2022年高考物理专题强化测评精练精析专题曲线运动新人教.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载专题强化测评（二）曲线运动一、单项挑选题（此题共5 小题,每道题45 分钟 100分 6 分,共计 30 分. 每道题只有一个选项符合题意）1. （2022· 宿迁模拟）在杂技表演中,猴子沿竖直杆向上做初速度为零、加速度为 a 的匀加速运动,同时人顶着直杆以速度 v 0水平匀速移动,经过时间 t, 猴子沿杆向上移动的高度为 h,人顶杆沿水平地面移动的距离为 x,如下列图 . 关于猴子的运动情形,以下说法中正确选项（）A. 相对地面的运动轨迹为直线B. 相对地面做变加速曲线运动C.t 时刻猴子对地速度的大小为 v0+at 2 2D.t 时间内猴子对地的位移大小为 x h2. （2022· 盐城模拟）链球运动是使 用双手进行投掷的竞赛项目 . 运动员双手紧握链条的一端,另一端拴一重 球,绕竖直轴做圆周运动 . 在转速不断增大的过程中,某时刻突然松手,链球水平飞出 . 以下说法中正确的是（）A. 松手前链条的拉力总是与球的速度方向垂直B. 松手时球在重力和离心力作用下向外飞出C.球飞出后在空中运动时间与松手时球的速率无关D.球飞出的水平距离仅由松手时球的速率打算名师归纳总结 3. （2022· 镇江模拟）如下列图,两个小球从水平地面上方同一点OO分别以初速度v1、v2水平抛出,落在第 1 页,共 10 页地面上的位置分别是A、B,O 是点 O在地面上的竖直投影,且AAB13. 如不计空气阻力,就两- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 小球（）学习好资料欢迎下载A. 抛出的初速度大小之比为 14 B. 落地速度大小之比为 13 C.落地速度与水平地面夹角的正切值之比为 13 D.通过的位移大小之比为 134. 随着我国登月方案的实施,我国宇航员登上月球已不是理想,假如我国宇航员登上月球并在月球表面附近以初速度v0 竖直向上抛出一个小球,经时间t 后回到动身点,已知月球的半径为R,引力常量为G,就以下说法正确选项（）A. 月球表面的重力加速度为2v0tB. 月球的质量为v R2GtC.宇航员在月球表面获得v R的速度就可能离开月球表面环绕月球做圆周运动tD.宇航员在月球表面邻近绕月球做匀速圆周运动的绕行周期为Rtv05. 在汶川地震的抗震救灾中,我国自主研制的“ 北斗一号” 卫星导航系统发挥了庞大作用,该系统具有导航、定位等功能, “ 北斗” 系统中两颗质量不相等的工作卫星沿同一轨道绕地心 O做匀速圆周运动,轨道半径为 r ,某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、 B两位置,如下列图,如卫星均沿顺时针方向运行,名师归纳总结 地球表面的重力加速度为g,地球半径为R, AOB60° ,就以下判定不正确选项（）第 2 页,共 10 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载A. 这两颗卫星的加速度大小相等B. 卫星 1 向后喷气就肯定能追上卫星 2 C.卫星 1 由位置 A 运动到位置 B所需的时间为 r r3R gD.卫星 1 由位置 A 运动到位置 B的过程中万有引力做功为零二、多项挑选题（此题共 4 小题,每道题 8 分,共计 32 分,每道题有多个选项符合题意）6.（2022· 南京模拟） 我国和欧盟合作的 “ 伽利略”卫星导航定位系统终止了美国全球卫星定位系统（ GPS）一统天下的局面 . 该定位系统由 30 颗轨道卫星组成, 卫星的近似圆形轨道高度为 2. 4× 10 4 km,倾角为 56° ,分布在 3 个轨道面上,每个轨道面部署 9 颗工作卫星和 1 颗在轨备份卫星,当某颗工作卫星显现故障时可准时顶替工作 . 如某颗替补卫星处在略低于工作卫星的轨道上,就以下说法中正确选项（）A. 替补卫星的线速度大于工作卫星的线速度B. 替补卫星的周期小于工作卫星的周期C.工作卫星沿其轨道切线方向 向后喷出气体,可能追上前面的工作卫星D.