2022年高三二輪復習物理專題通關 課時鞏固過關練（四） 曲線運動2.4 Word版含答案

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1、溫馨提示： 此套題為Word版，請按住Ctrl,滑動鼠標滾軸，調(diào)節(jié)合適的觀看比例，答案解析附后。關閉Word文檔返回原板塊。 2022年高三二輪復習物理專題通關 課時鞏固過關練（四） 曲線運動2.4 Word版含答案 一、選擇題(本大題共8小題,每小題8分,共64分。第1～5題只有一項符合題目要求,第6～8題有多項符合題目要求) 1.如圖所示,在一次消防演習中,消防隊員要借助消防車上的梯子爬到高處進行救人。為了節(jié)省救援時間,當消防車勻速前進的同時,人沿傾斜的梯子勻加速向上運動,則關于消防隊員的運動,下列說法中正確的是(　　) A.消防隊員做勻加速直線運動 B.消防隊員做

2、勻變速曲線運動 C.消防隊員做變加速曲線運動 D.消防隊員水平方向的速度保持不變 【解析】選B。由于消防隊員同時參與兩個分運動,由于加速度恒定且加速度的方向與合速度的方向不在一條直線上,故合運動為勻變速運動,且軌跡為曲線,故A、C錯誤,B正確;消防隊員在水平方向的速度增大,D錯誤。 【加固訓練】唐僧、悟空、沙僧和八戒師徒四人想劃船渡過一條寬150m的河,他們在靜水中劃船的速度為5m/s,現(xiàn)在他們觀察到河水相對于河岸的流速為4m/s,對于這次劃船過河,他們有各自的看法,其中正確的是(　　) A.唐僧說：我們要想到達正對岸就得朝著正對岸劃船 B.悟空說：我們要想節(jié)省時間就得朝著正對岸劃

3、船 C.沙僧說：我們要想少走點路就得朝著正對岸劃船 D.八戒說：今天這種情況我們是不可能到達正對岸的 【解析】選B。當船朝正對岸運動時,渡河所用時間最短,B正確;由于船在靜水中的速度大于水流速度,故船可以到達正對岸,但此時船頭應斜向上游,A、C、D錯誤。 2.(xx·濟寧一模)如圖,滑板運動員以速度v0從離地高度為h的平臺末端水平飛出,落在水平地面上。忽略空氣阻力,運動員和滑板可視為質(zhì)點,下列表述正確的是(　　) A.v0越大,運動員在空中運動時間越長 B.v0越大,運動員落地瞬間速度越大 C.運動員落地瞬間速度與高度h無關 D.運動員落地位置與v0大小無關 【解析】選B

4、。在平拋運動中,在空中運動時間僅由高度決定,所以A錯誤;水平位移、落地速度(末速度)由高度和初速度共同決定,所以B對,C、D錯誤。 【加固訓練】A、B是豎直墻壁,現(xiàn)從A墻某處以垂直于墻面的初速度v0拋出一質(zhì)量為m的小球,小球下落過程中與A、B進行了多次碰撞,不計碰撞過程中的能量損失。下面四個選項中能正確反映下落過程中小球的水平速度vx和豎直分速度vy隨時間變化關系的是(　　) 【解析】選B。小球在下落過程中豎直方向只受重力,初速度為零,則小球在豎直方向做自由落體運動,所以B正確,A錯誤;小球在水平方向除碰撞時改變速度方向外沒有受到外力,因此在水平方向速度大小不變,方向周期性改變,則

5、C、D錯。 3.蕩秋千是兒童喜愛的一項體育運動,當秋千蕩到最高點時,小孩的加速度方向是圖中的(　　) A.a方向　 B.b方向 C.c方向 D.d方向 【解析】選B。秋千蕩到最高點時,速度為零,小孩的向心力為零,只有沿b方向的合力,故其加速度方向沿b方向,B正確。 4.(xx·天水一模)如圖所示,水平地面上有一個坑,其豎直截面為半圓,O為圓心,AB為沿水平方向的直徑。若在A點以初速度v1沿AB方向平拋一小球,小球?qū)糁锌颖谏系淖畹忘cD點;而在C點以初速度v2沿BA方向平拋的小球也能擊中D點。已知 ∠COD=60°,則兩小球初速度大小之比v1∶v2為(小球視為質(zhì)點)

