高考物理考前冲刺Ⅲ专题 曲线运动中学教育高考_中学教育-高考.pdf
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1、学习好资料 欢迎下载 2012考前冲刺物理专题 03 曲线运动 1【2012无锡期中】如图,图甲所示,在杂技表演中,猴子沿竖直杆向上运动,其 vt图象如图乙所示。人顶杆沿水平地面运动的 st 图象如图丙所示。若以地面为参考系,下列说法中正确的是 ()A猴子的运动轨迹为直线 B猴子在 2s 内做匀变速曲线运动 Ct 0 时猴子的速度大小为 8m/s Dt 2s 时猴子的加速度为 4m/s2【答案】BD【解析】竖直方向为初速度 vy8m/s、加速度 a-4m/s2的匀减速直线运动,水平方向为速度 vx-4m/s 的匀速直线运动,云层底面上光点的移动速度为 v,则有 vcos=cosh,解得云层底面
2、上光点的移动速度v=2cosh,选项 C正确。3【2012重庆联考】如右图所示,一根长为 l 的轻杆 OA,O端用铰链固定,另一端固定着一个小球 A,轻杆靠在一个高为 h 的物块上。若物块与地面摩擦不计,则当物块以速度 v 向右运动至杆与水平方向夹角为时,物块与轻杆的接触点为 B,下列说法正确的是 ()(1)A、B的线速度相同 学习好资料 欢迎下载 BA、B的角速度不相同 C轻杆转动的角速度为hvl2sin D小球 A的线速度大小为hvlsin2【答案】C【解析】同轴转动,角速度相同,选项 B错误。设图示时刻杆转动的角速度为。对于 B点有hvsinsin。而 A、B两点角速度相同,则有lvA,
3、联立解得hvlv2Asin,故选项 C正确。4【2012河北摸底】现在城市的滑板运动非常流行,在水平地面上一名滑板运动员双脚站在滑板上以一定速度向前滑行,在横杆前起跳并越过杆,从而使人与滑板分别从杆的上下通过,如图所示,假设人和滑板运动过程中受到的各种阻力忽略不计,运动员能顺利完成该动作,最终仍落在滑板原来的位置上,要使这个表演成功,运动员除了跳起的高度足够外,在起跳时双脚对滑板作用力的合力方向应该()A竖直向下 B 竖直向上 C向下适当偏后 D 向下适当偏前【答案】A【解析】由于运动员最终仍落在滑板原来的位置上,所以运动员和滑板在水平方向上的运动不变,双脚对滑板作用力的合力只能沿竖直方向,由
4、题意可以判断应竖直向下,选项 A正确 5【2012辽宁期末】一个物体在光滑水平面上沿曲线 MN运动,如图 5 所示,其中 A点是曲线上的一点,虚线 1、2 分别是过 A点的切线和法线,已知该过程中物体所受到的合外力是恒力,则当物体运动到 A点时,合外力的方向可能是()A沿1F或5F的方向 B沿2F或4F的方向 C沿2F的方向 D不在 MN曲线所决定的水平面内【答案】C【解析】物体做曲线运动,必须有指向曲线内侧的合外力,或者合外力有沿法线指向内侧的分量,才能改变物体运动方向而做曲线运动,合力沿切线方向的分量只能改变物体运动的速率,故4F、5F的方向不可能是合外力的方向,只有1F、2F、3F才有可
5、能,故选项 A、象如图乙所示人顶杆沿水平地面运动的图象如图丙所示若以地面为参考系下列说法中正确的是猴子的运动轨迹为直线猴子在内做匀变速曲线运动时猴子的速度大小为时猴子的加速度为答案解析竖直方向为初速度加速度的匀减速直线重庆联考如右图所示一根长为的轻杆端用铰链固定另一端固定着一个小球轻杆靠在一个高为的物块上若物块与地面摩擦计则当物块以速度向右运动至杆与水平方向夹角为时物块与轻杆的接触点为下列说法正确的是的线速度相同学习设图示时刻杆转动的角速度为对于点有而两点角速度相同则有联立解得故选项正确河北摸底现在城市的滑板运动非常流行在水平地面上一名滑板运动员双脚站在滑板上以一定速度向前滑行在横杆前起跳并越
6、过杆从而使人与滑板分别学习好资料 欢迎下载 B是错误的,选项 C是正确的,合外力方向在过 M、N两点的切线夹角之内的区域里,若合外力不在 MN曲线所决定的平面上,则必须有垂直水平面的分量,该方向上应有速度分量,与竖直速度的关系,即 tan=v0/vy,vy=v0/tan=gt 而0sinv tL,所以cosLtg,故平抛的时下落的高度为21122cos2cosLLhgtgg;又因 小球落地点距斜面底端的高度的高度为sin2L,所以选项 C正确 7【2012福建期末】如图所示,一长为2L的木板,倾斜放置,倾角为045,今有一弹性下落高度为h,根据自由落体运动规律,末速度2vgh,也就是平抛运动的
