简化为一个质量为M 的支架(含电动机)上由一根长为l 的轻杆带动一个质量为m 的铁球(铁球可视为质点)，如图乙所示，重力加速度为g .若在某次打夯过程中，铁球以角速度ω匀速转动，则( )。
高三物理一轮复习(第四章 曲线运动 万有引力)测试题
1高三物理一轮复习 (第四章曲线运动万有引力测试题 06.10.班成绩 110分 75分钟完卷一.选择题 (本大题共 8小题,每小题 6分,共 48分.在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确.全选对得 6分,对而不全得 3分,有选错或不选的得 0分.请将答案填在答卷上的表格中。
1、某船在静水中的速率为 3m/s,要横渡宽为 30m 的河,河水的流速为 5m/s。
下列说法中正确的是 (A .该船不可能沿垂直于河岸的航线抵达对岸B .该船渡河的最小速度是 4m/sC .该船渡河所用时间至少是 10sD .该船渡河所经位移的大小至少是 50m 2、如图,某人正通过定滑轮用不可伸长的轻质细绳将质量为 m 的货物提升到高处。
已知人拉绳的端点沿平面向右运动,若滑轮的质量和摩擦均不计,则下列说法中正确的是 ( A .人向右匀速运动时,绳的拉力 T 大于物体的重力 mg B .人向右匀速运动时,绳的拉力 T 等于物体的重力 mg C .人向右匀加速运动时,物体做加速度增加的加速运动 D .人向右匀加速运动时,物体做加速度减小的加速运动3、 2003年 2月 1日美国哥伦比亚号航天飞机在返回途中解体,造成在人类航天史上又一悲剧。
若哥伦比亚号航天飞机是在赤道上空飞行,轨道半径为 r ,飞行方向与地球自转方向相同。
设地球的自转速度为ω0, 地球半径为 R ,地球表面重力加速度为 g 。
在某时刻航天飞机通过赤道上某建筑物的上方 , 则它下次通过该建筑物上方所需的时间为A.2π/(32rgR -ω0B.2π/(23gR r + 01ω C.2π23gR rD.2π/(32r gR +ω04、杂技演员表演水流星, 能使水碗中的水在竖直平面内做圆周运动。
已知圆周运动的半径为 r , 欲使水碗运动到最高点处而水不流出,则在最高点时: ( A .线速度v ≥rg B .角速度ω≥r /gC .向心加速度a ≥gD .碗底对水的压力N ≥G5、地球赤道上的物体重力加速度为 g ,物体在赤道上随地球自转的向心加速度为 a ,要使赤道上的物体“飘”起来,则地球的转速应变为原来的 ( A . a g /倍 B . a a g / +倍 C . a a g / (-倍 D . g/a倍26、如图所示,在竖直的转轴上, b a 、两点的间距 , 40cm 细线 , 50cm ac 长 ,30cm bc 长在 c 点系一质量为 m 的小球,在转轴带着小球转动过程中,下列说法错误的是( A. 转速较小时线 ac 受拉力,线 bc 松弛 B. 线 bc 刚拉直时线 ac 的拉力为 mg 25.1 C. 线 bc 拉直后转速增大,线 ac 拉力不变D. 线 bc 拉直后转速增大,线 ac 拉力增大7、“借助引力”技术开发之前,行星探测飞船只能飞至金星、火星和木星,因为现代火箭技术其实相当有限,不能提供足够的能量,使行星探测飞船直接飞往更遥远的星体.但如果“借助引力”,可使行星探测飞船“免费”飞往更遥远的星体.如图为美国航空天局设计的“ 卡西尼” 飞船的星际航程计划的一部分图形.当飞船接近木星时,会从木星的引力中获取动量,当飞船离开木星后,也会从木星的引力中获取动量,从而可飞抵遥远的土星.由此可知以下说法正确的是 (A .飞船由于木星的吸力提供能量,机械能大大增加B .木星会因为失去能量而轨迹发生较大改变C . 飞船受到太阳的引力一直比受到木星的引力小D . 飞船飞过木星前后速度方向会发生改变 8、某同学记录了一些与地球、月球有关的数据如下:地球半径R=6400km,月球半径 r=1740km, 地球表面重力加速度 g 0=9.80m/s2,月球表面重力加速度g ′ =1.56m/s2,月球绕地球转动的线速度 v =1000m/s,月球绕地球转动一周时间为 T=27.3天,光速 C=2.998×105km/s, 1969年 8月 1日第一次用激光器向位于天顶的月球表面发射出激光光束,经过约 t=2.565s接收到从月球表面反射回来的激光信号,利用上述数据可算出地球表面与月球表面之间的距离 s ,则下列方法正确的是(A .利用激光束的反射, 2t c s ⋅=来算;B .利用月球线速度、周期关系, Tr R s v (2++=π来算;C .利用地球表面的重力加速度,地球半径及月球运动的线速度关系, rR s v m m ++=20g 月月来算;D .利用月球表面的重力加速度,地球半径及月球运动周期关系, (422r R s Tm g m ++='π月月来算。
人教版高考物理一轮总复习课后习题 第四章 曲线运动 万有引力与航天 课时规范练11 抛体运动 (6)
课时规范练11 抛体运动基础对点练1.(平抛运动规律)(浙江台州质检)从某高度水平抛出一小球,经过t时间到达地面时,小球速度方向与水平方向的夹角为θ。
不计空气阻力,重力加速度为g,下列结论正确的是( )A.小球初速度为gttan θB.若小球初速度增大,则平抛运动的时间变长C.小球着地速度大小为gtsinθD.小球在t时间内的位移方向与水平方向的夹角为θ2.(平抛运动分析)(广西南宁一模)如图所示,在摩托车越野赛中的水平路段前方有一个圆弧形的坑,若摩托车从与圆心O等高的a点以初速度v水平飞出,落在坑中。
关于该过程,下列说法正确的是( )A.初速度越大,飞行时间越长B.初速度越小,飞行时间越长C.初速度越大,位移越大D.初速度越小,位移越大3.(平抛运动规律)某同学练习投篮,如图所示,篮球第一次击中竖直篮板上的a点,第二次击中a点正上方的b点,若两次篮球抛出点的位置相同,且都是垂直击中篮板,不计空气阻力,与第一次相比,第二次( )A.篮球击中篮板时,速度较大B.在篮球从投出到击中篮板的过程中,所用时间较多C.在篮球从投出到击中篮板的过程中,速度变化率较大D.篮球投出时,初速度较大4.(平抛运动的处理)(湖南长沙一中高三月考)某次训练中,舰载机在某一高度水平匀速飞行,离目标水平距离l时投弹,准确命中目标。
现将舰载机水平飞行高度变为原来的94倍,飞行速度变为原来的1.5倍,要仍能命中目标,则舰载机投弹时离目标的水平距离比原来要多(不计炸弹飞行过程中的空气阻力)( )A.lB.54l C.2l D.94l5.(与斜面有关的平抛运动)如图所示,小球A位于斜面上,小球B与小球A 位于同一高度,现将小球A、B分别以v1和v2的速度水平抛出,都落在了倾角为45°的斜面上的同一点,且小球B恰好垂直打到斜面上,则v1∶v2为( )A.3∶2B.2∶1C.1∶1D.1∶26.(与斜面有关的平抛运动)(湖北武汉模拟)如图所示,战斗机沿水平方向匀速飞行, 先后释放三颗炸弹,分别击中山坡上等间距的A、B、C三点。
(统考版)高考物理一轮复习 第四章 曲线运动 万有引力与航天 第2讲 抛体运动的规律及应用学生用书
