《2022年高三二輪復(fù)習(xí)物理專題通關(guān) 課時(shí)鞏固過(guò)關(guān)練（四） 曲線運(yùn)動(dòng)2.4 Word版含答案》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2022年高三二輪復(fù)習(xí)物理專題通關(guān) 課時(shí)鞏固過(guò)關(guān)練（四） 曲線運(yùn)動(dòng)2.4 Word版含答案（11頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
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2022年高三二輪復(fù)習(xí)物理專題通關(guān) 課時(shí)鞏固過(guò)關(guān)練（四） 曲線運(yùn)動(dòng)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(xiàng)符合題目要求,第6～8題有多項(xiàng)符合題目要求)
1.如圖所示,在一次消防演習(xí)中,消防隊(duì)員要借助消防車上的梯子爬到高處進(jìn)行救人。為了節(jié)省救援時(shí)間,當(dāng)消防車勻速前進(jìn)的同時(shí),人沿傾斜的梯子勻加速向上運(yùn)動(dòng),則關(guān)于消防隊(duì)員的運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法中正確的是( )
A.消防隊(duì)員做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
B.消防隊(duì)員做
2、勻變速曲線運(yùn)動(dòng)
C.消防隊(duì)員做變加速曲線運(yùn)動(dòng)
D.消防隊(duì)員水平方向的速度保持不變
【解析】選B。由于消防隊(duì)員同時(shí)參與兩個(gè)分運(yùn)動(dòng),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(yùn)動(dòng)為勻變速運(yùn)動(dòng),且軌跡為曲線,故A、C錯(cuò)誤,B正確;消防隊(duì)員在水平方向的速度增大,D錯(cuò)誤。
【加固訓(xùn)練】唐僧、悟空、沙僧和八戒師徒四人想劃船渡過(guò)一條寬150m的河,他們?cè)陟o水中劃船的速度為5m/s,現(xiàn)在他們觀察到河水相對(duì)于河岸的流速為4m/s,對(duì)于這次劃船過(guò)河,他們有各自的看法,其中正確的是( )
A.唐僧說(shuō)：我們要想到達(dá)正對(duì)岸就得朝著正對(duì)岸劃船
B.悟空說(shuō)：我們要想節(jié)省時(shí)間就得朝著正對(duì)岸劃
3、船
C.沙僧說(shuō)：我們要想少走點(diǎn)路就得朝著正對(duì)岸劃船
D.八戒說(shuō)：今天這種情況我們是不可能到達(dá)正對(duì)岸的
【解析】選B。當(dāng)船朝正對(duì)岸運(yùn)動(dòng)時(shí),渡河所用時(shí)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(dá)正對(duì)岸,但此時(shí)船頭應(yīng)斜向上游,A、C、D錯(cuò)誤。
2.(xx·濟(jì)寧一模)如圖,滑板運(yùn)動(dòng)員以速度v0從離地高度為h的平臺(tái)末端水平飛出,落在水平地面上。忽略空氣阻力,運(yùn)動(dòng)員和滑板可視為質(zhì)點(diǎn),下列表述正確的是( )
A.v0越大,運(yùn)動(dòng)員在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)
B.v0越大,運(yùn)動(dòng)員落地瞬間速度越大
C.運(yùn)動(dòng)員落地瞬間速度與高度h無(wú)關(guān)
D.運(yùn)動(dòng)員落地位置與v0大小無(wú)關(guān)
【解析】選B
4、。在平拋運(yùn)動(dòng)中,在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間僅由高度決定,所以A錯(cuò)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(duì),C、D錯(cuò)誤。
【加固訓(xùn)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(guò)程中與A、B進(jìn)行了多次碰撞,不計(jì)碰撞過(guò)程中的能量損失。下面四個(gè)選項(xiàng)中能正確反映下落過(guò)程中小球的水平速度vx和豎直分速度vy隨時(shí)間變化關(guān)系的是( )
【解析】選B。小球在下落過(guò)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(yùn)動(dòng),所以B正確,A錯(cuò)誤;小球在水平方向除碰撞時(shí)改變速度方向外沒(méi)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(cuò)。
3.蕩秋千是兒童喜愛(ài)的一項(xiàng)體育運(yùn)動(dòng),當(dāng)秋千蕩到最高點(diǎn)時(shí),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(diǎn)時(shí),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(gè)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(diǎn)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c(diǎn)D點(diǎn);而在C點(diǎn)以初速度v2沿BA方向平拋的小球也能擊中D點(diǎn)。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(diǎn))
