2020-2021學(xué)年高三物理一輪復(fù)習(xí)同步練習(xí)專題08 曲線運(yùn)動(dòng)（2）

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1、專題8 曲線運(yùn)動(dòng)（2）—【練】 1、 夯實(shí)基礎(chǔ) 1.質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說法正確的是(　　) A．速度的大小和方向都改變 B．勻速圓周運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng) C．當(dāng)物體所受合力全部用來提供向心力時(shí)，物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng) D．向心加速度不變 【答案】C　 【解析】質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，線速度大小始終不變，速度方向?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡的切線方向，時(shí)刻在改變，故A錯(cuò)誤；做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的加速度始終指向圓心，即方向在時(shí)刻改變，則勻速圓周運(yùn)動(dòng)是非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，故B、D錯(cuò)誤；當(dāng)質(zhì)點(diǎn)所受合力全部用來提供向心力時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的線速度的大小不變，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故C正確。 2.(多選)如圖所示，一

2、小球以v0＝10 m/s的速度水平拋出，在落地之前經(jīng)過空中A、B兩點(diǎn)，在A點(diǎn)小球速度方向與水平方向的夾角為45，在B點(diǎn)小球速度方向與水平方向的夾角為60(空氣阻力忽略不計(jì)，g取10 m/s2)，以下判斷中正確的是(　　) A．小球經(jīng)過A、B兩點(diǎn)間的時(shí)間t＝(－1) s B．小球經(jīng)過A、B兩點(diǎn)間的時(shí)間t＝ s C．A、B兩點(diǎn)間的高度差h＝10 m D．A、B兩點(diǎn)間的高度差h＝15 m 【答案】：　AC 【解析】：　因初、末速度的夾角滿足tan θ＝＝，則tA＝＝＝1 s，tB＝＝ s，故t＝tB－tA＝(－1) s，故選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；A、B兩點(diǎn)間的高度差h＝gt－gt＝1

3、0 m，故選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 3．水平放置的三個(gè)不同材料制成的圓輪A、B、C，用不打滑皮帶相連，如圖所示(俯視圖)，三圓輪的半徑之比為RA∶RB∶RC＝3∶2∶1，當(dāng)主動(dòng)輪C勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在三輪的邊緣上分別放置一相同的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，小物塊均恰能相對(duì)靜止在各輪的邊緣上，設(shè)小物塊所受的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，小物塊與輪A、B、C接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μA、μB、μC，A、B、C三輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度分別為ωA、ωB、ωC，則(　　) A．μA∶μB∶μC＝2∶3∶6 B．μA∶μB∶μC＝6∶3∶2 C．ωA∶ωB∶ωC＝1∶2∶3 D．ωA∶ωB∶ωC＝6∶3∶2

4、【答案】：　A 【解析】：　小物塊在水平方向由最大靜摩擦力提供向心力，所以向心加速度a＝μg，而a＝，A、B、C三圓輪邊緣的線速度大小相同，所以μ∝，所以μA∶μB∶μC＝2∶3∶6，由v＝Rω可知，ω∝，所以ωA∶ωB∶ωC＝2∶3∶6，故只有A正確。 4.如圖所示，小球以v0正對(duì)傾角為θ的斜面水平拋出，若小球到達(dá)斜面的位移最小，則飛行時(shí)間t為(重力加速度為g)(　　) A．v0tan θ　 　B． C. D． 【答案】：　D 【解析】：　過拋出點(diǎn)作斜面的垂線，如圖所示，當(dāng)小球落在斜面上的B點(diǎn)時(shí)，位移最小，設(shè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，則水