第2讲抛体运动的规律及应用一、平抛运动1．定义：将物体以一定的初速度沿水平方向抛出，物体只在________作用下的运动．2．性质：平抛运动是加速度为g的________曲线运动，运动轨迹是抛物线．3．研究方法：运动的合成与分解．(1)水平方向：________直线运动；(2)竖直方向：________运动．4．基本规律：如图所示，以抛出点O为坐标原点，以初速度v0方向(水平方向)为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向．(1)位移关系(2)速度关系(3)常用推论：①图中C点为水平位移中点；②tan θ＝2tan α.注意θ与α不是2倍关系．二、斜抛运动1．定义：将物体以初速度v0________或斜向下方抛出，物体只在________作用下的运动．如图所示．2．性质：斜抛运动是加速度为g的________曲线运动，运动轨迹是________．3．研究方法：运动的合成与分解(1)水平方向：________直线运动；(2)竖直方向：________直线运动．,生活情境1.一架投放救灾物资的飞机在受灾区域的上空水平地匀速飞行，从飞机上投放的救灾物资在落地前的运动中(不计空气阻力)(1)速度和加速度都在不断改变．( )(2)速度和加速度方向之间的夹角一直减小．( )(3)在相等的时间内速度的改变量相等．( )(4)在相等的时间内速率的改变量相等．( )(5)在相等的时间内动能的改变量相等．( )教材拓展2.(多选)为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动，用如图所示的装置进行实验．小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开，自由下落，关于该实验，下列说法中正确的有( )A．两球的质量应相等B．两球应同时落地C．应改变装置的高度，多次实验D．实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动考点一平抛运动规律的应用用“化曲为直”的思想处理平抛运动中落点在水平面上的问题时，将研究对象抽象为质点平抛运动模型，处理平抛运动的基本方法是运动的分解(化曲为直)．即同时又要注意合运动与分运动的独立性、等时性．例1.[2021·河北卷，2]铯原子钟是精确的计时仪器．图1中铯原子从O点以100 m/s 的初速度在真空中做平抛运动，到达竖直平面MN所用时间为t1；图2中铯原子在真空中从P点做竖直上抛运动，到达最高点Q再返回P点，整个过程所用时间为t2.O点到竖直平面MN、P点到Q点的距离均为0.2 m．重力加速度取g＝10m.则t1∶t2为( )s2A．100∶1 B．1∶100跟进训练1.在高空中匀速飞行的轰炸机，每隔时间t投放一颗炸弹，若不计空气阻力，则投放的炸弹在空中的位置是选项中的(图中竖直的虚线将各图隔离)( )2．[2022·陕西五校联考]墙网球又叫壁球，场地类似于半个网球场，如图所示，在场地一侧立有一竖直墙壁，墙壁上离地面一定高度的位置画了水平线(发球线)，在发球区发出的球必须击中发球线以上位置才有效，假设运动员在某个固定位置将球发出，发球速度(球离开球拍时的速度)方向与水平面的夹角为θ，球击中墙壁位置离地面的高度为h，球每次都以垂直墙壁的速度撞击墙壁，设球撞击墙壁的速度大小为v，球在与墙壁极短时间的撞击过程中无机械能损失，球撞到墙壁反弹后落地点到墙壁的水平距离为x，不计空气阻力，球始终在与墙壁垂直的平面内运动，则下列说法正确的是( )A．h越大，x越大B．v越小，x越大C．h越大，θ越大 D．v越大，h越大考点二平抛运动与各种面结合问题角度1落点在斜面上分解位移，构建位移三例2. [2022·江西八校联考](多选)如图所示，小球A从斜面顶端水平抛出，落在斜面上的Q点，在斜面底端P点正上方水平抛出小球B，小球B也刚好落在斜面上的Q点，B球，A、B 抛出点离斜面底边的高度是斜面高度的一半，Q点到斜面顶端的距离是斜面长度的23两球均可视为质点，不计空气阻力，则A、B两球( )A．平抛运动的时间之比为2∶1B．平抛运动的时间之比为3∶1C．平抛运动的初速度之比为1∶2D．平抛运动的初速度之比为1∶1角度2落点在曲面上例3. [2022·浙江温州一模]如图所示为某种水轮机的示意图，水平管出水口的水流速度恒定为v 0，当水流冲击到水轮机上某挡板时，水流的速度方向刚好与该挡板垂直，该档板的延长线过水轮机的转轴O ，且与水平方向的夹角为30°.当水轮机圆盘稳定转动后，挡板的线速度恰为冲击该挡板的水流速度的一半．忽略挡板的大小，不计空气阻力，若水轮机圆盘的半径为R ，则水轮机圆盘稳定转动的角速度大小为( )A.v 02R B ．v0RC ．√3v 0RD ．2v 0R跟进训练.3 [2022·浙江名校统测]如图所示，水平地面有一个坑，其竖直截面为y ＝kx 2的抛物线(k ＝1，单位为m －1)，ab 沿水平方向，a 点横坐标为－3s2，在a 点分别以初速度v 0、2v 0(v 0未知)沿ab 方向抛出两个石子并击中坑壁，且以v 0、2v 0抛出的石子做平抛运动的时间相等．设以v 0和2v 0抛出的石子做平抛运动的时间为t ，击中坑壁瞬间的速度分别为v 1和v 2，下落高度为H ，仅s 和重力加速度g 为已知量，不计空气阻力，则(选项中只考虑数值大小，不考虑单位)( )A ．不可以求出tB ．可求出t 的大小为 √4sg C ．可以求出v 1的大小为 √3g+16gs 24D ．可求出H 的大小为2s 2考点三 生活中的平抛运动(STSE 问题)素养提升情境1投篮游戏[2021·新疆第二次联考]如图甲所示，投篮游戏是小朋友们最喜欢的项目之一，小朋友站立在水平地面上双手将皮球水平抛出，皮球进入篮筐且不擦到篮筐就能获得一枚小红旗．如图乙所示，篮筐的半径为R，皮球的半径为r，篮筐中心和出手处皮球的中心高度为h1和h2，两中心在水平地面上的投影点O1、O2之间的距离为d.忽略空气的阻力，已知重力加速度为g.设出手速度为v，要使皮球能入筐，则下列说法中正确的是( )A．出手速度大的皮球进筐前运动的时间也长B．速度v只能沿与O1O2连线平行的方向C．速度v的最大值为(d＋R－r)√g2(h2−h1)D．速度v的最小值为(d－R＋r)√2gh2−h1[思维方法]1．处理平抛运动中的临界问题要抓住两点(1)找出临界状态对应的临界条件；(2)用分解速度或者分解位移的思想分析平抛运动的临界问题．2．平抛运动临界极值问题的分析方法(1)确定研究对象的运动性质；(2)根据题意确定临界状态；(3)确定临界轨迹，画出轨迹示意图；(4)应用平抛运动的规律结合临界条件列方程求解．情境2农林灌溉农林灌溉需要扩大灌溉面积，通常在水管的末端加上一段尖管，示意图如图所示，尖管，尖管水平，不考虑空气阻力的影响，下列说法正确的是( )的直径是水管直径的13A．由于增加尖管，单位时间的出水量增加2倍B．由于增加尖管，水平射程增加3倍C．增加尖管前后，空中水的质量不变D．由于增加尖管，水落地时的速度大小增加8倍情境3海鸥捕食[2021·山东卷，16] 海鸥捕到外壳坚硬的鸟蛤(贝类动物)后，有时会飞到空中将它丢下，利用地面的冲击打碎硬壳．