高考物理复习 专题04 曲线运动培优押题预测卷A卷-人教版高三全册物理试题.doc

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1、专题04 曲线运动培优押题预测A卷一、选择题（在每小题给出的4个选项中，第1-8题只有一个选项正确，第9-12题有多个选项正确）1质量为m的石块从半径为R的半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中，如果摩擦力的作用使得石块的速度大小不变，如图所示，那么()A 因为石块做匀速运动，所以其加速度为零B 石块下滑过程中加速度始终为零C 石块下滑过程中受的摩擦力大小不变D 石块下滑过程中的所受合外力大小不变，方向始终指向球心【答案】D 2如图所示，斜面AC与水平方向的夹角为，在底端A正上方与顶端C等高处的E点以速度v0水平抛出一小球，小球垂直于斜面落到D点，重力加速度为g，则A 小球在空中飞行时间为B 小

2、球落到斜面上时的速度大小为C CD与DA的比值为D 小球的位移方向垂直于AC【答案】C【解析】小球的运动轨迹图如图所示，把速度分解：A、小球垂直于斜面落到D点，所以在D点时有 ，解得 ，故A错；B、小球垂直于斜面落到D点，所以小球落到斜面上时的速度大小为 ,故B错；C、根据几何关系， ， ；整理得CD与DA的比值为，故C对；D、由图可知，位移不垂直与AC，故D错；综上所述本题答案是：C3如图所示，小船以大小为 v1、方向与上游河岸成 的速度(在静水中的速度)从 A 处过河，经过 t 时间正好到达正对岸的 B 处。现要使小船在更长的时间内过河并且也正好到达正对岸 B 处，在水流速度不变的情况下，

3、可采取下列方法中的哪一种( )A 只要增大 v1 大小，不必改变 角B 只要增大 角，不必改变 v1 大小C 在增大 v1 的同时，也必须适当增大 角D 在减小 v1 的同时，也必须适当减小 角【答案】D【解析】若只增大1大小，不改变角，则船在水流方向的分速度增大，因此船不可能垂直达到对岸，故A错误；若只增大角，不改变1大小，同理可知，水流方向的分速度在减小，而垂直河岸的分速度在增大，船不可能垂直到达对岸，故B错误；若在增大1的同时，也必须适当增大角，这样才能保证水流方向的分速度不变，而垂直河岸的分速度在增大，则船还能垂直达到对岸，且时间更短，故C错误；若减小1的同时适当减小角，则水流方向的分

4、速度可以不变，能垂直到达对岸，而垂直河岸的分速度减小，则船垂直达到对岸的时间更长，故D正确。故选D。 4如图，斜面上a、b、c三点等距,小球从a点正上方O点抛出，做初速为v0的平抛运动，恰落在b点。若小球初速变为v，其落点位于c，则A v2 B v=2 C 2v3【答案】A 5如图所示,小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动,内侧壁半径为R,小球半径为r,则下列说法中正确的是( )A 小球通过最高点时的最小速度vmin=B 小球通过最高点时的最小速度vmin=C 小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力D 小球在水平线ab以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力【

5、答案】C【解析】A、在最高点，由于内管能支撑小球，对小球产生向上的弹力，当小球的速度等于0时，内管对小球产生弹力，大小为mg，方向竖直向上，故最小速度为0，故AB错误；C、小球在水平线ab以下管道运动，由于沿半径方向的合力提供做圆周运动的向心力，所以外侧管壁对小球一定有作用力，而内侧管壁对小球一定无作用力，故C正确；D、小球在水平线ab以上管道运动，由于沿半径方向的合力提供做圆周运动的向心力，可能外侧壁对小球有作用力，也可能内侧壁对小球有作用力，故D错误。6关于如图 a、b、c、d所示的四种圆周运动模型，说法正确的是： A 如图a所示，汽车安全通过拱桥最高点时，车对桥面的压力大于车的重力B 如

6、图b所示，在固定圆锥筒内做匀速圆周运动的小球，受重力、弹力和向心力C 如图c所示，轻质细杆一端固定一小球，绕另端O在竖直面内做圆周运动，在最高点小球所受合力可能为零D 如图d所示，火车以某速度经过外轨高于内轨的弯道时，车轮可能对内外轨均无侧向压力【答案】CD车轮对内外轨均无侧向压力，故D正确。故选：CD7如图所示，一固定斜面倾角为 ，将小球 A 从斜面顶端以速率 v0 水平向右抛出，击中了斜面上的 P 点；将小球 B 从空中某点以相同速率 v0 水平向左抛出，恰好垂直斜面击中Q 点。不计空气阻力，重力加速度为 g，下列说法正确的是( )A 若小球 A 在击中 P 点时速度方向与水平方向所夹锐角