替补卫星沿其轨道切线方向向后多次喷出气体,可能到达工作卫星的轨道7如下列图,在斜面顶端 a 处以速度 va 水平抛出一小球,经过时间 t a恰好落在斜面底端 P处；今在 P 点正上方与 a 等高的 b 处以速度 vb 水平抛 出另一小球, 经过时间 tb 恰好落在斜面的中点处 . 如不计空气阻力,以下关系式正确选项名师归纳总结 （）第 3 页,共 10 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - A.va=vb学习好资料欢迎下载B.va=2 vbC.ta=tbD.ta=2 tb8. “ 天宫一号” 目标飞行器既是交会对接目标飞行器,也是一个空间试验室,将以此为平台开展空间试验室的有关技术验证,假设“ 天宫一号” 绕地球做半径为r 1,周期为 T1的匀速圆周运动,地球绕太阳做半径为 r2、周期为 T2 的匀速圆周运动,已知引力常量为G,就依据题中的条件可以求得（）A. 太阳的质量 B. “ 天宫一号” 的质量 C.“ 天宫一号” 与地球间的万有引力 D.地球与太阳间的万有引力9.2022 · 德州模拟 如下列图, 质量为 m的小球置于正方体的光滑盒子中,盒子的边长略大于球的直径某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动,已知重力加速度为g,空气阻力不计,要使在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力,就（）A该盒子做匀速圆周运动的周期肯定小于2Rg名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料R欢迎下载B该盒子做匀速圆周运动的周期肯定等于2gC盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小可能小于 2mg D盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小等于 2mg 三、运算题（此题共 3 小题,共 38 分,需写出规范的解题步骤）10. （12 分）如下列图, ABC和 DEF是在同一竖直平面内的两条光滑轨道,其中 ABC的末端水平, DEF是半径为 r=0.4 m的半圆形轨道,其直径 DF沿竖直方向, C、D可看做重合 . 现有一可视为质点的质量 m=0.1 kg的小球从轨道 ABC上距 C点高为 H的地方由静止释放 . （1）如要使小球经 C处水平进入轨道 DEF且能沿轨道运动,H至少要有多高 . 名师归纳总结 - - - - - - -（2）如小球静止释放处离C点的高度 h 小于（ 1）中 H的最小值,小球可击中与圆心等高的E 点,求此 h的值 . （取 g=10 m/s2）（3） 小球能沿轨道DEF运动的情形下,求小球对轨道上F 点的最小压力 . 1112 分 如图是利用传送带装运煤块的示意图. 其中,传送带长20 m,倾角 =37° ,煤块与传送带间的动摩擦因数 =0.8 ,传送带的主动轮和从动轮半径相等,主动轮轴顶端与运煤车底板间的竖直高度H = 1.8 m ,与运煤车车箱中心的水平距离x=1.2 m. 现在传送带底端由静止释放一些煤块（可视为质点）,煤块在传送带的作用下先做匀加速直线运动,后与传送带一起做匀速运动,到达主动轮时随轮一起匀速转动.要使煤块在轮的最高点水平抛出并落在车箱中心,取g=10 m/s2,sin37 ° =0.6 , cos37° = 0.8 ,求：第 5 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - （1）传送带匀速运动的速度学习好资料R. 欢迎下载v 及主动轮和从动轮的半径（2）煤块在传送带上由静止开头加速至落到车底板所经过的时间 T. 12. （ 2022· 苏北四市模拟） （14 分）如图,半径 R0.4 m 的圆盘水平放置,绕竖直轴 OO 匀速转动,在圆心 O正上方 h=0.8 m 高处固定一水平轨道 PQ,转轴和水平轨道交于 O 点 . 