一只海鸥叼着质量m＝0.1 kg的鸟蛤，在H＝20 m的高度、，以v0＝15 m/s的水平速度飞行时，松开嘴巴让鸟蛤落到水平地面上．取重力加速度g＝10ms2忽略空气阻力．(1)若鸟蛤与地面的碰撞时间Δt ＝0.005 s ，弹起速度可忽略，求碰撞过程中鸟蛤受到的平均作用力的大小F ；(碰撞过程中不计重力)(2)在海鸥飞行方向正下方的地面上，有一与地面平齐、长度L ＝6 m 的岩石，以岩石左端为坐标原点，建立如图所示坐标系．若海鸥水平飞行的高度仍为20 m ，速度大小在15～17 m/s 之间，为保证鸟蛤一定能落到岩石上，求释放鸟蛤位置的x 坐标范围．第2讲 抛体运动的规律及应用必备知识·自主排查一、 1．重力 2．匀变速3．(1)匀速 (2)自由落体 4．(1)12gt 2√x 2+y 2yx(2)√v x 2+v y 2 v y v x二、1．斜向上方 重力 2．匀变速 抛物线 3．(1)匀速 (2)匀变速生活情境1．(1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)× 教材拓展2．解析：根据合运动与分运动的等时性和独立性特点可知，两球应同时落地，为减小实验误差，应改变装置的高度，多次做实验，选项B 、C 正确；平抛运动的实验与小球的质量无关，选项A 错误；此实验只能说明A 球在竖直方向做自由落体运动，选项D 错误．答案：BC关键能力·分层突破例1 解析：设距离d ＝0.2 m ，铯原子做平抛运动时有d ＝v 0t 1，做竖直上抛运动时有d ＝12g (t 22)2，解得t 1t 2＝1200.故A 、B 、D 错误，C 正确．答案：C1．解析：由题意可知，炸弹被投放后做平抛运动，它在水平方向上做匀速直线运动，与飞机速度相等，所以所有离开飞机的炸弹与飞机应在同一条竖直线上，故A 、C 错误；炸弹在竖直方向上做自由落体运动，从上至下，炸弹间的距离越来越大．故B 正确，D 错误．答案：B 2．解析：将球离开球拍后撞向墙壁的运动反向视为平抛运动，该平抛运动的初速度大小为v ，反弹后球做平抛运动的初速度大小也为v ，两运动的轨迹有一部分重合，运动员在某个固定位置发球，因此不同的发球速度对应击中墙壁的不同高度h ，但所有轨迹均经过发球点，如图所示，h 越大，球从发球点运动到击墙位置的运动时间越长，墙壁到发球点的水平位移x ′相同，则v 越小，由图可知，反弹后球做平抛运动的水平位移x 越小，选项A 、B 、D 错误；设球击中墙壁的位置到发球点的高度为h ′，由平抛运动的推论可知2h ′x ′＝tan θ，则h ′越大，即h 越大，θ越大，选项C 正确．答案：C例2 解析：依题意及几何关系可知，小球A 下落的高度为斜面高度的23，小球B 下落高度为斜面高度的12再减去斜面高度的13，则根据公式h ＝12gt 2，可知A 、B 两球平抛运动时间之比为tA tB ＝2，选项A 正确，B 错误；两小球在水平方向做匀速直线运动，有x ＝v 0t ，小球A水平分位移为斜面宽度的23，小球B 水平分位移为斜面宽度的13，代入上式联立可得v 0A v 0B＝1，选项C 错误，D 正确．答案：AD 例3 解析：由几何关系可知，水流冲击挡板时，水流的速度方向与水平方向成60°角，则有vy v 0＝tan 60°，所以水流速度为v ＝√v 02+v y2 ＝2v 0，根据题意知被冲击后的挡板的线速度为v ′＝12v ＝v 0，所以水轮机圆盘稳定转动的角速度大小为ω＝v ′R＝v0R，选项B 正确．答案：B3．解析：由题可知，两个石子做平抛运动，运动时间一样，则下落的高度H 一样，又因为落在抛物线上，a 、b 是关于y 轴对称的点，可得如下关系3s 2－v 0t ＝2v 0t －3s2，可得v 0t ＝s ，可分别得出落在坑壁上两个石子的横坐标分别为－s 2和s2，由y ＝kx 2，可得初始高度为9s 24，可求得此时高度为s 24，所以利用高度值差可求得H ＝2s 2，由H ＝12gt 2可求出平抛运动的运动时间t ＝ √2Hg ＝2s √1g ，故选项D 正确，A 、B 错误；由前面可求出v 0＝st ＝√g2，竖直方向上的速度v y ＝gt ＝2s √g ，由运动的合成可得v 1＝√v 02+v y2 ＝√g+16gs 24，故选项C 错误．答案：D情境1 解析：本题考查平抛，属于应用性题．平抛运动的时间由下落的高度决定，则进筐的皮球运动时间相同，A 错误；与O 1O 2连线方向成一个合适的角度投出的皮球也可能进筐，B 错误；皮球沿与O 1O 2连线平行的方向投出，下落的高度为h 2－h 1，水平射程临界分别为d ＋R －r 和d ＋r －R ，则投射的最大速度为v max ＝√2(h 2−h 1)g＝(d ＋R －r ) √g2(h 2−h 1)最小速度为v min ＝√2(h 2−h 1)g＝(d －R ＋r ) √g2(h 2−h 1)C 正确，D 错误． 答案：C情境2 解析：单位时间的出水量与单位时间输入水管的量有关，与是否增加尖管无关，选项A 错误；设尖管中水的流速为v 0，水管中水的流速为v ，水管的半径为r ，根据相同时间Δt 内水的流量相同可得，π(r3)2v 0Δt ＝πr 2v Δt ，得水管、尖管中水的流速之比为v v 0＝19，根据平抛运动规律，有h ＝12gt 2，增加尖管后水平射程x 0＝v 0t ＝v 0√2hg ，不加尖管时水平射程x ＝vt ＝v √2hg，可得xx 0＝19，Δx ＝x 0－x ＝8x ，故由于增加尖管，水平射程增加8倍，选项B 错误；不加尖管时，空中水的质量m ＝ρπr 2x ，加尖管时空中水的质量为m 0＝ρ·π(r 3)2·x 0＝πρr 2x ，则m ＝m 0，选项C 正确；由动能定理有mgh ＝12mv 12－12mv 2、m 0gh ＝12m 0v −2212m 0v 02，解得增加尖管前后水落地时的速度分别为v1＝√2g ℎ+v 2、v2＝√2g ℎ+v 02 ，v 2−v 1v 1≠8，选项D 错误．答案：C情境3 解析：(1)设平抛运动的时间为t，鸟蛤落地前瞬间的速度大小为v.竖直方向gt2，v y＝gt，v＝√v02+v y2.分速度大小为v y，根据运动的合成与分解得H＝12在碰撞过程中，以鸟蛤为研究对象，取速度v的方向为正方向，由动量定理得－FΔt ＝0－mv联立并代入数据得F＝500 N(2)若释放鸟蛤的初速度为v1＝15 m/s，设击中岩石左端时，释放点的x坐标为x1，击中岩石右端时，释放点的x坐标为x2，则有x1＝v1t，x2＝x1＋L联立并代入数据得x1＝30 m，x2＝36 m若释放鸟蛤时的初速度为v2＝17 m/s，设击中岩石左端时，释放点的x坐标为x′1，击中岩石右端时，释放点的x坐标为x′2，则有x′1＝v2t，x′2＝x′1＋L联立并代入数据得x′1＝34 m，x′2＝40 m综上得x坐标范围为[34 m，36 m].。
高考物理一轮复习(练习)：第四章_曲线运动_万有引力_第3讲_word版含解析