6、(　　) A.1∶2 B.1∶3 C.∶2 D.∶3 【解析】選D。小球從A點平拋：R=v1t1,R=g,小球從C點平拋：Rsin60°=v2t2,R(1-cos60°)=g,聯(lián)立解得=,故選項D正確。 【加固訓練】如圖所示,兩個足夠大的傾角分別為30°、45°的光滑斜面放在同一水平面上,兩斜面間距大于小球直徑,斜面高度相等,有三個完全相同的小球a、b、c,開始均靜止于斜面同一高度處,其中b小球在兩斜面之間。若同時釋放a、b、c小球,到達水平面的時間分別為t1、t2、t3。若同時沿水平方向拋出,初速度方向如圖所示,到達水平面的時間分別為t1′、t2′、t3′。下列關于時

7、間的關系不正確的是(　　) A.t1>t3>t2 B.t1=t1′、t2=t2′、t3=t3′ C.t1′>t3′>t2′ D.t1t3>t2。當平拋三個小球時,小球b做平拋運動,小球a、c在斜面內(nèi)做類平拋運動。沿斜面方向向下的運動同第一種情況,所以t1=t1′,t2=t2′,t3=t3′。故選D。 5.將一小球以水平速度v0=10m/s從O點向右拋出,經(jīng)1.73s小球恰好垂直落到斜面上的A點,不計空

8、氣阻力,g取10m/s2,B點是小球做自由落體運動在斜面上的落點,如圖所示,以下判斷正確的是(　　) A.斜面的傾角是60° B.小球的拋出點距斜面的豎直高度約是15m C.若將小球以水平速度v0′=5m/s向右拋出,它一定落在AB的中點P的上方 D.若將小球以水平速度v0′=5m/s向右拋出,它一定落在AB的中點P處 【解析】選C。設斜面傾角為θ,對小球在A點的速度進行分解有tanθ=,解得θ≈30°,A項錯誤;小球距過A點水平面的距離為h=gt2≈15m,所以小球的拋出點距斜面的豎直高度肯定大于15m,B項錯誤;若小球的初速度為v0′=5m/s,過A點作水平面,小球落到水平面

9、的水平位移是小球以初速度v0=10m/s拋出時的一半,延長小球運動的軌跡線,得到小球應該落在P、A之間,C項正確,D項錯誤。 6.“套圈”是一項老少皆宜的體育運動項目。如圖所示,水平地面上固定著3根直桿1、2、3,直桿的粗細不計,高度均為0.1m,相鄰兩直桿之間的距離為0.3m。比賽時,運動員將內(nèi)圓直徑為0.2m的環(huán)沿水平方向拋出,剛拋出時環(huán)平面距地面的高度為1.35m,環(huán)的中心與直桿1的水平距離為1m。假設直桿與環(huán)的中心位于同一豎直面,且運動中環(huán)心始終在該平面上,環(huán)面在空中保持水平,忽略空氣阻力的影響,g取10m/s2。以下說法正確的是(　　) A.如果能夠套中直桿,環(huán)拋出時的水平初

10、速度不能小于1.8m/s B.如果能夠套中第2根直桿,環(huán)拋出時的水平初速度在2.4m/s到2.8m/s之間 C.如以2.3m/s的水平初速度將環(huán)拋出,就可以套中第1根直桿 D.如環(huán)拋出的水平速度大于3.3m/s,就不能套中第3根直桿 【解題指導】解答本題應把握以下兩點： (1)環(huán)的運動為平拋運動。 (2)環(huán)運動的水平位移應為L-0.1m≤x≤L+0.1m。 【解析】選A、B。由平拋運動規(guī)律可得h=gt2、L-r=vt,解得v=1.8m/s,故選項A正確;如果能夠套中第2根直桿,水平位移在1.2～1.4m之間,水平初速度在2.4～2.8m/s之間,故選項B正確;如果能夠套中第1根直

11、桿,水平位移在0.9～1.1m之間,水平初速度在1.8～2.2m/s之間,故選項C錯誤;如果能夠套中第3根直桿,水平位移在1.5～1.7m之間,水平初速度在3～3.4m/s之間,故選項D錯誤。 7.(xx·成都二模)如圖甲所示,輕桿一端固定在O點,另一端固定一小球,現(xiàn)讓小球在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運動。小球運動到最高點時,桿與小球間彈力大小為N,小球在最高點的速度大小為v,其N-v2圖像如圖乙所示,則(　　) A.小球的質(zhì)量為 B.當?shù)氐闹亓铀俣却笮? C.v2=c時,桿對小球彈力方向向上 D.v2=2b時,桿對小球彈力大小為2a 【解析】選A、D。由圖乙知v2=b時,N