一质量 m=1 kg 的小车（可视为质点）,在 F4 N 的水平恒力作用下,从O 左侧 x 02 m 处由静止开头沿轨道向右运动,当小车运动到 O 点时,从小车上自由释放一小球,此时圆盘半径 OA与 x 轴重合 . 规定经过 O点水平向右为 x 轴正方向. 小车与轨道间的动摩擦因数 0.2,g 取 10 m/s 2. （1）如小球刚好落到 A 点,求小车运动到 O 点的速度；（2）为使小球刚好落在 A 点,圆盘转动的角速度应为多大？（3）为使小球能落到圆盘上,求水平拉力 F 作用的距离范畴 . 答案解析1. 【解析】 选 D. 猴子相对地面竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动,水平方向做匀速直线运动,故猴子相对地面做匀变速曲线运动,hA、 B均错误； t 时刻猴子的速度大小为v02at2,C错误； t 时间内猴子对地的位移大小为x22, D正确 . 2. 【解析】 选 C.因松手后链球水平飞出,做平抛运动. 其运动时间由抛出点高度打算,与松手时球的速率名师归纳总结 无关, C正确；而水平距离x=v0t ,由抛出点高度和松手时球的速度共同打算,D错误；因松手前链球做加第 6 页,共 10 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 速运动,拉力对链球肯定做正功,故学习好资料欢迎下载B 错误 . A 错误；球向外飞出不是离心力作用,而是惯性的作用,3. 【解析】 选 A. 因两球抛出点高度相同,故两球落地时间相等,由x=vt ,x O B= 4xOA,可得： v1 v214, A 正确；落地速度v 地v2gt2, 故无法得出B 项结果, B错误；由tan21gt 22可知,也无法求出两球位移1=gt, tan 2gt得,tan14,C 错误；由位移xvtv1v2tan212大小之比, D错误 . 4. 【解析】 选 A. 由 v0gt 得出 g 2v 0,A 对；在月球表面邻近,由 GMmmg,结合 g 2v 0,得月2 t R 2 t2球的质量 M= 2v R,故 B错；离开月球表面环绕月球做圆周运动的最小速度 vgR 2v R,故 CGt t错；宇航员在月球表面邻近绕月球做匀 速圆周运动的绕行周期 T 2 R 2Rt,故 D错. v v 05. 【解析】 选 B. 由 GMm2 m 42 2r ma 可知,a GM2,A正确； T= 2 3r,又 GMm2 =mg,可得r T r GM RT=2 r r,卫星 1 由 A到 B所需时间 t T r r, C正确；因卫星受到的万有引力与速度垂直,故R g 6 3R g万有引力不做功,D正确；卫星 1 向后喷气,加速后做离心运动,不能追上同轨道的卫星 2,故 B错误 . 2 2 2 36. 【解析】 选 A、 B、D.由 GMm2 m vm 42 g 可知,v GM ,T 4 r,因替补卫星的轨道r r T r GM半径小于工作卫星的轨道半径,故替补卫星的线速度大于工作卫星的线速度,替补卫星的周期小于工作卫星的周期, A、B 均正确；替补卫星沿其轨道切线方向向后喷出气体,使其线速度增大,做离心运动,可能到达工作卫星轨道,同理工作卫星沿其轨道切线方向向后喷出气体,因其做离心运动,轨道半径增大,线速度减小,不行能追上同轨道卫星,故C错误, D正确 . 2h,a 下落的高度是b 的 27【解析】 选 B、 D. 做平抛运动的物体运动时间由竖直方向的高度打算即t=g倍,有 ta=2 tb,D正确, C错误；水平方向的距离由高度和初速度打算x=v02h,由题意得a 的水平位移是b 的 2 倍,可知 va= g2 vb,B 正确 . 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 8.【解析】 选 A、D.已知“ 天宫一号”学习好资料欢迎下载GMmmr 142,绕地球做半径为r1,周期为 T1的匀速圆周运动, 由22 r 1T 1可求出地球的质量,同理,已知地球绕太阳做半径为r2、周期为 T2的匀速圆周运动,可求出太阳的质量,故 A 对, B错；又知道引力常量为 G,故可求出地球与太阳间的万有引力,所以 C错, D对. 2mv9. 