必修一 第四章 第3讲一、选择题(本题共8小题，1～4题为单选，5～8题为多选)1．(2017·山东潍坊模拟)如图所示，质量为m 的小球(可看做质点)在竖直放置的半径为R 的固定光滑圆环轨道内运动。
若小球通过最高点时的速率为v 0＝gR ，下列说法中正确的是导学号 51342437( AC )A ．小球在最高点时只受重力作用B ．小球在最高点对圆环的压力大小为mgC ．小球在最高点时重力的瞬时功率为mg gRD ．小球绕圆环运动一周的时间大于2πR /v 0[解析] 由F 向心＝m v 20R ，代入得F 向心＝mg ，说明小球在最高点只受重力作用，A 项正确，B 项错误；根据功率的定义式P ＝F v cos θ，小球在最高点时，力与速度垂直，故重力的瞬时功率为零，C 项正确；根据机械能守恒定律知，小球在最高点的速率最小，小球全过程运动的平均速率大于v 0，由T ＝2πrv 知，小球运动一周的时间小于2πRv 0，D 项错误。
2．如图所示，水平放置的两个用相同材料制成的轮P 和Q 靠摩擦转动，两轮的半径R ︰r ＝2︰1。
当主动轮Q 匀速转动时，在Q 轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在Q 轮边缘上，此时Q 轮转动的角速度为ω1，木块的向心加速度为a 1；若改变转速，把小木块放在P 轮边缘也恰能静止，此时Q 轮转动的角速度为ω2，木块的向心加速度为a 2，则导学号 51342438( C )A ．ω1ω2＝12B ．ω1ω2＝21C ．a 1a 2＝11D ．a 1a 2＝12[解析] 根据题述，a 1＝ω21r ，ma 1＝μmg ；联立解得μg ＝ω21r 。
小木块放在P 轮边缘也恰能静止，μg ＝ω2R ＝2ω2r 。
由ωR ＝ω2r 联立解得ω1ω2＝22，选项A 、B 错误；ma ＝μmg ，所以a 1a 2＝11，选项C 正确，D 错误。
3．(2017·陕西省西安地区八校高三年级联考)如图所示，小物块位于半径为R 的半圆柱形物体顶端，若给小物块一水平速度v 0＝2gR ，则小物块导学号 51342439( C )A ．将沿半圆柱形物体表面滑下来B ．落地时水平位移为2RC ．落地速度大小为2gRD ．落地时速度方向与水平地面成60°角[解析] 设小物块在半圆柱形物体顶端做圆周运动的临界速度为v c ，则重力刚好提供向心力时，由牛顿第二定律得mg ＝m v 2cR ，解得v c ＝gR ，因为v 0>v c ，所以小物块将离开半圆柱形物体做平抛运动，A 错误；小物块做平抛运动时竖直方向R ＝12gt 2，则水平位移为x ＝v 0t ，解得x ＝2R ，B 错误；小物块落地时竖直方向分速度大小为v y ＝gt ，解得v y ＝2gR ，则落地时速度的大小为v ＝2gR ，速度与水平地面成45°夹角，C 正确，D 错误。
高三物理一轮复习 专题4 曲线运动(含2014年高考真题)(2021年整理)
2018版高三物理一轮复习专题4 曲线运动（含2014年高考真题）编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2018版高三物理一轮复习专题4 曲线运动（含2014年高考真题））的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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专题4 曲线运动1．［2014·新课标全国卷Ⅰ］如图所示，两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点）放在水平圆盘上，a与转轴OO′的距离为l，b与转轴的距离为2l。
木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍,重力加速度大小为g,若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动,用ω( ) A．b一定比a先开始滑动B．a、b所受的摩擦力始终相等C．ω＝错误!是b开始滑动的临界角速度D．当ω＝错误!时，a所受摩擦力的大小为kmg答案：AC解析: 本题考查了圆周运动与受力分析．a与b所受的最大摩擦力相等，而b需要的向心力较大，所以b先滑动，A项正确;在未滑动之前,a、b各自受到的摩擦力等于其向心力，因此b受到的摩擦力大于a受到的摩擦力，B项错误；b处于临界状态时kmg＝mω2·2l，解得ω＝错误! ,C项正确；ω＝错误!小于a的临界角速度,a所受摩擦力没有达到最大值 ,D项错误．2．[2014·四川卷] 有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为v的大河．小明驾着小船渡河，去程时船头指向始终与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直．去程与回程所用时间的比值为k，船在静水中的速度大小相同,则小船在静水中的速度大小为( ) A。
高考物理复习第4章曲线运动学案(无答案)
第四章曲线运动✧学问要点➢运动的合成与分解（一）两个互成角度的分运动的合成：①两个匀速直线运动的合成肯定是匀速直线运动②两个初速度均为零的匀加速直线运动的合运动肯定是匀加速直线运动，并且合运动的初速度为零，a合由平行四边形定则求解。
③一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合成肯定是曲线运动④两个匀变速直线运动的合成其性质由它们的关系确定（二）两类实际运动的合成与分解⑴小船过河问题⑵连带运动问题典型例题：【例1】如图所示，竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个红蜡块能在水中以速度v匀速上浮.现当红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，使玻璃管水平匀加速向右运动，则红蜡块的轨迹可能是（）A.直线PB.曲线QC.曲线RD.无法确定【例2】关于互成角度的两个初速度不为零的匀加速直线运动的合成结果，下列说法中正确的是（）A．肯定是直线运动 B．可能是直线运动，也可能是曲线运动C．肯定是曲线运动D．以上说法都不对【例3】小船在水速较小的河中横渡，并使船头始终垂直河岸航行，到达河中间时，突然上游来水使水流速度加快.则对此小船渡河的说法正确的是( )A.小船要用更长的时间才能到达对岸B.小船到达对岸的位移将变大，但所用时间仍不变C.因小船船头始终垂直河岸航行，故所用时间及位移都不会变更D.因船速与水速关系未知，故无法确定渡河时间及位移的变更【例4】如图所示，在河岸上利用定滑轮拉绳使小船靠岸，匀速拉绳速度为v，当船头绳长方向与水平方向夹角为θ时，船的速度多大？（船做什么运动？）若船的速度为v向右匀速行驶，岸上的绳子的速度为多少？【例5】在水平面上有A.B两物体，通过一根跨过滑轮的轻绳相连，现A物体以v1的速度向右匀速运动，当绳被拉成与水平面夹角分别为α.β时（如图所示），B物体的运动速度V B（绳始终有拉力）A．1sin/sinvαβB．1cos/sinvαβC．1sin/cosvαβD．1cos/cosvαβ课后作业1. 若河水的流速大小与水到河岸的距离有关，河中心水的流速最大，河岸边缘处水的流速最小。
