2022年高考物理二轮复习专题滚动检测二曲线运动 .pdf

学习必备欢迎下载【高考复习指导】 20XX 年高考物理二轮复习专题滚动检测二曲线运动(满分： 100分时间： 60分钟) 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，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 全部选对的得 6 分，选对但不全的得3 分，有选错的得 0 分) 图 1 1如图 1 所示，竖直面内有一个半圆形轨道，AB 为水平直径， O 为圆心，将一些半径远小于轨道半径的小球从A 点以不同的初速度水平向右抛出，若不计空气阻力，在小球从抛出到碰到轨道这个过程中，下列说法正确的是() A初速度大的小球运动时间长B初速度小的小球运动时间长C初速度不同的小球运动时间不可能相同D落在圆形轨道最低点的小球运动时间最长【解析】由公式 h12gt2得 t2hg，因此小球做平抛运动的时间t 仅由其下落的高度 h 决定，与初速度大小无关， A、B 错；初速度不同的小球有可能下落高度 h 相同，即运动时间相同， C 错；落在圆形轨道最低点的小球运动时间最长， D 对【答案】D 2(2013 辽宁省实验中学检测 )20XX 年 2 月 25 日凌晨 0 时 12 分，中国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭，将第十一颗北斗导航卫星成功送入太空预定转移轨道，这是北斗导航系统组网的第六颗倾斜地球同步轨道卫星卫星的运动都可看做是绕地心的匀速圆周运动，该卫星进入轨道正常运转后和前面正在工作的北斗卫星分别记作卫星1 和卫星 2，如图 2 所示假设运行方精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 9 页学习必备欢迎下载向为顺时针， 轨道半径为 r，某时刻这两颗正在工作的卫星分别位于轨道上的P、Q 两位置，轨道半径夹角为60 .已知地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，不计卫星间的相互作用力则以下判断正确的是() 图 2 A两卫星的运行速度都为7.9 km/s B这两颗卫星的加速度大小相等，均为gRrC若卫星 1 向后喷气就一定能追上卫星2 D卫星 1 由位置 P 运动到位置 Q 所需的时间为 4 小时【解析】第一宇宙速度 v7.9 km/s 是卫星的最小发射速度，最大运行速度，由 vGMr知卫星轨道半径越大， 运行速度越小， A 错；在轨道上运行时，GMmr2ma，又 GMgR2，所以 agR2r2，B 错；卫星 1 要想追上卫星 2，则需要减速，向低轨道运行，然后加速，才能追上，C 错；同步卫星周期是24 小时，从 P 到 Q 为16圆周，故运行时间为4 小时， D 对【答案】D 3如图 3 所示，光滑圆弧槽在竖直平面内，半径为0.5 m，小球质量为 0.10 kg，从 B 点正上方 0.95 m高处的 A 点自由下落，落点B 与圆心 O 等高，小球由B 点进入圆弧轨道，飞出后落在水平面上的Q 点，DQ 间的距离为 2.4 m，球从D 点飞出后的运动过程中相对于DQ 水平面上升的最大高度为0.80 m，取 g10 m/s2.不计空气阻力，下列说法错误的是精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 9 页学习必备欢迎下载图 3 A小球经过 C 点时轨道对它的支持力大小为6.8 N B小球经过 P 点的速度大小为 3.0 m/s C小球经过 D 的速度大小为 4.0 m/s DD 点与圆心 O 的高度差为 0.30 m 【解析】设小球经过 C 点的速度为 v1， 由机械能守恒有 mg(HR)12mv21，由牛顿第二定律有： FNmgmv21R，代入数据解得： FN6.8 N，A 对；设小球过 P 点时速度为 vP，小球由 P 到 Q 做平抛运动，有 h12gt2，s2vPt，代入数据解得：vP3.0 m/s，B 对；对球从 A 到 P，由动能定理得： mg(HhOD)mgh12mv2P，解得 hOD0.30 m由机械能守恒有 mg(HhOD)12mv20，解得 vD5.0 m/s，C 错，D 对【答案】C 4如图 4 所示， A 行星运行轨道半径为R0，周期为 