6、( )
A.1∶2 B.1∶3
C.∶2 D.∶3
【解析】選D。小球從A點(diǎn)平拋：R=v1t1,R=g,小球從C點(diǎn)平拋：Rsin60°=v2t2,R(1-cos60°)=g,聯(lián)立解得=,故選項(xiàng)D正確。
【加固訓(xùn)練】如圖所示,兩個(gè)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(gè)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(shí)釋放a、b、c小球,到達(dá)水平面的時(shí)間分別為t1、t2、t3。若同時(shí)沿水平方向拋出,初速度方向如圖所示,到達(dá)水平面的時(shí)間分別為t1′、t2′、t3′。下列關(guān)于時(shí)
7、間的關(guān)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(dāng)平拋三個(gè)小球時(shí),小球b做平拋運(yùn)動(dòng),小球a、c在斜面內(nèi)做類平拋運(yùn)動(dòng)。沿斜面方向向下的運(yùn)動(dòng)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(diǎn)向右拋出,經(jīng)1.73s小球恰好垂直落到斜面上的A點(diǎn),不計(jì)空
8、氣阻力,g取10m/s2,B點(diǎn)是小球做自由落體運(yùn)動(dòng)在斜面上的落點(diǎn),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(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)P處
【解析】選C。設(shè)斜面傾角為θ,對(duì)小球在A點(diǎn)的速度進(jìn)行分解有tanθ=,解得θ≈30°,A項(xiàng)錯(cuò)誤;小球距過(guò)A點(diǎn)水平面的距離為h=gt2≈15m,所以小球的拋出點(diǎn)距斜面的豎直高度肯定大于15m,B項(xiàng)錯(cuò)誤;若小球的初速度為v0′=5m/s,過(guò)A點(diǎn)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(shí)的一半,延長(zhǎng)小球運(yùn)動(dòng)的軌跡線,得到小球應(yīng)該落在P、A之間,C項(xiàng)正確,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
6.“套圈”是一項(xiàng)老少皆宜的體育運(yùn)動(dòng)項(xiàng)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(xì)不計(jì),高度均為0.1m,相鄰兩直桿之間的距離為0.3m。比賽時(shí),運(yùn)動(dòng)員將內(nèi)圓直徑為0.2m的環(huán)沿水平方向拋出,剛拋出時(shí)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(shè)直桿與環(huán)的中心位于同一豎直面,且運(yùn)動(dòng)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(shuō)法正確的是( )
A.如果能夠套中直桿,環(huán)拋出時(shí)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(shí)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(dǎo)】解答本題應(yīng)把握以下兩點(diǎn)：
(1)環(huán)的運(yùn)動(dòng)為平拋運(yùn)動(dòng)。
(2)環(huán)運(yùn)動(dòng)的水平位移應(yīng)為L(zhǎng)-0.1m≤x≤L+0.1m。
【解析】選A、B。由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得h=gt2、L-r=vt,解得v=1.8m/s,故選項(xiàng)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(xiàng)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(xiàng)C錯(cuò)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(xiàng)D錯(cuò)誤。
7.(xx·成都二模)如圖甲所示,輕桿一端固定在O點(diǎn),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(yùn)動(dòng)。小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),桿與小球間彈力大小為N,小球在最高點(diǎn)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(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?