高三物理一轮复习 成套课时练习 第四章曲线运动万有引力与航天章末质量检测
第四章 曲线运动 万有引力与航天(时间90分钟，满分100分)项是符合题目要求的)1．(2010·宿州模拟)在2009年第十一届全运会上一位运动员进行射击比赛时，子弹水平射出后击中目标．当子弹在飞行过程中速度平行于抛出点与目标的连线时，大小为v ，不考虑空气阻力，已知连线与水平面的夹角为θ，则子弹 ( ) A ．初速度v 0＝v sin θ B ．飞行时间t ＝2v tan θgC ．飞行的水平距离x ＝v 2sin2θgD ．飞行的竖直距离y ＝2v 2tan 2θg解析：如图所示，初速度v 0＝v cos θ，A 错误；tan θ＝12gt 2v 0t ，则t ＝2v sin θg，所以B 错误；飞行的水平距离x ＝v 2sin2θg，C 正确；飞行的竖直距离y ＝2v 2sin 2θg，D 错误．答案：C2．如图1所示，两轮用皮带传动，皮带不打滑，图中有A 、B 、C 三点，这三点所在处半径r A >r B ＝r C ，则这三点的向心加速度a A 、a B 、a C 的关系是 ()图1A ．a A ＝aB ＝aC B ．a C >a A >a B C ．a C <a A <a BD ．a C ＝a B >a A解析：皮带传动且不打滑，A 点与B 点线速度相同，由a ＝v 2r 有a ∝1r ，所以a A <a B ；A 点与C 点共轴转动，角速度相同，由a ＝ω2r 知a ∝r ，所以有a A >a C ，所以a C ＜a A ＜a B ，可见选项C 正确． 答案：C3.m 为在水平传送带上被传送的小物体(可视为质点)，A 为终端皮带轮，如图2所示，已知 皮带轮半径为r ，传送带与皮带轮间不会打滑，当m 可被水平抛 出时，A 轮每秒的转数最少是 ( ) A.12πgr B. g rC.grD.12πgr 图2解析：当m 恰好能被水平抛出时只受重力的作用，支持力F N ＝0.则在最高点，mg ＝m v 2r ，v ＝gr .而v ＝2πn ·r ，则n ＝v 2πr ＝12πg r.答案：A4．(2009·重庆高考)据报道“嫦娥一号”和“嫦娥二号”绕月飞行器的圆形工作轨道距月球表面分别约为200 km 和100 km ，运行速率分别为v 1和v 2.那么，v 1和v 2的比值为(月球半径取1700 km) ( ) A.1918B. 1918C. 1819D.1819解析：由G Mm (R ＋h )2＝mv 2R ＋h知：v ＝ GMR ＋h， 故v 1v 2＝ R ＋h 2R ＋h 1＝ 1819，C 正确． 答案：C5．以初速度v 0水平抛出一物体，当它的竖直分位移大小与水平分位移大小相等时，则( )A ．竖直分速度等于水平分速度B ．瞬时速度的大小等于5v 0C ．运动的时间为2v 0gD ．位移大小是2v 022g解析：依题意有v 0t ＝12gt 2，则t ＝2v 0g ，所以v y ＝gt ＝g ·2v 0g＝2v 0，所以v t ＝v 02＋v y 2＝ 5v 0，通过的位移：s ＝2v 0t ＝22v 02/g ，故选项A 、B 、D 错误，C 正确．答案：C6．(2009·江苏高考)英国《新科学家(New Scientist)》杂志评选出了2008年度世界8项科学之最，在XTEJ1650－500双星系统中发现的最小黑洞位列其中．若某黑洞的半径R 约45km ，质量M 和半径R 的关系满足M R ＝c 22G(其中c 为光速，G 为引力常量)，则该黑洞表面重力加速度的数量级为 ( ) A ．108m/s 2B ．1010m/s 2C ．1012m/s 2D ．1014m/s 2解析：设黑洞表面重力加速度为g ，由万有引力定律可得g ＝GM R 2，又有M R ＝c 22G ，联立得g ＝c 22R＝1×1012 m/s 2.C 正确． 答案：C7．(2010·淮北模拟)2009年5月27日上午在山西太原卫星发射中心发射的“风云三号”气象卫星，是我国第二代极轨气象卫星，卫星上装有十多台有效载荷，可实现全球、全天候、多光谱、三维、定量遥感功能．气象卫星在通过地球两极上空的圆轨道上运行，它的运行轨道距地面高度为h ，卫星能在一天内将地面上赤道各处在日照条件下的情况全部拍下来，已知地球半径为R ，地球表面处的重力加速度为g ，地球的自转角速度为ω0.则以下说法正确的是 ( ) A ．气象卫星运行速度为v ＝R g R ＋hB ．气象卫星的周期为2πR ＋hgC ．气象卫星在通过赤道上空时，卫星上的摄像机应拍摄地面上赤道圆周的弧长至少为s ＝πω0(R ＋h )3gD ．气象卫星到达赤道正上方时，应在同步卫星的上方解析：设地球质量为m 地，卫星质量为m ，卫星在运行时，由万有引力提供向心力：G m 地m(R ＋h )2＝mv 2R ＋h，设地球表面有一个质量为m 0的物体，则：m 0g ＝Gm 地m 0R 2，解得：v ＝R gR ＋h，选项A 正确；设卫星的运动周期为T ，则：Gm 地m (R ＋h )＝m (2πT )2(R ＋h )，一天的时间：T 0＝2πω0，一天内气象卫星经过有日照的赤道上空次数为：N ＝T 0T，摄像机每次应拍摄地面赤道上的弧长为：s ＝2πRN，联立解得s ＝2πω0(R ＋h )3g，选项B 错误，C 错误；由于同步卫星的周期大于气象卫星的周期，故气象卫星的轨道半径较小，选项D 错误． 答案：A8．一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内转动，圆盘半径为R ，甲、乙物体质量分别为M 和m (M ＞m )，它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的μ倍，两物体 用一根长为L (L ＜R )的轻绳连在一起．如图3所示，若将甲物体放在转轴的位置 上，甲、乙之间连线刚好沿半径方向被拉直，要使两物体与圆盘不发生相对滑动，则转盘旋转的角速度最大不得超过(两物体均看做质点) ( ) 图3 A.μ(M －m )g(M ＋m )LB.μgLC.μ(M ＋m )gMLD.μ(M ＋m )gmL解析：经分析可知，绳的最大拉力F ＝μMg ，对m ，F ＋μmg ＝m ω2L ，所以μ(M ＋m )g ＝m ω2L 解得ω＝ μ(M ＋m )gmL.答案：D9．(2008·全国卷Ⅰ)已知太阳到地球与地球到月球的距离的比值约为390，月球绕地球旋转的周期约为27天．利用上述数据以及日常的天文知识，可估算出太阳对月球与地球对月球的万有引力的比值约为 ( ) A ．0.2 B ．2 C ．20 D ．200解析：设太阳到地球的距离为R ，地球到月球的距离为r ，太阳、地球和月球的质量分别为m s 、m e 和m .由万有引力定律可知太阳对月球的万有引力F 1＝Gm s mR 2(太阳到月球的距离近似等于太阳到地球的距离)．地球对月球的万有引力F 2＝Gm e m r 2.