7、初速度,设象如图乙所示人顶杆沿水平地面运动的图象如图丙所示若以地面为参考系下列说法中正确的是猴子的运动轨迹为直线猴子在内做匀变速曲线运动时猴子的速度大小为时猴子的加速度为答案解析竖直方向为初速度加速度的匀减速直线重庆联考如右图所示一根长为的轻杆端用铰链固定另一端固定着一个小球轻杆靠在一个高为的物块上若物块与地面摩擦计则当物块以速度向右运动至杆与水平方向夹角为时物块与轻杆的接触点为下列说法正确的是的线速度相同学习设图示时刻杆转动的角速度为对于点有而两点角速度相同则有联立解得故选项正确河北摸底现在城市的滑板运动非常流行在水平地面上一名滑板运动员双脚站在滑板上以一定速度向前滑行在横杆前起跳并越过杆从
8、而使人与滑板分别学习好资料 欢迎下载 平抛运动的水平位移和位移,分别为x和y,因045,所以xy,由平抛运动规律xvt 212ygt,联立解得4xh,由题意可知4 222hhL,解得15hL,所以选项D正确 8【2012福建期末】在我国乒乓球运动有广泛的群众基础,并有“国球”的美誉,在 2008年北京奥运会上中国选手包揽了四个项目的全部冠军 现讨论乒乓球发球问题,已知球台长球从发出到第一次落在球台上的时间 由于对方运动员接球的位置未知,所以无法求出球从发出到被对方运动员接住的时间 对 a:hsin3012gsin30t12,则 t128hg.对 b:h12gt22,则 t222hg.对 c:h
9、sin4512gsin45t32,则 t324hg.,所以 t1t3t2.象如图乙所示人顶杆沿水平地面运动的图象如图丙所示若以地面为参考系下列说法中正确的是猴子的运动轨迹为直线猴子在内做匀变速曲线运动时猴子的速度大小为时猴子的加速度为答案解析竖直方向为初速度加速度的匀减速直线重庆联考如右图所示一根长为的轻杆端用铰链固定另一端固定着一个小球轻杆靠在一个高为的物块上若物块与地面摩擦计则当物块以速度向右运动至杆与水平方向夹角为时物块与轻杆的接触点为下列说法正确的是的线速度相同学习设图示时刻杆转动的角速度为对于点有而两点角速度相同则有联立解得故选项正确河北摸底现在城市的滑板运动非常流行在水平地面上一名
10、滑板运动员双脚站在滑板上以一定速度向前滑行在横杆前起跳并越过杆从而使人与滑板分别学习好资料 欢迎下载 当平抛三小球时:小球 b 做平抛运动,竖直方向运动情况同第一种情况;小球 a、c 在斜面内做类平抛运动,沿斜面向下方向的运动同第一种情况,所以 t1t1、t2 t2、t3t3.故选 A、B.10【2012湖北联考】如图为一个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图,已知在 B点的速度与加速度相互垂横截面为直角三角形的两个相同斜面紧靠在一起,固定在水平面上,如图1321 所示它们的竖直边长都是底边长的一半现有三个小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右平抛,最后落在斜面上其落点分别是 a、b、c.下列判
11、断正确的是()A图中三小球比较,落在 a 点的小球飞行时间最短 B图中三小球比较,落在 c 点的小球飞行过程速度变化最大 C图中三小球比较,落在 c 点的小球飞行过程速度变化最快 D无论小球抛出时初速度多大,落到两个斜面上的瞬时速度都不可能与斜面垂直【答案】D【解析】如图所示,由于小球在平抛运动过程中,可分解为 v0,而 vyvym,所以 tan v0vy1,与假设矛盾,故在右边斜面上,小球也不可能垂直落在斜面上,D正确 11【2012安徽联考】如右图所示,质量为 m的小球置于立方体的光滑盒子中,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
