高考物理二轮复习 专题能力训练 专题三 力与物体的曲线运动-人教版高三全册物理试题.doc

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1、专题能力训练3力与物体的曲线运动(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共7小题,每小题8分,共56分。在每小题给出的四个选项中,14题只有一个选项符合题目要求,57题有多个选项符合题目要求,全部选对的得8分,选对但不全的得4分,有选错的得0分)1.(2015浙江温州八校联考)如图所示,小船过河时,船头偏向上游与水流方向成角,船相对于静水的速度为v,其航线恰好垂直于河岸。现水流速度稍有增大,为保持航线不变,且准时到达对岸,下列措施中可行的是()A.减小角,增大船速vB.增大角,增大船速vC.减小角,保持船速v不变D.增大角,保持船速v不变2.(2015河北邯郸摸底)如图,这是物体做匀变

2、速曲线运动的轨迹的示意图。已知物体在B点的加速度方向与速度方向垂直,则下列说法中正确的是()A.C点的速率小于B点的速率B.A点的加速度比C点的加速度大C.A点的速率大于B点的速率D.从A点到C点加速度与速度的夹角先增大后减小,速率是先减小后增大3.(2015全国理综)一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示。水平台面的长和宽分别为L1和L2,中间球网高度为h。发射机安装于台面左侧边缘的中点,能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球,发射点距台面高度为3h。不计空气的作用,重力加速度大小为g。若乒乓球的发射速率v在某范围内,通过选择合适的方向,就能使乒乓球落到球网右侧台面上,则v的最大取值范围是(

3、)A.vL1B.vC.vD.v4.如图所示,在足够长的斜面上A点,以水平速度v0抛出一个小球,不计空气阻力,它落到斜面上的水平距离为x1。若将此球改用2v0水平速度抛出,落到斜面上的水平距离为x2,则x1x2为()A.11B.12C.13D.145.如图所示,一人用力跨过定滑轮拉一玩具小车,已知小车的质量为m,水平面对小车的阻力恒为Ff。当绳与水平面的夹角为时,小车的速度为v,此时人的拉力大小为F。若忽略绳的质量以及绳与滑轮间的摩擦,则此时()A.绳的速度为vcos B.绳的速度为C.小车的加速度为D.小车的加速度为6.振动电机实际上是一个偏心轮,简化模型如图甲所示,一轻杆一端固定在O点,另一

4、端固定一小球,在竖直平面内做半径为R的圆周运动。小球运动到最高点时,杆与小球间弹力的大小为FN,小球在最高点的速度大小为v,FN-v2图象如图乙所示。下列说法正确的是()A.小球的质量为RB.当v 时,球对杆有向下的压力C.当v 时,球对杆有向上的拉力D.若c=2b,则此时杆对小球的弹力大小为2a7.(2015山西大学附中月考)如图所示,在匀速转动的水平圆盘上,沿半径方向放着用细线相连的质量相等的两个物体A和B,它们与盘间的动摩擦因数相同,当圆盘转速加快到两物体刚要发生滑动时,烧断细线,则()A.两物体均沿切线方向滑动B.物体B仍随圆盘一起做匀速圆周运动,同时所受摩擦力减小C.两物体仍随圆盘一

5、起做匀速圆周运动,不会发生滑动D.物体B仍随圆盘一起做匀速圆周运动,物体A发生滑动,离圆盘圆心越来越远二、非选择题(本题共3小题,共44分)8.(13分)(2015河北石家庄统考)如图所示,在水平地面上固定一倾角=37、表面光滑的斜面,物体A以初速度v1沿斜面上滑,同时在物体A的正上方,有一物体B以初速度v2=2.4 m/s水平抛出。如果当A上滑到最高点时恰好被B物体击中。A、B均可看作质点,sin 37=0.6,cos 37=0.8,g取10 m/s2。求:(1)物体A上滑时的初速度v1; (2)物体A、B间初始位置的高度差h。9.(14分)(2015湖南联考)某电视台娱乐节目要求选手要从较

6、高的平台上以水平速度v0跃出后,落在水平传送带上,如图所示。已知平台与传送带高度差H=1.8 m,水池宽度s0=1.2 m,传送带AB间的距离L0=20.85 m,由于传送带足够粗糙,假设人落到传送带上后瞬间相对传送带静止,经过一个t=0.5 s反应时间后,立刻以a=2 m/s2、方向向右的加速度跑至传送带最右端。(1)若传送带静止,选手以v0=3 m/s的水平速度从平台跃出,求从开始跃出到跑至传送带右端经历的时间。(2)若传送带以u=1 m/s的恒定速度向左运动,选手若要能到达传送带右端,则从高台上跃出的水平速度v1至少多大?10.(17分)如图所示,质量为m=1 kg的小滑块,从光滑、固定