两式联立得F 1F 2＝m s r 2m e R 2.若地球和月球的公转均看做匀速圆周运动，由牛顿第二定律可得，对地球：Gm s m e R 2＝4π2m e RT e 2，T e为地球公转周期365天，对月球：Gm e m r 2＝4π2mr T m 2，T m 为月球公转周期27天．联立得m s m e ＝T m 2R 3T e 2r 3，故有F 1F 2＝T m 2R T e 2r ＝272×3903652≈2. 答案：B10．(2010·芜湖模拟)如图4所示，一根跨越光滑定滑轮的轻绳，两端各有一杂技演员(可视为质点)，a 站于地面，b 从图示的位置由静止开始向下摆动，运动过程中绳始终处于伸直状态，当演员b 摆至最低点时，a 刚好对地面 无压力，则演员a 质量与演员b 质量之比为 ( )A ．1∶1B ．2∶1 图4C ．3∶1D ．4∶1解析：设b 摆至最低点时的速度为v ，由机械能守恒定律可得：mgl (1－cos60°)＝12mv 2，解得v ＝gl .设b 摆至最低点时绳子的拉力为F T ，由圆周运动知识得：F T －m b g ＝m b v 2l，解得F T ＝2m b g ，对演员a 有F T ＝m a g ，所以，演员a 质量与演员b 质量之比为2∶1. 答案：B二、实验题(本大题共2个小题，共10分)11．(4分)在“探究平抛运动的规律”的实验中，为了描出物体的运动轨迹，实验应有下列各个步骤：A ．以O 为原点，画出与y 轴相垂直的水平轴x 轴；B ．把事先做好的有缺口的纸片用手按在竖直木板上，使由斜槽上滚下抛出的小球正好从纸片的缺口中通过，用铅笔在白纸上描下小球穿过这个缺口的位置；C ．每次都使小球由斜槽上固定的标卡位置开始滚下，用同样的方法描出小球经过的一系列位置，并用平滑的曲线把它们连接起来，这样就描出了小球做平抛运动的轨迹；D ．用图钉把白纸钉在竖直木板上，并在木板的左上角固定好斜槽；E ．在斜槽末端抬高一个小球半径处定为O 点，在白纸上把O 点描下来，利用重垂线在 白纸上画出过O 点向下的竖直线，定为y 轴．在上述实验中，缺少的步骤F 是__________________，正确的实验步骤顺序是 ____________．答案：调整斜槽使放在斜槽末端的小球可停留在任何位置，说明斜槽末端切线已水平DFEABC12. (6分)如图5所示为一个小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中 背景方格的边长均为5 cm ，如果g 取10 m/s 2，那么： (1)闪光频率是________Hz ；(2)小球运动中水平分速度的大小是________m/s ；(3)小球经过B 点时的速度大小是________ m/s 图5 解析：小球做平抛运动，在水平方向上是匀速直线运动，由图可知x AB ＝x BC ，所以从A 到B 和从B 到C 运动时间相等．设为T ；在竖直方向上Δy ＝y BC －y AB ＝gT 2. 得T ＝Δyg ＝5×0.05－3×0.0510s ＝0.1 s.所以f ＝1T＝10 Hz ， 而v x ＝x AB T ＝3×0.050.1m/s ＝1.5 m/s v yB ＝y AC 2T ＝8×0.052×0.1m/s ＝2 m/s.所以经过B 点时速度大小为v B ＝v x 2＋v yB 2＝2.5 m/s.答案：(1)10 (2)1.5 (3)2.5三、计算题(本大题共4个小题，共40分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)13．(8分)A 、B 两小球同时从距地面高为h ＝15 m 处的同一点抛出，初速度大小均为v 0＝10m/s.A 竖直向下抛出，B 球水平抛出，空气阻力不计，重力加速度取g ＝10 m/s 2.求： (1)A 球经过多长时间落地？(2)A 球落地时，A 、B 两球间的距离是多少？ 解析：(1)A 球做竖直下抛运动 h ＝v 0t ＋12gt 2将h ＝15 m 、v 0＝10 m/s 代入，可得t ＝1 s. (2)B 球做平抛运动，x ＝v 0t ，y ＝12gt 2将v 0＝10 m/s 、t ＝1 s 代入，可得x ＝10 m ，y ＝5 m. 此时A 球与B 球的距离为L ＝x 2＋(h －y )2将x 、y 、h 数据代入，得L ＝10 2 m. 答案：(1)1 s (2)10 2 m14．(10分)如图6所示，水平转盘上放有质量为m 的物块，当物块到转轴的距离为r 时，连接物块和转轴的绳刚好被拉直(绳上张力为零)，物块和转盘间最大静摩擦 力是其正压力的μ倍．求： (1)当转盘的角速度ω1＝ μg2r时，细绳的拉力F 1； (2)当转盘的角速度ω2＝3μg2r时，细绳的拉力F 2. 图6 解析：设角速度为ω0时，绳恰好拉直而无张力，有 μmg ＝m ω02·r 得ω0＝ μgr(1)由于ω1＝ μg2r＜ω0，故绳未拉紧，此时静摩擦力未达到最大值，F 1＝0. (2)由于ω2＝3μg2r＞ω0，故绳被拉紧， 由F 2＋μmg ＝m ω22·r 得F 2＝12μmg .答案：(1)0 (2)12μmg15. (10分)我国射击运动员曾多次在国际大赛中为国争光，在2008年北京奥运会上又夺得射击冠军．我们以打靶游戏来了解射击运动．某人在塔顶进行打靶游戏，如图7所示，已知塔高H ＝45 m ，在与塔底部水平距离为x 处有一电子抛靶装置，圆形靶可被竖直向上抛出，初速度为v 1，且大小可以调节．当该人看见靶被抛出时立即射击，子弹以v 2＝100 m/s 的速度水平飞出．不计 图7人的反应时间及子弹在枪膛中的运动时间，且忽略空气阻力及靶的大小(取g ＝10 m/s 2)． (1)当x 的取值在什么范围时，无论v 1多大靶都不能被击中？ (2)若x ＝200 m ，v 1＝15 m/s 时，试通过计算说明靶能否被击中？解析：(1)欲使靶不被击中，抛靶装置应在子弹射程范围外．由H ＝12gt 2，x ＝v 2t 代入数据得x ＝300 m ；故x 的取值范围应为x ＞300 m.(2)设经过时间t 1，子弹恰好在抛靶装置正上方，此时靶离地面h 1，子弹下降了h 2，h 1 ＝v 1t 1－12gt 12，h 2＝12gt 12，x ＝v 2t 1，联立以上各式解得h 1＝10 m ，h 2＝20 m ．所以h 1＋h 2≠H ，靶不能被击中．答案：(1)x ＞300 m (2)见解析16．(12分)随着现代科学技术的飞速发展，广寒宫中的嫦娥不再寂寞，古老的月球即将留下中华儿女的足迹．航天飞机将作为能往返于地球与太空、可以重复使用的太空飞行器，备受人们的喜爱．宇航员现欲乘航天飞机对在距月球表面高h 处的圆轨道上运行的月球卫星进行维修．试根据你所学的知识回答下列问题： (1)维修卫星时航天飞机的速度应为多大？(2)已知地球自转周期为T 0，则该卫星每天可绕月球转几圈？(已知月球半径为R ，月球表面的重力加速度为g m ，计算过程中可不计地球引力的影响，计算结果用h 、R 、g m 、T 0等表示)解析：(1)根据万有引力定律，在月球上的物体mg m ＝GmMR2 ①卫星绕月球做圆周运动，设速度为v ，则G Mm (R ＋h )2＝m v 2R ＋h② 联立①②式解得：v ＝g m R 2R ＋h航天飞机与卫星在同一轨道上，速度与卫星速度相同． (2)设卫星运动周期为T ，则G Mm (R ＋h )2＝m (2πT)2(R ＋h ) 解得：T ＝2π(R ＋h )3GM＝2π(R ＋h )3g m R 2则卫星每天绕月球运转的圈数为T 0T ＝T 02πg m R 2(R ＋h )3.g m R2 R＋h (2)T02πg m R2(R＋h)3答案：(1)。