【解析】 选 B、 D.要使在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力,就有 mg,解得该盒子做匀速R圆周运动的速度 vgR,该盒子做匀速圆周运动的周期为 T2 R2 R. 选项 A 错误, B 正确；在v g2最低点时,盒子与小球之间的作用力和小球重力的合力供应小球运动的向心力,由 Fmgmv,解得 FR2mg,选项 C错误 ,D 正确 . 10. 【解析】（ 1）设小球到达C点时的速度大小为v,依据机械能守恒定律有mgH=1 22 mv（1 分）小球能在竖直平面DEF内做圆周运动,在圆周最高点必需满意mgmv2（1 分）r联立以上两式并代入数据解得：H0.2 m （1 分）故 H至少为 0.2 m. （2）如 h<H,小球过 C点后做平抛运动,设小球经C点时的速度大小为vx,就有r=1 2gt2,r=v xt （ 2 分）依据机械能守恒定律有mgh=1 2mvx 2（1 分）联立以上三式并代入数据解得：名师归纳总结 h=0.1 m. vF,由机械能守恒定律可得：（ 1 分）2 分 第 8 页,共 10 页（3）设小球到达F点的最小速度为1 2mvF 2=mgH+2r ,- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 又 FNF-mg=mvF2, 学习好资料欢迎下载2 分 r以上两式联立可解得FNF6 N,1 分 （1 分）由牛顿第三定律得：小球对轨道上F 点的最小压力为6 N. 1 分 答案 : （1）0.2 m （ 2）0.1 m （3）6 N 11【解析】 1 ）由平抛运动的公式,得x=vt H=1 2gt2 解得 v=2 m/s 1 分 要使煤块在轮的最高点做平抛运动,就煤块到达轮的最高点时对轮的压力为零,由牛顿其次定律得2 mg=m vR2 1分 2 分 解得 R=0.4 m 1 分 （2）由牛顿其次定律F=ma得a=F m = gcos gsin =0.4 m/s设煤块加速运动的时间为t1,由 v=v 0+at 得 t 1=v a =5 s ,分1 分 设此过程煤块运动的距离为s1,就s1=1 2at1 2= 12× 0.4 × 5 2 m=5 m 1设煤块匀速运动的距离为s2, 就 s2=L-s1=15 m. 设其匀速运动时间为t 2, 分 就 t 2=2s15 s=7.5 s 1v2煤块做平抛运动的时间t3=2H=0.6 s 1分 g煤块运动的总时间为名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载T=t 1+t 2+t 3=5 s+7.5 s+0.6 s=13.1 s 1 分 答案：（1）2 m/s 0.4 m （2）13.1 s 12. 【解析】（ 1）小球离开小车后,由于惯性,将以离开小车时的速度做平抛运动,h=1 gt 2 1 分 2R=vt 1 分 运算得小车运动到 O 点的速度v=1 m/s 2 分 2 为使小球刚好落在 A 点,就小球下落的时间为圆盘转动周期的整数倍,有 t=kT=2k,其中 k=1,2,3,（1 分）即 =2k g =5k rad/s, 其中 k=1,2,3 （ 1 分）2h（3）小球如能落到圆盘上,其在 O点的速度范畴是0<v 1 m/s 1 分 设水平拉力作用的最小距离与最大距离分别为 x1、x2, 对应到达 O 点的速度分别为 0 和 1 m/s. 依据动能定理,有 Fx1- mgx0=0 2 分 代入数据解得 x1=1 m （1 分）依据动能定理,有Fx2- mgx0=1 2mv 2-0 1 m<x1.125 m. 1（2 分）代入数据解得x2=1.125 m （1 分）就水平拉力F 作用的距离范畴分 答案：（1）1 m/s （2） 5k rad/s, 其中 k=1,2,3 （3） 1 m<x 1.125 m 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 10 页