C.v2=c時(shí),桿對(duì)小球彈力方向向上
D.v2=2b時(shí),桿對(duì)小球彈力大小為2a
【解析】選A、D。由圖乙知v2=b時(shí),N
12、=0;當(dāng)v2b時(shí),桿對(duì)球有向下的拉力。對(duì)v2
13、大,小球經(jīng)過(guò)b點(diǎn)后的瞬間對(duì)軌道的壓力越大
C.m越大,v0越大
D.m與R同時(shí)增大,初動(dòng)能Ek0增大
【解析】選A、D。小球剛好能通過(guò)最高點(diǎn)c,表明小球在c點(diǎn)的速度為vc=,根據(jù)機(jī)械能守恒定律有m=mg·2R+m=mgR,選項(xiàng)A正確;m與R同時(shí)增大,初動(dòng)能Ek0增大,選項(xiàng)D正確;從b到c機(jī)械能守恒,mg2R+m=m得vb=,在b點(diǎn),N-mg=m得N=6mg,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;m=mg·2R+m,v0=,v0與m無(wú)關(guān),選項(xiàng)C錯(cuò)誤。
二、計(jì)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(guò)其圓心的豎直軸OO
14、′勻速轉(zhuǎn)動(dòng),規(guī)定經(jīng)過(guò)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(gè)正在間斷滴水的容器,從t=0時(shí)刻開始隨傳送帶沿與x軸平行的方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),速度大小為v。已知容器在t=0時(shí)刻滴下第一滴水,以后每當(dāng)前一滴水剛好落到盤面上時(shí)再滴一滴水。求：
(1)每一滴水經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間落到盤面上?
(2)要使每一滴水在盤面上的落點(diǎn)都位于同一直線上,圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω應(yīng)為多大?
(3)第二滴水與第三滴水在盤面上落點(diǎn)間的最大距離x。
【解析】(1)水滴在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng),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(shí)間內(nèi)
15、,圓盤轉(zhuǎn)過(guò)的角度應(yīng)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(shí)的水平位移為
x2=v·2t=2v (3分)
第三滴水落在圓盤上時(shí)的水平位移為
x3=v·3t=3v (3分)
當(dāng)?shù)诙嗡c第三滴水在盤面上的落點(diǎn)位于同一直徑上圓心兩側(cè)時(shí),兩點(diǎn)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(diǎn)為拋物線頂點(diǎn)。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(diǎn)由靜止滑下,當(dāng)其在bc段軌道運(yùn)動(dòng)時(shí),與軌道之間無(wú)相互作用力,求圓弧軌道的半徑。
(2)若環(huán)從b點(diǎn)由靜止因微小擾動(dòng)而開始滑下,求環(huán)到達(dá)c點(diǎn)時(shí)速度的水平分量的大小。
【解題指導(dǎo)】解答本題時(shí)應(yīng)注意理解以下兩點(diǎn)：
(1)小環(huán)在bc段軌道運(yùn)動(dòng)時(shí),與軌道之間無(wú)相互作用力,說(shuō)明小環(huán)的運(yùn)動(dòng)是平拋運(yùn)動(dòng)。
(2)要想得到環(huán)到達(dá)c點(diǎn)時(shí)速度的水平分量的大小應(yīng)先確定c
17、點(diǎn)速度與水平方向的夾角。
【解析】(1)小環(huán)在bc段軌道運(yùn)動(dòng)時(shí),與軌道之間無(wú)相互作用力,即小環(huán)在該段以某一初速度vb做平拋運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)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(guò)程中,根據(jù)動(dòng)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(guò)程中,初速度為零,只有重力做功,根據(jù)動(dòng)能定理可得mgh=m
④(3分)
因?yàn)樾…h(huán)滑到c點(diǎn)時(shí)速度與豎直方向的夾角等于(1)問(wèn)中做平拋運(yùn)動(dòng)過(guò)程中經(jīng)過(guò)c點(diǎn)時(shí)速度與豎直方向的夾角,設(shè)為θ,則根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知
sinθ= ⑤(2分)
根據(jù)運(yùn)動(dòng)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
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