《高考物理总复习 必考部分 专题四 曲线运动习题课件2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理总复习 必考部分 专题四 曲线运动习题课件2（81页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题四 曲线运动,高考物理 (课标专用),考点一 曲线运动、运动的合成与分解 1.(2015课标,16,6分,0.361)由于卫星的发射场不在赤道上,同步卫星发射后需要从转移轨道经 过调整再进入地球同步轨道。当卫星在转移轨道上飞经赤道上空时,发动机点火,给卫星一附加 速度,使卫星沿同步轨道运行。已知同步卫星的环绕速度约为3.1103 m/s,某次发射卫星飞经赤 道上空时的速度为1.55103 m/s,此时卫星的高度与同步轨道的高度相同,转移轨道和同步轨道 的夹角为30,如图所示。发动机给卫星的附加速度的方向和大小约为 ( ),五年高考,A组 统一命题课标卷题组,A.西偏北方向,1.9103 m
2、/s B.东偏南方向,1.9103 m/s C.西偏北方向,2.7103 m/s D.东偏南方向,2.7103 m/s,答案 B 同步卫星的速度v方向为正东方向,设卫星在转移轨道的速度为v1,附加速度为v2,由速 度的合成可知v2的方向为东偏南方向,其大小为v2= 1.9103 m/s,故B 选项正确。,考点二 抛体运动,2.(2017课标,17,6分)如图,半圆形光滑轨道固定在水平地面上,半圆的直径与地面垂直。一小 物块以速度v从轨道下端滑入轨道,并从轨道上端水平飞出,小物块落地点到轨道下端的距离与 轨道半径有关,此距离最大时对应的轨道半径为(重力加速度大小为g) ( ) A. B. C.
3、D.,答案 B 本题考查机械能守恒定律、平抛运动。小物块由最低点到最高点的过程由机械能 守恒定律有 mv2=mg2R+ m 小物块从最高点水平飞出做平抛运动 有:2R= gt2 x=v1t(x为落地点到轨道下端的距离) 联立得:x2= R-16R2 当R=- ,即R= 时,x具有最大值,选项B正确。,解题关键 小物块运动的过程分为两个阶段,一是由轨道最低点到轨道最高点的曲线运动,符合 机械能守恒定律;二是从轨道最高点到水平地面的平抛运动。根据两个阶段列方程,联立得出关 于x的表达式是解题的关键。,3.(2017课标全国,15,6分)发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个速度不同的乒乓球 (忽
4、略空气的影响)。速度较大的球越过球网,速度较小的球没有越过球网;其原因是 ( ) A.速度较小的球下降相同距离所用的时间较多 B.速度较小的球在下降相同距离时在竖直方向上的速度较大 C.速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较少 D.速度较大的球在相同时间间隔内下降的距离较大,答案 C 本题考查平抛运动。忽略空气的影响时乒乓球做平抛运动。由竖直方向做自由落 体运动有t= 、vy= ,某一时间间隔内下降的距离y=vyt+ gt2,由h相同,可知A、B、D皆错 误;由水平方向上做匀速运动有x=v0t,可见x相同时t与v0成反比,C正确。,易错点拨 运动的合成与分解 在平抛运动中,初速度v0与加速度
5、g不是同一直线上的物理量,不能按匀变速直线运动公式x=v0t+ at2、v=v0+at直接套用。注意先分解为两个分运动进行处理,必要时再合成。,4.(2015课标,18,6分,0.528)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 ( ) A. vL1 B. v,C. v D. v,答案 D 乒乓球做平抛
