2022年高考物理二轮复习专题限时集训：专题曲线运动 .pdf

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1、学习好资料欢迎下载专题限时集训(三)专题三曲线运动 (时间： 45 分钟 ) 1投飞镖是深受人们喜爱的一种娱乐活动如图 31 所示， 某同学将一枚飞镖从高于靶心正上方的位置水平投向竖直悬挂的靶盘，结果飞镖打在靶心的正下方忽略飞镖运动过程中所受空气阻力，在其他条件不变的情况下，为使飞镖命中靶心，他在下次投掷时应该() 图 31 A适当增大飞镖投出时的速度B适当减小飞镖投出时的高度C换用质量稍大些的飞镖D到离靶盘稍远的地方投出飞镖2如图 32 所示， 半径 r0.5m 的光滑圆轨道被竖直固定在水平地面上，圆轨道最低处有一小球 (小球的半径比r 小很多 )现给小球一个水平向右的初速度v0，要使小球不

2、脱离轨道运动，下列v0满足的是 () 图 32 Av0 5m/sBv02 5m/s Cv05m/sD v010m/s 3如图 33 所示， 铁路转弯处外轨应略高于内轨，火车必须按规定的速度行驶，则转弯时 () 图 33 A火车所需向心力沿水平方向指向弯道内侧B弯道半径越大，火车所需向心力越大C火车的速度若小于规定速度，火车将做离心运动D火车若要提速行驶，弯道的坡度应适当增大4如图 34 所示， 摆长为 l 的摆悬挂在小车支架上，小车与摆球一起以速度v0匀速向右运动小车与矮墙相碰后立即停止(不弹回 )，则下列关于摆球上升能够达到的最大高度H的说法中，正确的是() 精选学习资料 - - - - -

3、 - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 6 页学习好资料欢迎下载图 34 A若 v02gl，则 HlB若 v02gl，则 H2lC当 v0很大时，可以使上升的最大高度Hv202gD上述说法都正确5一般的曲线运动可以分成很多小段，每小段都可以看成圆周运动的一部分，即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替如 图 35 甲所示，曲线上 A 点的曲率圆定义为：通 过 A 点和曲线上紧邻A 点两侧的两点作一圆，在极限情况下，这个圆就叫做A 点的曲率圆，其半径叫做 A 点的曲率半径现将一物体沿与水平面成角的方向以速度v0抛出，如图乙所示则在其轨迹最高点P 处的曲率半径是

4、() 图 35 A.v20gB.v20sin2gC.v20cos2gD.v20cos2gsin6一辆小车沿水平面始终保持做匀变速直线运动一根细线上端固定在车顶，下端系一个小球M，稳定时，细线的位置如图36 所示，当时在小车地板上，小球正下方的点是P 点某时刻细线突然断裂，小球落到小车的地板上(该过程小车的运动方向未变，小球没有跟左右两壁相碰，不计空气阻力)设小球落到小车地板上的点是Q 点则下列说法正确的是 () 图 36 A无论小车向左运动还是向右运动，Q 点都一定在P 点的左侧B无论小车向左运动还是向右运动，Q 点都一定在P 点的右侧C若小车向左运动则Q 点一定在P 点的左侧，若小车向右运动

5、则Q 点一定在P 点的右侧D若小车向左运动侧Q 点一定在P 点的右侧，若小车向右运动则Q 点一定在P 点的左侧7水平抛出的小球，t 秒末的速度方向与水平方向的夹角为 1，tt0秒末速度方向与水平方向的夹角为2，忽略空气阻力，重力加速度为g，则小球初速度的大小为() Agt0(cos1cos2) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 6 页学习好资料欢迎下载B.gt0cos1cos2Cgt0(tan2 tan1) D.gt0tan2tan18运动员站在高台上，双手紧握链条的一端，链条另一端拴一重球，重球在水平面内做圆周运动， 在

6、转速不断增大的过程中，某时刻突然松手， 链球水平飞出 空气阻力不计 下列说法中正确的是() A松手前链条的拉力总是与球的速度方向垂直B转速不断增大的过程中，链条的拉力对球做功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决定9如图 37 所示， 在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当小车匀速向右运动时，物体 A 的受力情况是() 图 37 A绳子的拉力大于A 的重力B绳子的拉力等于A 的重力C绳子的拉力小于A 的重力D绳子的拉力先是大于A 的重力，后变为小于A 的重力10如图 38 所示， 质量 m2.0kg 的物体在水平外力的作用下在水平面上运动，已知物体运动

7、过程中的坐标与时间的关系为：x3.0t(m)， y0.2t2(m)根据以上条件，求：(g10m/s2) 图 38 (1)t10s时刻物体的位置坐标；(2)t10s时刻物体的速度和加速度的大小与方向精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 6 页学习好资料欢迎下载11如图 39 所示，水平地面上有一个坑，其竖直截面为半圆，ab 为沿水平方向的直径若在a 点以初速度v0沿 ab 方向抛出一小球，小球会击中坑壁上的c 点已知c 点与水平地面的距离为圆半径的一半，求圆的半径图 39 12如图 310 所示，质量 m50kg 的跳台花样滑雪