人教版高考物理一轮总复习课后习题 第四章 曲线运动 万有引力与航天 曲线运动 运动的合成与分解
课时规范练10 曲线运动运动的合成与分解基础对点练1.(对曲线运动的理解)关于曲线运动,下列说法正确的是( )A.做曲线运动的物体速度方向必定变化B.速度变化的运动必定是曲线运动C.加速度恒定的运动不可能是曲线运动D.加速度变化的运动必定是曲线运动2.(运动性质的判定)如图所示,水平桌面上一小铁球沿直线运动。
若在铁球运动的正前方A处或旁边B处放一块磁铁,下列关于小球运动的说法正确的是( )A.磁铁放在A处时,小铁球做匀速直线运动B.磁铁放在A处时,小铁球做匀加速直线运动C.磁铁放在B处时,小铁球做匀速圆周运动D.磁铁放在B处时,小铁球做变加速曲线运动3.(合运动的性质判断)各种大型的货运站中少不了旋臂式起重机,如图所示,该起重机的旋臂保持不动,可沿旋臂“行走”的天车有两个功能,一是吊着货物沿竖直方向运动,二是吊着货物沿旋臂水平运动。
现天车吊着货物正在沿水平方向向右匀速行驶,同时又启动天车上的起吊电动机,使货物沿竖直方向做匀减速运动。
此时,我们站在地面上观察到货物运动的轨迹可能是下图中的( )4.(运动的合成和图像的应用)(山西吕梁一模)在光滑的水平面上建立xOy平面直角坐标系,一质点在水平面上从坐标原点开始运动,沿x方向和y方向的x-t图像和v y-t图像分别如图所示,则( )A.0~4 s内质点的运动轨迹为直线B.0~4 s内质点的加速度恒为1 m/s2C.4 s末质点的速度为6 m/sD.4 s末质点离坐标原点的距离为16 m5.(运动的合成与分解)(广东深圳模拟)如图所示,长为L的直棒一端可绕固定轴O转动,另一端搁在升降平台上,平台以速度v匀速上升。
当棒与竖直方向的夹角为α时,棒的角速度为( )A.vsinαL B.vLsinαC.vcosαLD.vLcosα6.(运动的合成与分解)某人骑自行车以4 m/s的速度向正东方向行驶,天气预报报告当时是正北风,风速为4 m/s,那么,骑车人感觉到的风向和风速为( )A.西北风风速为4 m/sB.西北风风速为4√2 m/sC.东北风风速为4 m/sD.东北风风速为4√2 m/s7.(绳端速度的分解)(陕西西安中学月考)如图所示,套在竖直细杆上的环A由跨过定滑轮且不可伸长的轻绳与B相连,在外力作用下A沿杆以速度v A匀速上升经过P、Q两点,经过P点时绳与竖直杆间的夹角为α,经过Q 点时A与定滑轮的连线处于同一水平面,则( )A.经过Q点时,B的速度方向向下B.经过P点时,B的速度大小等于v AcosαC.在A从P至Q的过程中,B处于失重状态D.在A从P至Q的过程中,B处于超重状态8.(小船渡河问题)如图所示,一条河岸笔直的河流水速恒定,甲、乙两小船同时从河岸的A点沿与河岸的夹角均为θ的两个不同方向渡河。
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第四章曲线运动考点1 曲线运动运动的合成和分解一、选择题1．（A.多选）下列说法中，正确的是( )A.物体在恒力作用下不可能做曲线运动B.物体在变力作用下不可能做曲线运动C.做曲线运动的物体，其速度方向与加速度方向不在同一直线上D.物体在变力作用下有可能做曲线运动2.（A.多选）关于曲线运动，下列说法中正确的是( )A.曲线运动一定是变速运动B.曲线运动速度的方向不断变化，但速度的大小可以不变C.曲线运动的速度方向可能不变D.曲线运动的速度大小和方向一定同时改变3.（A.单选）图示为运动员抛出的铅球运动轨迹(铅球视为质点)A、B、C为图线上的三点，关于铅球在B点的速度方向说法正确的是( )A.为AB的方向B.为BC的方向C.为BD的方向D.为BE的方向4.（A.多选）一个物体以恒定的速率做圆周运动时( )A.由于速度的大小不变，所以加速度为零B.由于速度的大小不变，所以不受外力作用C．相同时间内速度方向改变的角度相同D．相同时间内速度方向改变的角度不同5.（A.多选）物体在力F1、F2、F3的共同作用下做匀速直线运动，若突然撤去外力F1，则物体的运动情况是( )A.必沿着F1的方向做匀加速直线运动B．必沿着F1的方向做匀减速直线运动C.不可能做匀速直线运动D.可能做直线运动，也可能做曲线运动6.（A.单选）一人造地球卫星以恒定的速率绕地球表面做圆周运动时，在转过半圆的过程中，有关位移的大小说法正确的是( )A.位移的大小是圆轨迹的直径B.位移的大小是圆轨迹的半径C.位移的大小是圆轨迹的一半D.因为是曲线运动所以位移的大小无法确定7.（A.多选）下列说法中正确的是( )A.做曲线运动的物体一定具有加速度B.做曲线运动的物体的加速度一定是变化的C.物体在恒力作用下，不可能做曲线运动D.物体在变力的作用下，可能做直线运动，也可能做曲线运动8.（B 多选 ）在曲线运动中，如果速率保持不变，那么运动物体的加速度( ) A.一定不为零B.大小不变，方向与物体运动方向一致C.大小不变，某点的加速度方向与该点的曲线方向一致D.大小和方向由物体在该点所受合外力决定9.（B.多选 ） 如图所示，物体在恒力F 作用下沿曲线从A 运动到B ，这时突然使它所受力反向、大小不变，即由F 变为-F ，在此力作用下，关于物体以后的运动情况，下列说法正确的是( ) A.物体不可能沿曲线Ba 运动 B.物体不可能沿直线Bb 运动 C.物体不可能沿曲线Bc 运动D ．物体不可能沿原曲线由B 返回A 10、（A.单选 ）（2014年 四川卷）有一条两岸平直，河水均匀流动、流速恒为v 的大河，小明驾着小船渡河，去程时船头朝向始终与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直。
去程与回程所用时间的比值为k ，船在静水中的速度大小相同，则小船在静水中的速度大小()A.12-k kv B.21kv - C.21kkv - D.12-k v二、计算题11、（B 2013新课标1）水平桌面上有两个玩具车A 和B ，两者用一轻质细橡皮筋相连，在橡皮筋上有一红色标记R 。
在初始时橡皮筋处于拉直状态，A 、B 和R 分别位于直角坐标系中的（0，2l ）、（0，-l ）和（0，0）点。
已知A 从静止开始沿y 轴正向做加速度大小为a 的匀加速运动；B 平行于x 轴朝x 轴正向匀速运动。
在两车此后运动的过程中，标记R 在某时刻通过点（l ，l ）。
假定橡皮筋的伸长是均匀的，求B 运动速度的大小。