T0，经长期观测发现其实际运行轨道与圆轨道总存在一些偏离，且周期性地每隔t0时间发生一次最大偏离如图所示，天文学家认为形成这种现象的原因可能是A 行星外侧还存在着一颗未知行星 B，则行星 B 运动轨道半径为 () 图 4 ARR03t20t0T02BRR0t0t0T精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 9 页学习必备欢迎下载CRR03t0t0T02DRR03t20t0T0【解析】A 行星发生最大偏离时， A、B 行星与恒星在同一直线上且位于恒星同一侧，设行星B 的运行周期为 T、半径为 R，则有2T0t02Tt02 ，所以 Tt0T0t0T0，由开普勒第三定律得R30T20R3T2，RR03t20t0T02，所以选项 A 正确【答案】A 5(2013 吉林市一中模拟 )“快乐向前冲”节目中有这样一种项目，选手需要借助悬挂在高处的绳飞到鸿沟对面的平台上，如果已知选手的质量为m，选手抓住绳由静止开始摆动， 此时绳与竖直方向夹角为 ，绳的悬挂点 O 距平台的竖直高度为 H，绳长为 l，不考虑空气阻力和绳的质量，下列说法正确的是() 图 5 A选手摆到最低点时处于失重状态B选手摆到最低点时所受绳子的拉力为(32cos )mgC选手摆到最低点时所受绳子的拉力大小大于选手对绳子的拉力大小D选手摆到最低点的运动过程中，其运动可分解为水平方向的匀加速运动和竖直方向的匀加速运动【解析】选手摆到最低点时绳子拉力大于重力，应为超重状态， 此时绳子拉力与重力的合力提供向心力，有Tmgmv2l，在下落过程mgl(1cos )12mv2，可求得绳子拉力为T(32cos )mg，另外选手所受绳子的拉力与选手对精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 9 页学习必备欢迎下载绳子的拉力为相互作用力，大小相等，所以选项A、C 错误，选项 B 正确；选手摆到最低点的运动应为竖直面内的圆周运动，不能分解为水平方向的匀加速运动和竖直方向的匀加速运动，选项D 错误【答案】B 6(2013 黄冈模拟 )下列图中实线为河岸，河水的流动方向如图v 的箭头所示，虚线为小船从河岸M 驶向对岸 N 的实际航线则其中可能正确的是() 【解析】船渡河的运动可看做水流的运动和小船运动的合运动虚线为小船从河岸 M 驶向对岸 N 的实际航线，即合速度的方向小船合运动的速度的方向就是其真实运动的方向根据题意画出小船同时参与的两个分运动的矢量图，由图可知，实际航线可能正确的是A、B. 【答案】AB 7做圆周运动的两个物体M 和 N，它们所受的向心力F 与轨道半径 R 之间的关系如图 6 所示，其中图线 N 为双曲线的一个分支则由图象可知() 图 6 A物体 M 和 N 的线速度均保持不变精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 9 页学习必备欢迎下载B在两图线的交点， M 和 N 的动能相同C在两图线的交点， M 和 N 的向心加速度大小相同D随着半径增大， M 的线速度增大， N 的角速度减小【解析】由 FR 图线知在圆周运动中物体M 的角速度不变，物体N 的线速度不变， A 错误在两图线的交点处，F、R相同， FMm1R2Mm1v2MR，FNm2v2NR，所以有12m1v2M12m2v2N，即 M 和 N 的动能相同， B 正确；向心加速度aFM，由于 M 不一定相等所以向心加速度大小不一定相同，C 错误；随半径R增大， FM增大， FN减小，vM增大， FNm2R2N，N减小， D 正确【答案】BD 8如图 7 所示，小球沿水平面通过O 点进入半径为 R 的半圆弧轨道后恰能通过最高点 P，然后落回水平面，不计一切阻力，下列说法中正确的是() 图 7 A小球落地点离 O 点的水平距离为 2RB小球落地时的动能为5mgR2C小球运动到半圆弧最高点P 时向心力恰好为零D若将半圆弧轨道上部的1/4 圆弧截去，其他条件不变，则小球能达到的最大高度为 2R【解析】小球恰能通过最高点，所以在P 点满足 mgmv2PR，C 错；离开轨道后小球做平抛运动有： xvPt,2R12gt2， 即 x2R， A 对； 由动能定理知 mg 2R精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 9 页学习必备欢迎下载Ek12mv2P，所以 