6、运动,落到右侧台面上时经历的时间t1满足3h= g 。当v取最大值时 其水平位移最大,落点应在右侧台面的台角处,有vmaxt1= ,解得vmax= ;当v取 最小值时其水平位移最小,发射方向沿正前方且恰好擦网而过,此时有3h-h= g , =vmint2,解得 vmin= 。故D正确。,考点三 圆周运动 5.(2014课标,20,6分,0.604)(多选)如图,两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆 盘上,a与转轴OO的距离为l,b与转轴的距离为2l。木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力 的k倍,重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动,用表示圆盘转动的角 速度
7、,下列说法正确的是 ( ) A.b一定比a先开始滑动 B.a、b所受的摩擦力始终相等 C.= 是b开始滑动的临界角速度 D.当= 时,a所受摩擦力的大小为kmg,答案 AC 设木块滑动的临界角速度为,kmg=m2r,所以= ,ra=l,rb=2l,所以ab,A、C项 正确;摩擦力充当向心力,在角速度相等时,b受的摩擦力大,B项错误;= 时,a受的摩擦力fa= m2r=m l= kmg,D项错误。,6.(2013课标,21,6分,0.337)(多选)公路急转弯处通常是交通事故多发地带。如图,某公路急转 弯处是一圆弧,当汽车行驶的速率为vc时,汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势。则在该弯 道处,
8、 ( ) A.路面外侧高内侧低 B.车速只要低于vc,车辆便会向内侧滑动 C.车速虽然高于vc,但只要不超出某一最高限度,车辆便不会向外侧滑动 D.当路面结冰时,与未结冰时相比,vc的值变小,答案 AC 汽车在公路转弯处做圆周运动,需要外力提供向心力,当汽车行驶的速率为vc时,汽 车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势,即没有指向公路两侧的摩擦力,此时的向心力由地面的 支持力和重力的合力提供,故路面外侧高内侧低,选项A正确;当车速低于vc时,车所需向心力 减小,车可能只是具有向内侧滑动的趋势,不一定能够滑动,选项B错误;同理,当车速高于vc,且不 超出某一最高限度,车辆可能只是有向外侧滑动的趋势,
9、不一定能够滑动,当超过最大静摩擦力 时,才会向外侧滑动,故选项C正确;当路面结冰时,只是最大静摩擦力变小,vc值不变,D错误。,考点一 曲线运动、运动的合成与分解 1.(2015广东理综,14,4分)如图所示,帆板在海面上以速度v朝正西方向运动,帆船以速度v朝正北 方向航行。以帆板为参照物 ( ) A.帆船朝正东方向航行,速度大小为v B.帆船朝正西方向航行,速度大小为v C.帆船朝南偏东45方向航行,速度大小为 v D.帆船朝北偏东45方向航行,速度大小为 v,B组 自主命题省（区、市）卷题组,答案 D 以帆板为参照物时,帆船相对于帆板同时具有向正北的速度v与向正东的速度v,故由 平行四边形
10、定则可知,帆船相对于帆板的速度大小为 v,方向为北偏东45,D正确。,答案 B 去程时船头垂直河岸如图所示,由合运动与分运动具有等时性并设河宽为d,则去程 时间t1= ;回程时行驶路线垂直河岸,故回程时间t2= ,由题意有 =k,则k= ,得v1= = ,选项B正确。,2.(2014四川理综,4,6分)有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为v的大河。小明驾着小船渡 河,去程时船头指向始终与河岸垂直,回程时行驶路线与河岸垂直。去程与回程所用时间的比值 为k,船在静水中的速度大小相同,则小船在静水中的速度大小为 ( ) A. B. C. D.,3.(2013安徽理综,18,6分)由消防水龙带的喷嘴
11、喷出水的流量是0.28 m3/min,水离开喷口时的速度 大小为16 m/s,方向与水平面夹角为60,在最高处正好到达着火位置,忽略空气阻力,则空中水 柱的高度和水量分别是(重力加速度g取10 m/s2) ( ) A.28.8 m 1.1210-2 m3 B.28.8 m 0.672 m3 C.38.4 m 1.2910-2 m3 D.38.4 m 0.776 m3,答案 A 如图,水离开喷口时水平速度vx=v cos 60=8 m/s vy=v sin 60=24 m/s 所以高度h= =28.8 m 上升时间t= =2.4 s 所以水量为0.28 m3=1.1210-2 m3,选项A正确。