7、的圆弧轨道的最高点A由静止滑下,经最低点B后滑到位于水平面的木板上。已知木板质量m0=2 kg,其上表面与圆弧轨道相切于B点,且长度足够长。整个过程中木板的v-t图象如图所示,g取10 m/s2。求:(1)滑块经过B点时对圆弧轨道的压力;(2)滑块与木板之间的动摩擦因数;(3)滑块在木板上滑过的距离。参考答案1.B解析:由题图可知,水流速度稍有增大,为保持航线不变,可增大角;要求准时到达对岸,可增大船速v,选项B正确。2.C解析:根据题述物体在B点的加速度方向与速度方向垂直,可知物体从B到C合外力做正功,C点的速率大于B点的速率,选项A错误。由于物体做匀变速曲线运动,所以A点的加速度等于C点的

8、加速度,选项B错误。物体从A到B,合外力做负功,所以A点的速率大于B点的速率,选项C正确。从A点到C点加速度与速度的夹角先减小后增大,速率是先减小后增大,选项D错误。3.D解析:当垂直球网方向发射且乒乓球刚好过网时,初速最小,设为v1,则有3h-h=gt2,=v1t1,解得v1=;当小球落到右侧台面某一角处时,初速最大,设为v2,则3h=v2t2,解得v2=,因此v的最大取值范围是v,选项D正确。4.D解析:设斜面倾角为,则tan =,故t=,水平位移x=v0t=,故当水平初速度由v0变为2v0后,水平位移变为原来的4倍,D项正确。5.AC解析:将小车的速度分解如图所示,此时绳的速度v绳=vc

9、os ,A正确,B错误;绳对小车的拉力等于人拉绳的力,即绳的拉力大小为F,与水平方向成角,因此对小车由牛顿第二定律可知Fcos -Ff=ma,得a=,C正确,D错误。6.AB解析:由题意可知,在最高点时,若v2b,则杆对球的作用力为支持力,根据牛顿第二定律mg-FN=m,解得FN=mg-v2,斜率的绝对值k=,所以小球的质量为m=R,A正确;v2b时,杆对球的作用力为支持力,根据牛顿第三定律可知,B正确,C错误;当v2=0时,有a=mg;当v2=b时,有mg=m;当v2=c=2b时,有mg+FNc=m;联立可解得FNc=mg=a,D错误。7.BD解析:当圆盘转速加快到两物体刚要发生滑动时,A物

10、体靠细线的拉力与圆盘的最大静摩擦力的合力提供向心力做匀速圆周运动,B靠指向圆心的静摩擦力和拉力的合力提供向心力,所以烧断细线后,A所受最大静摩擦力不足以提供其做圆周运动所需要的向心力,A要发生相对滑动,离圆盘圆心越来越远,但是A所需要的向心力小于B的最大静摩擦力,所以B仍保持相对圆盘静止状态,做匀速圆周运动,且静摩擦力比绳子烧断前减小,故B、D正确,A、C错误。故选B、D。8.答案:(1)6 m/s(2)6.8 m解析:(1)物体A上滑过程中,由牛顿第二定律得mgsin =ma设物体A滑到最高点所用时间为t,由运动学公式0=v1-at物体B做平抛运动,如图所示,由几何关系可得水平位移x=v1t

11、cos 37其水平方向做匀速直线运动,则x=v2t联立可得v1=6 m/s。(2)物体B在竖直方向做自由落体运动,则hB=gt2物体A在竖直方向hA=v1sin 37如图所示,由几何关系可得h=hA+hB联立得h=6.8 m。9.答案:(1)5.6 s(2)3.25 m/s解析:(1)平抛运动过程有H=,t1=0.6 s选手在水平方向上的位移s1=v0t1=1.8 m则匀加速运动的位移s2=L0+s0-s1=解得t2=4.5 s所以总时间t=t1+t2+t=5.6 s。(2)设水平跃出速度v1,落到传送带0.5 s反应时间内向左位移大小s1=ut=0.5 m然后向左减速至速度为零,向左发生位移

12、s2=0.25 m,不从传送带上掉下,平抛水平位移ss0+s1+s2=(1.2+0.5+0.25) m=1.95 m所以v1=3.25 m/s。10.答案:(1)30 N竖直向下(2)0.5(3)3 m解析:(1)滑块从A到B的过程,由动能定理得mgR=mv2在B点由牛顿第二定律得FN-mg=m解得FN=30 N。由牛顿第三定律得滑块对轨道的压力大小为30 N,方向竖直向下。(2)由图象可得木板加速的加速度大小为a1=1 m/s2滑块与木板共同减速的加速度大小a2=1 m/s2设木板与地面间的动摩擦因数为1,滑块与木板间的动摩擦因数为2。在12 s内,对滑块和木板整体由牛顿第二定律得1(m0+m)g=(m0+m)a2在01 s内,对木板整体由牛顿第二定律得2mg-1(m0+m)g=m0a1解得1=0.1,2=0.5。(3)滑块在木板上滑动过程由牛顿第二定律得2mg=ma由运动学公式得v1=v-at1木板的位移x1=t1滑块的位移x2=t1滑块在木板上滑动的距离x=x2-x1解得x=3 m。