考点二 平抛物体的运动一、选择题1.（A.多选 ）关于平抛运动，下而的几种说法中正确的是( )A.平抛运动是一种不受任何外力作用的运动B.平抛运动是曲线运动，它的速度方向不断改变，不可能是匀变速运动C.平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动D.平抛运动的落地时间与初速度大小无关，而落地时的水平位移与抛出点的高度有关 2.（A.单选 ）决定平抛运动物体飞行时间的因素是( )A.初速度B.抛出时的高度C.抛出时的高度和初速度D.以上均不对3.（A.单选 ）一架飞机水平地匀速飞行.从飞机上每隔1s 释放一个铁球，先后共释放4个.若不计空气阻力，从飞机上观察4个球( )A.在空中任何时刻总是排成抛物线，它们的落地点是等间距的B.在空中任何时刻总是排成抛物线，它们的落地点是不等间距的C.在空中任何时刻总是在飞机正下方排成竖直的直线，它们的落地点是等间距的D.在空中任何时刻总是在飞机正下方排成竖直的直线，它们的落地点是不等间距的4.（A.单选 ）一个物体以初速度v 0水平抛出，经ts 时，竖直方向的速度大小为v 0，则t 等于( ).v A g2.v B g.2v C g2.v D g5.（B.多选 ）以速度v 0水平抛出一物体，当其竖直分位移与水平分位移相等时，此物体的()A.竖直分速度等于水平分速度B.瞬时速度为05vC.运动时间为02vgD.发生的位移为222v g6. （B.单选 ）（2014年 全国卷2）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为（ ）A.6πB. 4πC. 3πD. 125π7.（B.单选 ）如图所示，一节车厢沿着平直轨道以速度v0匀速行驶，车厢内货架边放一个球，离车厢地板高为h ．当车厢突然改以加速度a 做匀加速运动时，货架上的小球将落下.小球落到地板上时，落点到货架边缘的水平距离是( )2.h A v g.2ah B g .ah C g 02.h ah D v g g+8.（B.单选 ）如图所示，MN 为一竖直墙面，图中x 轴与MN 垂直，距墙面L 的A 点固定一点光源.现从A 点把一小球以水平速度向墙面抛出．则小球在墙面上的影子运动应是( ) A.自由落体运动 B.变加速直线运动 C.匀速直线运动 D.无法判定9.（B.单选 ）如图所示，以9.8m ／s 的水平初速度v 0抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在斜角为30°的斜面上，可知物体完成这段飞行的时间是( )3.3A s 3.23B s.3C s .2D s10.（B.多选 ）（2012年 全国卷2）如图，x 轴在水平地面内，y 轴沿竖直方向。
图中画出了从y 轴上沿x 轴正向抛出的三个小球a 、b 和c 的运动轨迹，其中b 和c 是从同一点抛出的，不计空气阻力，则A.a 的飞行时间比b 的长B.b 和c 的飞行时间相同C.a 的水平速度比b 的小D.b 的初速度比c 的大11.（C 单选 ）甲、乙两球位于同一竖直线上的不同位置，甲比乙高出h ，将甲、乙两球以速度v 1、v 2沿同一水平方向抛出，不计空气阻力，下列条件中可能使乙球击中甲球的是( )A.同时抛出，且v 1<v 2B.甲迟抛出，且V 1>v 2C.甲早抛出，且v 1>v 2D.甲早抛出，且v 1<v 2 12.（C.多选 ）（2013江苏高考）如图所示,从地面上同一位置抛出两小球A 、B,分别落在地面上的M 、N 点,两球运动的最大高度相同. 空气阻力不计,则 A.B 的加速度比A 的大 B.B 的飞行时间比A 的长C.B 在最高点的速度比A 在最高点的大D.B 在落地时的速度比A 在落地时的大二、计算题13.(A)一物体做平抛运动，抛出后1s 末的速度方向与水平方向间的夹角为45°，求2s 末物体的速度大小.14.（B. 2012北京高考卷）如图所示，质量为m 的小物块在粗糙水平桌面上做直线运动，经距离l 后以速度υ飞离桌面，最终落在水平地面上．已知l=1.4m ，υ=3.0 m/s ，m=0.10kg ，物块与桌面间的动摩擦因数μ=0.25，桌面高h=0.45m ，不计空气阻力，重力加速度g 取10m/s2．求：（1）小物块落地点距飞出点的水平距离s ；（2）小物块落地时的动能Ek ； （3）小物块的初速度大小υ0．15.（C.2014.浙江卷）如图所示，装甲车在水平地面上以速度v0=20m/s 沿直线前进，车上机枪的枪管水平，距地面高为h=1.8m 。
在车正前方竖直一块高为两米的长方形靶，其底边与地面接触。
枪口与靶距离为L 时，机枪手正对靶射出第一发子弹，子弹相对于枪口的初速度为v=800m/s 。
在子弹射出的同时，装甲车开始匀减速运动，行进s=90m 后停下。
装甲车停下后，机枪手以相同方式射出第二发子弹。
（不计空气阻力，子弹看成质点，重力加速度g=10m/s2）求装甲车匀减速运动时的加速度大小；当L=410m 时，求第一发子弹的弹孔离地的高度，并计算靶上两个弹孔之间的距离； 若靶上只有一个弹孔，求L 的范围。
靶υ0 s hυl考点三 圆周运动一、选择题1.（A.多选 ）一个物体以角速度ω做匀速圆周运动时，下列说法中正确的是( ) A.轨道半径越大线速度越大 B.轨道半径越大线速度越小 C.轨道半径越大周期越大 D.轨道半径越大周期越小2.（B.多选 ）如图所示，球体绕中心线OO ’转动，则下列说法中正确的是( )A.A 、B 两点的角速度相等B.A 、B 两点的线速度相等C.A 、B 两点的转动半径相等D.A 、B 两点的转动周期相等3.（B.单选 ）两个小球固定在一根长L 的杆的两端，绕杆的O 点做圆周运动，如图所示，当小球1的速度为v 1时，小球2的速度为v 2，则转轴O 到小球2的距离是( )112.Lv A v v +212.Lv B v v +121().L v v C v + 122().L v v D v + 4.（B.单选 ）如图所示．在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体一起运动，物体所受向心力是 ( )A.重力B.弹力C.静摩擦力D.滑动摩擦力5.（B.单选 ）如图所示的皮带传动装置中，轮A 和B 同轴，A 、B 、C 分别是三个轮边缘上的质点，且rA=rC=2rB ，则三个质点的向心加速度之比aA:aB:aC 等于( )A.4:2:1B.2:1:2C.1:2:4D.4:1:46.（B.单选 ）小金属球质量为m 、用长L 的轻悬线固定于O 点，在O 点的正下方L ／2处钉有一颗钉子P ，把悬线沿水平方向拉直，如图所示，无初速度释放，当悬线碰到钉子后的瞬时(设线没有断)，则( )A.小球的角速度突然增大B.小球的线速度突然减小到零C.小球的向心加速度突然增大D.悬线的张力突然增大 7.（C.多选 ）（2014年全国卷1）如图.两个质盘均为m 的小木块a 和b(可视为质点)放在水平四盘上，a 与转轴00'的距离为l , b 与转轴的距离为2l 。
木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k 倍，重力加速度大小为g 。