12、,4.(2016江苏单科,14,16分)如图所示,倾角为的斜面A被固定在水平面上,细线的一端固定于墙 面,另一端跨过斜面顶端的小滑轮与物块B相连,B静止在斜面上。滑轮左侧的细线水平,右侧的 细线与斜面平行。A、B的质量均为m。撤去固定A的装置后,A、B均做直线运动。不计一切摩 擦,重力加速度为g。求: (1)A固定不动时,A对B支持力的大小N; (2)A滑动的位移为x时,B的位移大小s; (3)A滑动的位移为x时的速度大小vA。,答案 (1)mg cos (2) x (3),解析 (1)支持力的大小N=mg cos (2)根据几何关系sx=x(1-cos ),sy=xsin 且s= 解得s=
13、x (3)B的下降高度sy=xsin 根据机械能守恒定律mgsy= m + m 根据速度的定义得vA= ,vB= 则vB= vA 解得vA=,考点二 抛体运动 5.(2017江苏单科,2,3分)如图所示,A、B两小球从相同高度同时水平抛出,经过时间t在空中相 遇。若两球的抛出速度都变为原来的2倍,则两球从抛出到相遇经过的时间为 ( ) A.t B. t C. D.,答案 C 本题考查平抛运动、运动的独立性。依据运动的独立性原理,在水平方向上,两球之 间的距离d=(v1+v2)t=(2v1+2v2)t,得t= ,故选项C正确。,6.(2016江苏单科,2,3分)有A、B两小球,B的质量为A的两倍
14、。现将它们以相同速率沿同一方向 抛出,不计空气阻力。图中为A的运动轨迹,则B的运动轨迹是 ( ) A. B. C. D.,答案 A 不计空气阻力,A、B两球运动过程中加速度a=g,以相同速率沿同一方向抛出,都做斜 上抛运动,故两球轨迹相同,A选项正确。,7.(2015浙江理综,17,6分)如图所示为足球球门,球门宽为L。一个球员在球门中心正前方距离球 门s处高高跃起,将足球顶入球门的左下方死角(图中P点)。球员顶球点的高度为h。足球做平抛 运动(足球可看成质点,忽略空气阻力),则 ( ) A.足球位移的大小x= B.足球初速度的大小v0= C.足球末速度的大小v= D.足球初速度的方向与球门线
15、夹角的正切值 tan =,答案 B 如图,足球平抛运动的水平位移x= , 不是足球的位移,所以A错。由x=v0t,h= gt2,得v0= = / = ,B正确。足球的末速度v= = ,所 以C错误。由图可知足球初速度方向与球门线的夹角为,tan =s/ =2s/L,故D错误。所以本题 选B。,评析 本题考查平抛知识,难点是想象空间模型。,8.(2013江苏单科,7,4分)(多选)如图所示,从地面上同一位置抛出两小球A、B,分别落在地面上的 M、N点,两球运动的最大高度相同。空气阻力不计,则 ( ),A.B的加速度比A的大 B.B的飞行时间比A的长 C.B在最高点的速度比A在最高点的大 D.B在
16、落地时的速度比A在落地时的大,答案 CD 两球加速度都是重力加速度g,A错误;飞行时间t=2 ,因h相同,则t相同,B错误;水 平位移x=vxt,在t相同情况下,x越大说明vx越大,C正确;落地速度v= ,两球落地时竖直速度vy 相同,可见vx越大,落地速度v越大,D正确。,9.(2015重庆理综,8,16分)同学们参照伽利略时期演示平抛运动的方法制作了如图所示的实验装 置。图中水平放置的底板上竖直地固定有M板和N板。M板上部有一半径为R的 圆弧形的粗 糙轨道,P为最高点,Q为最低点,Q点处的切线水平,距底板高为H。N板上固定有三个圆环。将质 量为m的小球从P处静止释放,小球运动至Q飞出后无阻碍地通过各圆环中心,落到底板上距Q水 平距离为L处。不考虑空气阻力,重力加速度为g。求: (1)距Q水平距离为 的圆环中心到底板的高度; (2)小球运动到Q点时速度的大小以及对轨