8、运动员(可看成质点 )，从静止开始沿斜面雪道从A 点滑下，沿切线从B 点进入半径R15m 的光滑竖直冰面圆轨道BPC，通过轨道最高点C 水平飞出，经t2s 落到斜面雪道上的D 点，其速度方向与斜面垂直斜面与水平面的夹角 37 ，运动员与雪道之间的动摩擦因数 0.075，不计空气阻力取当地的重力加速度g10m/s2，sin37 0.60，cos37 0.80.试求：(1)运动员运动到C 点时的速度大小vC；(2)运动员在圆轨道最低点P 受到轨道支持力的大小FP；(3)A 点离过 P 点的水平地面的高度h. 图 310 专题限时集训(三) 1A【解析】 适当增大飞镖投出时的速度，则飞镖水平方向的分

9、运动时间变短，竖直方向的自由落体分运动的位移减小，飞镖可击中靶心飞镖的运动与其质量无关只有选项 A 正确2D【解析】 当 v0较大时，小球不脱离轨道的条件是在最高点的最小向心力等于小球的重力mgmv2mr.对由最低点到最高点过程应用动能定理，mg 2r12mv2m12mv21，解得最低点的最小速度v15gr5m/s.当 v0较小时，小球不脱离轨道的条件是小球由最低点沿圆弧运动到水平直径前速度减小为零，即 mgr012mv22， 解得最低点的最大速度v22gr10m/s.所以只有选项D 正确精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共

10、6 页学习好资料欢迎下载3AD【解析】 火车转弯半径在水平面内，其向心力沿水平方向指向弯道内侧，向心力的大小Fmv2r，弯道半径越大，火车所需向心力越小；火车的速度若小于规定速度，运行过程需要的向心力减小，而火车重力和支持力的合力将大于需要的向心力，火车有向心运动的趋势；火车若要提速行驶，在此弯道上运行需要的向心力变大，应适当增大弯道的坡度，使火车重力和支持力的合力变大所以选项 AD 正确4A【解析】 小车撞后停止运动，小球绕绳的悬点做圆周运动，小球完成完整的圆周运动的条件是小球到达最高点的速度vmgl.由最低点到最高点有，mg 2l12mv2m12mv2，得最低点的最小速度v5gl，选项 B

11、 错误；即使v0很大，也不可以使上升的最大高度 Hv202g，因为其最高点的速度不可能为零，C 错误；如果v02gl，则小球恰能到达水平直径，在最高点的速度为零，由mgH012mv20，得 Hv202gl，选项 A 正确5C【解析】 根据运动的分解，物体斜抛到最高点P 的速度 vPv0cos ；在最高点P，物体所受重力提供向心力，根据牛顿第二定律：mgmv2PR，解得： Rv20cos2g.故选项 A、B、D 错误，选项C 正确6B【解析】 小车可能是向左做匀加速运动，也可能是向右做匀减速运动如果小车向左做匀加速运动，细线断裂后，小球的水平速度小于小车的速度，小球将落在P 点右侧；如果小车向右

12、做匀减速运动，细线断裂后， 小球的水平速度大于小车的速度，小球也将落在P 点右侧7D【解析】 t 秒末小球的竖直速度vy1 gt， tt0秒末小球的竖直速度vy2g(tt0)，作出两时刻的速度分解矢量图，则vy1v0tan1，vy2v0tan2，解得 v0gt0tan2tan1，选项D 正确8BC【解析】 在重球转速不断增大的过程中，拉力对球做功，拉力方向与球速度方向之间的夹角小于90 ；松手前球在水平面内运动，松手后球做平抛运动，运动时间仅由竖直高度决定，球飞出的水平距离由松手时球的速率和离地面的高度共同决定9A【解析】 小车水平向右的速度(也就是绳子末端的运动速度)为合速度，它的两个分速度

13、 v1、v2如图所示其中v2就是拉动绳子的速度，它等于物体A 上升的速度，vA v2vcos .小车匀速向右运动的过程中， 逐渐变小，则vA逐渐变大，故A 做加速运动，由A 的受力及牛顿第二定律知，绳的拉力大于A 的重力，选项A 正确10(1)(30,20)(2)5.0m/s，与 x 轴正方向夹角为5304m/s2，沿 y 轴正方向【解析】(1)将时间 t10s 代入坐标与时间的关系式可得：x3.0t3.010m30m y0.2t2 0.2102m20m. 即 t10s 时刻物体的位置坐标为(30,20)(2)物体运动过程中的坐标与时间的关系式为：x3.0t(m)，y 0.2t2(m) 而物体

14、在两个方向的运动规律为：xv0t，y12at2二者比较得：v0 3.0m/s，a0.4m/s2当 t10s 时， vyat0.410m/s4.0m/s vv20v2y3.024.02m/s5.0 m/s tan vyvx43精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 6 页学习好资料欢迎下载即速度方向与x 轴正方向夹角为53物体在 x 轴方向做匀速运动，在y 轴方向做匀加速运动，a0.4m/s2，沿 y 轴正方向11.4 7 4 3gv20【解析】 设圆半径为r，质点做平抛运动，则：xv0ty0.5r12gt2过 c 点作 cd a

15、b 于 d 点，由 Rt acdRt cbd，可得 cd2ad db，即：r22x(2rx)由得：r4 7 43gv20【r4 74 3gv20不合题意，舍去】12(1)15 m/s(2)3250N(3)45.5m 【解析】(1)将平抛运动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，可得vCvytan gttan 15m/s (2)设运动员运动到P 点时的速度大小为vP，根据动能定理得：12mv2C12mv2P mg 2R根据 牛顿第二定律得：FPmgmv2PR联立解得： FP3250N (3)由 A 到 P 过程根据动能定理有：mgh mg cos hR 1cossin12mv2P0 解得 h45.5m 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 6 页