2022年高考物理三轮特训专项总复习 专题5 变力作用下的曲线运动 力学.doc

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1、专题05变力作用下的曲线运动-力学一单项选择题(每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目的要求；每题4分)1(2013揭阳期末)自行车场地赛中，运动员骑自行车绕圆形赛道运动一周，下列说法正确的是 A运动员通过的路程为零 B运动员发生的位移不为零 C运动员的速度方向时刻在改变 D由于起点与经终点重合，速度方向没有改变2(2012肇庆一模)作匀速圆周运动的人造卫星的轨道半径增大到原来的2倍后仍作匀速圆周运动，则 A根据公式v=r可知，卫星运动的线速度将增大到原来的2倍 B根据公式可知，卫星所需的向心力将减小到原来的 C根据公式可知，卫星的向心加速度将减小到原来的 D根据公式可知，地球提供的向心

2、力将减小到原来的3(2012潮州二模)有一种杂技表演叫“飞车走壁”由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁，做匀速圆周运动下图中粗线圆表示摩托车的行驶轨迹，轨迹离地面的高度为h下列说法中正确的是 Ah越高，摩托车对侧壁的压力将越大 Bh越高，摩托车做圆周运动的向心力将越大 Ch越高，摩托车做圆周运动的周期将越小Dh越高，摩托车做圆周运动的线速度将越大4(2013广东卷)如图，甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周运动，下列说法正确的是 A甲的向心加速度比乙的小 B甲的运行周期比乙的小 C甲的角速度比乙的大D甲的线速度比乙的大二双项选择题(每小题给出的四个选项中，有两

3、个选项符合题目的要求；每题6分，全选对得6分，只选1个且正确得3分，错选、不选得0分)acdb5(2013广州二模)摩天轮顺时针匀速转动时，重为G的游客经过图中a、b、c、d四处时，座椅对其竖直方向的支持力大小分别为Na、Nb、Nc、Nd，则 ANaG BNbG CNcG DNdGAB6(2011广州调研)如下图，通过皮带传动的两个皮带轮(皮带和轮不发生相对滑动)，大轮的半径是小轮半径的2倍A、B分别是大小轮边缘上的点，则A、B的线速度v、角速度之比是 AvA：vB=1：1 BvA：vB=1：2 CA：B=1：1 DA：B=1：27(2011汕头二模)如图，铁路转弯处外轨应略高于内轨，火车必须

4、按规定的速度行驶，则转弯时 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8(2010韶关一模)如图所示，两个内壁光滑、半径不同的半圆轨道固定于地面，一个小球先后在与球心在同一水平高度的A、B两点由静止开始下滑，通过轨道最低点时 AA球对轨道的压力等于B球对轨道的压力 BA球对轨道的压力小于B球对轨道的压力 CA球的角速度等于B球的角速度 DA球的角速度大于B球的角速度9(2010珠海质量监测)我国于2007年10月24日发射的“嫦娥一号”探月卫星简化后的路线如图所示卫星由地面发

5、射后，经过发射轨道进入停泊轨道，然后在停泊轨道经过调速后进入地月转移轨道，再次调速后进入工作轨道已知地球与月球的质量之比为a，卫星的停泊轨道与工作轨道的半径之比为b，卫星在停泊轨道与工作轨道上均可视为做匀速圆周运动，则： A卫星在停泊轨道和工作轨道运行的速度之比为 B卫星从停泊轨道进入地月转移轨道需要加速，从地月转移轨道进入工作轨道需要减速 C卫星的发射速度大于第二宇宙速度 D卫星在停泊轨道运行的速度大于地球的第一宇宙速度三非选择题10(2009广东卷节选)如图所示，一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心轴OO转动，筒内壁粗糙，筒口半径和筒高分别为R和H，筒内壁A点的高度为筒高的一半内壁上有一质量为m

6、的小物块求：OORHH/2A 当筒不转动时，物块静止在筒壁A点受到的摩擦力和支持力的大小； 当物块在A点随筒做匀速转动，且其受到的摩擦力为零时，筒转动的角速度11(2011天津卷.有改动)如图所示，圆管构成的半圆形竖直轨道固定在水平地面上，轨道半径为R，MN为直径且与水平面垂直，直径略小于圆管内径的小球A以某一初速度冲进轨道，到达半圆轨道最高点M时与静止于该处的质量与A相同的小球B发生碰撞，碰后两球粘在一起飞出轨道，落地点距N为2R重力加速度为g，忽略圆管内径，空气阻力及各处摩擦均不计，求： (1)小球A冲进轨道时速度v的大小； (2)小球A冲进轨道时和与B发生碰撞前分别对轨道的作用力12(2

7、009安徽卷)过山车是游乐场中常见的设施下图是一种过山车的简易模型，它由水平轨道和在竖直平面内的三个圆形轨道组成，B、C、D分别是三个圆形轨道的最低点，B、C间距与C、D间距相等，半径R1=2.0m、R2=1.4m一个质量为m=1.0kg的小球(视为质点)，从轨道的左侧A点以v0=12.0m/s的初速度沿轨道向右运动，A、B间距L1=6.0m小球与水平轨道间的动摩擦因数=0.2，圆形轨道是光滑的假设水平轨道足够长，圆形轨道间不相互重叠重力加速度取g=10m/s2，计算结果保留小数点后一位数字试求： (1)小球在经过第一个圆形轨道的最高点时，轨道对小球作用力的大小； (2)如果小球恰能通过第二圆

8、形轨道，B、C间距应是多少； (3)在满足(2)的条件下，如果要使小球不能脱离轨道，在第三个圆形轨道的设计中，半径R3应满足的条件；小球最终停留点与起点的距离 R1R2R3ABCDv0第一圈轨道第二圈轨道第三圈轨道LLL1 专题05变力作用下的曲线运动-力学A参考答案题号123456789选项CDDAACADADADAB10物块受力如图所示 mgsinmgcosFfFNmg由平衡条件得 其中 得摩擦力为 mgFNma支持力为 这时物块的受力如图所示 由牛顿第二定律得 得筒转动的角速度为11(1)粘合后的两球飞出轨道后做平抛运动，竖直方向分运动为自由落体运动，有 设球A的质量为m，碰撞前速度大小

9、为v1，把球A冲进轨道最低点时的重力势能定为0，由机械能守恒定律知 设碰撞后粘合在一起的两球速度大小为v2，由动量守恒定律知 飞出轨道后做平抛运动，水平方向分运动为匀速直线运动，有 综合式得， (2)A冲进轨道时，由牛顿第二定律，有，得 由牛顿第三定律得A对轨道的压力大小为9mg，方向竖直向下 A与B发生碰撞前，由牛顿第二定律，有，得 由牛顿第三定律得A对轨道的压力大小为3mg，方向竖直向上12(1)设小于经过第一个圆轨道的最高点时的速度为v1根据动能定理 小球在最高点受到重力mg和轨道对它的作用力F，根据牛顿第二定律 由得 (2)设小球在第二个圆轨道的最高点的速度为v2，由题意 由得 (3)要保证小球不脱离轨道，可分两种情况进行讨论： I轨道半径较小时，小球恰能通过第三个圆轨道，设在最高点的速度为v3，应满足 由得 II轨道半径较大时，小球上升的最大高度为R3，根据动能定理 解得 为了保证圆轨道不重叠，R3最大值应满足 解得R3=27.9m 综合I、II，要使小球不脱离轨道，则第三个圆轨道的半径须满足下面的条件 或 当时，小球最终焦停留点与起始点A的距离为L，则 当时，小球最终焦停留点与起始点A的距离为L，则 6