7、为，则 tan2tanB 若小球 A 在击中 P 点时速度方向与水平方向所夹锐角为，则 tan2tanC 小球 A、B 在空中运动的时间比为 2tan21D 小球 A、B 在空中运动的时间比为 tan21【答案】BC【解析】对于A球，有，得 ；，则有 tan=2tan故A错误，B正确。对于B球，得，所以小球A、B在空中运动的时间之比为 t：t=2tan2：1故C正确，D错误。故选BC。8游乐园里有一种叫“飞椅”的游乐项目，简化后的示意图如图所示。已知飞椅用钢绳系着，钢绳上端的悬点固定在顶部水平转盘上的圆周上。转盘绕穿过其中心的竖直轴匀速转动。稳定后，每根钢绳（含飞椅及游客）与转轴在同一竖直平面

8、内。图中P、Q两位游客悬于同一个圆周上，P所在钢绳的长度大于Q所在钢绳的长度，钢绳与竖直方向的夹角分别为1、2。不计钢绳的重力。下列判断正确的是A P、Q两个飞椅的线速度大小相同B 无论两个游客的质量分别有多大，1一定大于2C 如果两个游客的质量相同，则有1等于2D 如果两个游客的质量相同，则Q的向心力一定小于P的向心力【答案】BD 9如图所示为赛车场的一个水平U形弯道，转弯处为圆心在O点的半圆，内外半径分别为r和2r.一辆质量为m的赛车通过AB线经弯道到达AB线，有图中所示的三条路线，其中路线是以O为圆心的半圆，OOr.赛车沿圆弧路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力为Fmax.选择路线，

9、赛车以不打滑的最大速率通过弯道(所选路线内赛车速率不变，发动机功率足够大)，则()A 选择路线，赛车经过的路程最短B 选择路线，赛车的速率最小C 选择路线，赛车所用的时间最短D 三条路线的圆弧上，赛车的向心加速度大小相等【答案】ACD【解析】A、选择路线，经历的路程s12rr，选择路线，经历的路程s22r2r，选择路线，经历的路程s32r，知选择路线赛车经过的路程最短，故A正确B、根据得，选择路线，轨道半径最小，则速率最小，B错误故选ACD.二、计算题：（写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）10静电喷漆技术具有效率高

10、,浪费少,质量好,有利于工人健康等优点,其装置如图所示.A、B为两块平行金属板,间距d=0.40m,两板间有方向由B指向A,大小为E=1.0103N/C的匀强电场.在A板的中央放置一个安全接地的静电油漆喷枪P,油漆喷枪的半圆形喷嘴可向各个方向均匀地喷出带电油漆微粒,油漆微粒的初速度大小均为v0=2.0m/s,质量m=5.010-15kg、带电量为 q=-2.010-16C微粒的重力和所受空气阻力均不计,油漆微粒最后都落在金属板B上.试求: (1)微粒打在B板上的动能; (2)微粒到达B板所需的最短时间;(3)微粒最后落在B板上所形成的图形的面积大小.【答案】（1）9.010-14J。（2）0.

11、1s。（3）0.25m2。【解析】（1）电场力对每个微粒所做的功为：W=qEd=2.010-161.01030.40J=8.010-14J微粒从A板到B板过程，根据动能定理得 W=Ekt-Ek0则得：Ekt=W+Ek0=W+mv02=（8.010-14+5.010-152.02）J=9.010-14J（2）微粒初速度方向垂直于极板时，到达B板时间最短。由Ekt=mvt2得：根据运动学公式得：所以微粒到达B板所需的最短时间为：（3）根据对称性可知，微粒最后落在B板上所形成的图形是圆形。由牛顿第二定律得：由类平抛运动规律得：R=v0t1h=at12则圆形面积为：11一转动装置如图甲所示，两根足够长