12、=0;當v2b時,桿對球有向下的拉力。對v2

13、大,小球經(jīng)過b點后的瞬間對軌道的壓力越大 C.m越大,v0越大 D.m與R同時增大,初動能Ek0增大 【解析】選A、D。小球剛好能通過最高點c,表明小球在c點的速度為vc=,根據(jù)機械能守恒定律有m=mg·2R+m=mgR,選項A正確;m與R同時增大,初動能Ek0增大,選項D正確;從b到c機械能守恒,mg2R+m=m得vb=,在b點,N-mg=m得N=6mg,選項B錯誤;m=mg·2R+m,v0=,v0與m無關,選項C錯誤。 二、計算題(本大題共2小題,共36分。需寫出規(guī)范的解題步驟) 9.(18分)(xx·泰州二模)如圖所示,M是水平放置的半徑足夠大的圓盤,繞過其圓心的豎直軸OO

14、′勻速轉(zhuǎn)動,規(guī)定經(jīng)過圓心O水平向右為x軸的正方向。在圓心O正上方距盤面高為h處有一個正在間斷滴水的容器,從t=0時刻開始隨傳送帶沿與x軸平行的方向做勻速直線運動,速度大小為v。已知容器在t=0時刻滴下第一滴水,以后每當前一滴水剛好落到盤面上時再滴一滴水。求： (1)每一滴水經(jīng)多長時間落到盤面上? (2)要使每一滴水在盤面上的落點都位于同一直線上,圓盤轉(zhuǎn)動的角速度ω應為多大? (3)第二滴水與第三滴水在盤面上落點間的最大距離x。 【解析】(1)水滴在豎直方向上做自由落體運動,有 h=gt2,解得t=　 (3分) (2)分析題意可知,在相鄰兩滴水的下落時間內(nèi)

15、,圓盤轉(zhuǎn)過的角度應為nπ(n=1、2、3…),　 (2分) 由ωt=nπ　 (2分) 得ω==nπ(n=1、2、3…)　 (2分) (3)第二滴水落在圓盤上時的水平位移為 x2=v·2t=2v　 (3分) 第三滴水落在圓盤上時的水平位移為 x3=v·3t=3v　 (3分) 當?shù)诙嗡c第三滴水在盤面上的落點位于同一直徑上圓心兩側(cè)時,兩點間的距離最大, 則x=x2+x3=5v　 (3分) 答案：(1)　(2)nπ(n=1、2

16、、3…) (3)5v 10.(18分)(xx·海南高考)如圖,位于豎直平面內(nèi)的光滑軌道由四分之一圓弧ab和拋物線bc組成,圓弧半徑Oa水平,b點為拋物線頂點。已知h=2m,s=m。重力加速度大小g取10m/s2。 (1)一小環(huán)套在軌道上從a點由靜止滑下,當其在bc段軌道運動時,與軌道之間無相互作用力,求圓弧軌道的半徑。 (2)若環(huán)從b點由靜止因微小擾動而開始滑下,求環(huán)到達c點時速度的水平分量的大小。 【解題指導】解答本題時應注意理解以下兩點： (1)小環(huán)在bc段軌道運動時,與軌道之間無相互作用力,說明小環(huán)的運動是平拋運動。 (2)要想得到環(huán)到達c點時速度的水平分量的大小應先確定c

17、點速度與水平方向的夾角。 【解析】(1)小環(huán)在bc段軌道運動時,與軌道之間無相互作用力,即小環(huán)在該段以某一初速度vb做平拋運動,運動軌跡與軌道bc重合,故有s=vbt　 ①(2分) h=gt2　 ②(2分) 從ab滑落過程中,根據(jù)動能定理可得 mgR=m　 ③(2分) 聯(lián)立三式可得R==0.25m　 (2分) (2)下滑過程中,初速度為零,只有重力做功,根據(jù)動能定理可得mgh=m　 ④(3分) 因為小環(huán)滑到c點時速度與豎直方向的夾角等于(1)問中做平拋運動過程中經(jīng)過c點時速度與豎直方向的夾角,設為θ,則根據(jù)平拋運動規(guī)律可知 sinθ=　 ⑤(2分) 根據(jù)運動的合成與分解可得sinθ=　 ⑥(2分) 聯(lián)立可得v水平=m/s　 (3分) 答案：(1)0.25m　(2)m/s 關閉Word文檔返回原板塊