12、 g,空气阻力不计,要使在最高点时盒子与小球之间作用力恰为 mg,则()A该盒子做匀速圆周运动的周期一定小于gR2 B该盒子做匀速圆周运动的周期一定等于gR2 C盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小可能小于 3mg 象如图乙所示人顶杆沿水平地面运动的图象如图丙所示若以地面为参考系下列说法中正确的是猴子的运动轨迹为直线猴子在内做匀变速曲线运动时猴子的速度大小为时猴子的加速度为答案解析竖直方向为初速度加速度的匀减速直线重庆联考如右图所示一根长为的轻杆端用铰链固定另一端固定着一个小球轻杆靠在一个高为的物块上若物块与地面摩擦计则当物块以速度向右运动至杆与水平方向夹角为时物块与轻杆的接触点为下列说法
13、正确的是的线速度相同学习设图示时刻杆转动的角速度为对于点有而两点角速度相同则有联立解得故选项正确河北摸底现在城市的滑板运动非常流行在水平地面上一名滑板运动员双脚站在滑板上以一定速度向前滑行在横杆前起跳并越过杆从而使人与滑板分别学习好资料 欢迎下载 D盒子在最低点时盒子与小球之间的作用力大小可能大于 3mg【答案】B【解析】要使在最高点时盒子与小球之间恰好为 mg,则盒子顶部对小球必然有向下的弹力mg,则有Rmvmgmg2,解得该盒子做匀速圆周运动的速度gRv2,该盒子做匀速圆周运动的周期为gRvRT22,选项 A错误,选项 B正确;在最低点时,盒子与小球之间的作用力和小球重力的合力提供小球运动
14、的向心力,由RmvmgF2,解得 F3mg,选项 C、D错误。12【2012重庆模拟】如图 1 所示,在匀速转动的水平盘上,沿半径方向放着用细线角速度相同设此时细线对物体的的拉力为 T,则有对 物体;对 物体ATfmRBfTmRmAmmB22 当线烧断时,T=0,A物体所受的最大静摩擦力小于它所需要的向心力,故 A物体做离心运动B物体所受的静摩擦力变小,直至与它所需要的向心力相等为止,故 B物体仍随圆盘一起做匀速圆周运动,选项 D正确 13.【2012四川期末】如图所示,一只小球在固定的竖直平面内的圆环内侧连续做圆周运动,当它第 4 次经过最低点时速率为7m/s,第 5 次经过最低点时速率为
15、5m/s,那么当它第 6 次经过最低点时速率应该为(在所研究的过程中小球始终没有脱离圆周轨道)()象如图乙所示人顶杆沿水平地面运动的图象如图丙所示若以地面为参考系下列说法中正确的是猴子的运动轨迹为直线猴子在内做匀变速曲线运动时猴子的速度大小为时猴子的加速度为答案解析竖直方向为初速度加速度的匀减速直线重庆联考如右图所示一根长为的轻杆端用铰链固定另一端固定着一个小球轻杆靠在一个高为的物块上若物块与地面摩擦计则当物块以速度向右运动至杆与水平方向夹角为时物块与轻杆的接触点为下列说法正确的是的线速度相同学习设图示时刻杆转动的角速度为对于点有而两点角速度相同则有联立解得故选项正确河北摸底现在城市的滑板运动
16、非常流行在水平地面上一名滑板运动员双脚站在滑板上以一定速度向前滑行在横杆前起跳并越过杆从而使人与滑板分别学习好资料 欢迎下载 A一定是 3m/s B一定是 1m/s C一定大于 1m/s D一定小于 1m/s【答案】C【解析】因为圆周运动的速度减小,所以 N减小,所以 f 减小故 Ek4Ek5Ek5Ek6,即 492525Ek6,解得 v61m/s。所以本题只有选项 C正确。14.【2012河南期中】如图所示,倾斜放置的圆盘绕着中轴匀速转动,圆盘的倾角为37,在距转动中心 r=0.1 m 处放一个小木块,小木块跟随圆盘一起转动,小木块与圆盘间的动摩擦因数为=0.8,假设木块与圆盘的最大静摩擦力
17、与相同条件下的滑动摩擦力相同。若要保持小木块不相对圆盘滑动,圆盘转动的角速度最大不能超过()A2 rad/s B8 rad/s C124rad/s D60rad/s【答案】A【解析】只要小木块转过最低点时不发生相对滑动就能始终不发生相对滑动,设其经过最低点时所受静摩擦力为 f,由牛顿第二定律有2sinfmgmr(式);为保证不发生相对滑动需要满足cosfmg(式)。联立解得2 rad/s,选项 A正确 15【2012福建期末】如图所示,ABC为竖直平面内的光滑绝缘轨道,其中 AB为倾斜直轨道,BC为与 AB相切的圆形轨道,并且圆形轨道处在匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里 质量相同的甲、乙、丙三
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