Ek52mgR，B 对；由机械能守恒知Ekmgh，即 h52R，D错【答案】AB 二、非选择题 (共 3 小题，共 52 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，必须明确写出数值和单位) 9(16 分)(2012 皖南八校联考 )“天宫一号”是中国第一个目标飞行器，于20XX 年 9 月 29 日 21 时 16 分 3 秒在酒泉卫星发射中心发射， 发射“天宫一号”的“长征二号 FT1”型火箭加注约 450吨的推进剂， 火箭发射后腾空而起 设发射装备总质量为 M，从静止开始的不太长时间内做竖直方向的匀加速直线运动，经过时间 t 上升高度 h，且发射装备总质量不变，重力加速度为g.试求：(1)火箭发射经过时间t 时的速度大小；(2)火箭发射时的推力大小F；(3)如果已知地球半径为R， 求飞行器做绕地球飞行的近地匀速圆周运动时的速率 v. 【解析】(1)设火箭发射时的加速度为a，有 h12at2又 vat，得 v2ht. (2)由牛顿运动定律得： FMgMa解得 FM(g2ht2)(3)飞行器做近地匀速圆周运动时，设飞行器质量为m，有 mgmv2R，解得 vgR. 【答案】(1)2ht(2)M(g2ht2)(3) gR10(18 分)如图 8 所示，用内壁光滑的薄壁细圆管弯成的由半圆形APB(圆半径比细管的内径大得多)和直线 BC 组成的轨道固定在水平桌面上，已知APB部分的半径 R1.0 m，BC 段长 L1.5 m弹射装置将一个小球 (可视为质点 )以v05 m/s 的水平初速度从A 点弹入轨道，小球从C 点离开轨道随即水平抛出，精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 9 页学习必备欢迎下载落地点 D 离开 C 的水平距离 s2 m，不计空气阻力， g 取 10 m/ s2.求：图 8 (1)小球在半圆轨道上运动时的角速度和加速度 a 的大小；(2)小球从 A 点运动到 C 点的时间 t；(3)桌子的高度 h. 【解析】(1)小球在半圆轨道中运动时：角速度 v0R515(rad/s) 加速度 av20R52125(m/s2)(2)小球从 A 到 B 的时间 t1 Rv03.14150.628(s) 从 B 到 C 的时间 t2Lv01.550.3(s) 小球从 A 到 C 的时间 tt1t20.6280.30.928(s)(3)小球从 C 到 D 的过程 t32hgsv0桌子高度 h12gt23s2g2v2022102520.8(m)【答案】(1)5 rad/s25 m/ s2(2)0.928 s(3)0.8 m 11(18 分)(2013 山东师大附中模拟 )如图 9 所示，轻直杆长为 2 m，两端各连着一个质量为 1 kg 的小球 A、B，直杆绕着 O 点以角速度 8 rad/s 逆时针匀速转动，直杆的转动与直角斜面体在同一平面内OA1.5 m，A 轨迹的最低点恰好与一个直角斜面体的顶点重合，斜面的底角为37 和 53 ，取 g10 m/ s2. 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 9 页学习必备欢迎下载图 9 (1)当 A 球通过最低点时，求B 球对直杆的作用力；(2)若当 A 球通过最低点时，两球脱离直杆(不影响两球瞬时速度，此后两球不受杆影响 )，此后 B 球恰好击中斜面底部，且两球跟接触面碰后不反弹，试求B 球在空中飞行的时间；(3)在(2)的情形下，求两球落点间的距离【解析】(1)设杆对 B 球的作用力 F 向下，有mgFm 2 OB解得 F22 N，即杆对 B 的作用力为 22 N，方向向下由牛顿第三定律， B 球对杆的作用力 F22 N，方向向上(2)脱离直杆时 vAOA 12 m/s，vB OB4 m/ s 设在空中飞行时间为t，则有： tan 37 12gt2ABvBt解得 t1 s. (3)B 的水平位移 xBvBt4 m A 的竖直位移 h12gt2AB3 m A 的水平位移 xAvA2hg12515 m94m，A 直接落在地面上， 因此两球落点间距为 lxAxB(125154)m. 【答案】(1)22 N向上(2)1 s (3)(125154)m 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 9 页