12、轻杆OA、OB固定在竖直轻质转轴上的O点，两轻杆与转轴间夹角均为30。小球a、b分别套在两杆上，小环c套在转轴上，球与环质量均为m.c与a、b间均用长为L的细线相连，原长为L的轻质弹簧套在转轴上，一端与轴上P点固定，另一端与环c相连。当装置以某一转速转动时，弹簧伸长到1.5L，环c静止在O处，此时弹簧弹力等于环的重力，球、环间的细线刚好拉直而无张力。弹簧始终在弹性限度内，忽略一切摩擦和空气阻力，重力加速度为g。求：(1)细线刚好拉直而无张力时，装置转动的角速度1；(2)如图乙所示，该装置以角速度 2(未知)匀速转动时，弹簧长为L/2，求此时杆对小球的弹力大小和角速度2。【答案】（1）（2） 【

13、解析】(1) 对a或b小球分析，根据牛顿第二定律得 解得：；对a或b球分析，竖直方向根据平衡条件得： 得： 水平方向根据牛顿第二定律得。 12某高中兴趣学习小组成员，在学习完必修1与必修2后设计出如图所示的实验为一水平弹射器，弹射口为为一光滑曲管，其中AB水平，BC为竖直杆长度可调节，CD为四分之一圆环轨道各连接处均圆滑连接，其圆心为，半径为的正下方E开始向右水平放置一块橡皮泥板EF，长度足够长现让弹射器弹射出一质量的小环，小环从弹射口A射出后沿光滑曲杆运动到D处飞出，不计小环在各个连接处的能量损失和空气阻力已知弹射器每次弹射出的小环具有相同的初速度某次实验中小组成员调节BC高度弹出的小环从D

14、处飞出，现测得小环从D处飞出时速度，求： 弹射器释放的弹性势能及小环在D处对圆环轨道的压力；小环落地点离E的距离已知小环落地时与橡皮泥板接触后不再运动；若不改变弹射器弹性势能，改变BC间高度h在之间，求小环下落在水平面EF上的范围【答案】（1）7N（2） （3） 【解析】根据机械能守恒定律得：对小环在最高点D受力分析，由牛顿第二定律得：解得：由牛顿第三定律知，小环对圆轨道的压力大小为7N，方向竖直向上小环离开轨道后做平抛运动，由平抛运动规律得：解得：小环平抛运动时间为得：可得，当时水平位移最大，最大位移，故小环落地点范围在离E点向右的范围内。13如图所示，在竖直平面内有一倾角37的传送带，两皮

15、带轮AB轴心之间的距离L3.2m，沿顺时针方向以v02m/s匀速运动。一质量m2kg的物块P从传送带顶端无初速度释放，物块P与传送带间的动摩擦因数0.5。物块P离开传送带后在C点沿切线方向无能量损失地进入半径为的光滑圆弧形轨道CDF，并沿轨道运动至最低点F，与位于圆弧轨道最低点的物块Q发生碰撞，碰撞时间极短，物块Q的质量M1kg，物块P和Q均可视为质点，重力加速度g10m/s2，sin 370.6，cos 370.8.求：(1)物块P从传送带离开时的动量；(2)传送带对物块P做功为多少；(3)物块P与物块Q碰撞后瞬间，物块P对圆弧轨道压力大小的取值范围。【答案】(1)p8kgm/s，方向与水平

16、方向成37斜向右下 (2)W-22.4J (3)【解析】(1)物块在未到达与传送带共速之前，所受摩擦力方向沿传送带向下，由牛顿第二定律得： 解得a110 m/s2所需时间 沿斜面向下运动的位移 当物块P的速度与传送带共速后，由于 ，所以物块P所受摩擦力方向沿传送带向上，由牛顿第定律得： 解得a22 m/s2物块P以加速度a2以运动的距离为：x2=L-x1=3m设物块P运动到传送带底端的速度为v1，由运动学公式得 解得v14 m/s则动量为pmv18 kgm/s，方向与水平方向成37斜向右下。(2)物块从顶端到底端，根据动能定理： 可知传送带对物块做功为：W22.4 J。(3)设物块P运动到F点的速度为v2，由动能定理得 解得v26 m/s解得v32 m/s若物块P与物块Q发生完全非弹性碰撞，则mv2(mM)v3解得v34 m/s所以物块P的速度范围为：2m/sv34m/s在F点由牛顿第二定律得： 解得：34.4NFN77.6N物块P碰撞后间对圆弧轨道的压力为FN，由牛顿第三定律可得：34.4NFN77.6N