5、平方向x＝v0t，豎直方向y＝gt2，根據(jù)幾何關(guān)系有tan θ＝＝，解得t＝，故D正確，A、B、C錯(cuò)誤。 二、能力提升 5.如圖所示，一個(gè)內(nèi)壁光滑的圓錐形筒的軸線垂直于水平面，圓錐筒固定不動(dòng)，有兩個(gè)質(zhì)量相等的小球A和B緊貼著內(nèi)壁分別在圖中所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則以下說法中正確的是(　　) A．A球的角速度等于B球的角速度 B．A球的線速度大于B球的線速度 C．A球的運(yùn)動(dòng)周期小于B球的運(yùn)動(dòng)周期 D．A球?qū)ν脖诘膲毫Υ笥贐球?qū)ν脖诘膲毫? 【答案】：　B 【解析】：　 先對(duì)小球受力分析，如圖所示，由圖可知，兩球的向心力都來源于重力mg和支持力FN的合力，建立如圖

6、所示的坐標(biāo)系，則有： FNsin θ＝mg① FNcos θ＝mrω2② 由①得FN＝，小球A和B受到的支持力FN相等，由牛頓 第三定律知，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。由于支持力FN相等，結(jié)合②式知，A球運(yùn)動(dòng)的半徑大于B球運(yùn)動(dòng)的半徑，故A球的角速度小于B球的角速度，A球的運(yùn)動(dòng)周期大于B球的運(yùn)動(dòng)周期，選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤。又根據(jù)FNcos θ＝m可知：A球的線速度大于B球的線速度，選項(xiàng)B正確。 6.(多選)在某次乒乓球比賽中，乒乓球先后兩次落臺(tái)后恰好在等高處水平越過球網(wǎng)，過網(wǎng)時(shí)的速度方向均垂直于球網(wǎng)，把兩次落臺(tái)的乒乓球看成完全相同的兩個(gè)球，球1和球2，如圖所示，不計(jì)乒乓球的旋轉(zhuǎn)和空氣阻力，乒乓球自起跳到最高

7、點(diǎn)的過程中，下列說法正確的是(　　) A．起跳時(shí)，球1的重力功率等于球2的重力功率 B．球1的速度變化率小于球2的速度變化率 C．球1的飛行時(shí)間大于球2的飛行時(shí)間 D．過網(wǎng)時(shí)球1的速度大于球2的速度 【答案】：　AD 【解析】：　乒乓球起跳后到最高點(diǎn)的過程，其逆過程可看成平拋運(yùn)動(dòng)。重力的瞬時(shí)功率等于重力乘以豎直方向的速度，兩球起跳后能到達(dá)的最大高度相同，由v2＝2gh得，起跳時(shí)豎直方向分速度大小相等，所以兩球起跳時(shí)重力功率大小相等，A正確；速度變化率即加速度，兩球在空中的加速度都等于重力加速度，所以兩球的速度變化率相同，B錯(cuò)誤；由h＝gt2可得兩球飛行時(shí)間相同，C錯(cuò)誤；由x＝v

8、t可知，球1的水平位移較大，運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，則球1的水平速度較大，D正確。 7.如圖所示，水平固定的半球形容器，其球心為O點(diǎn)，最低點(diǎn)為B點(diǎn)，A點(diǎn)在左邊的內(nèi)壁上，C點(diǎn)在右邊的內(nèi)壁上，從容器的邊緣向著球心以初速度v0平拋一個(gè)小球，拋出點(diǎn)及O、A、B、C點(diǎn)在同一個(gè)豎直面內(nèi)，則(　　) A．v0大小適當(dāng)時(shí)可以垂直打在A點(diǎn) B．v0大小適當(dāng)時(shí)可以垂直打在B點(diǎn) C．v0大小適當(dāng)時(shí)可以垂直打在C點(diǎn) D．一定不能垂直打在容器內(nèi)任何一個(gè)位置 【答案】：　D 【解析】：平拋運(yùn)動(dòng)可分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)，故合速度方向始終斜向右下方，A、B錯(cuò)；v0大小適當(dāng)打到C點(diǎn)時(shí)，如圖

9、所示。則tan α＝＝，x1＝x－＝x－gt2＝x－，其中x＝v0t，故x1＝

10、At′＋2vBt′＝d② 聯(lián)立①②解得 t′＝選項(xiàng)C正確。 9.如圖所示,輕桿的一端有一個(gè)小球,另一端有光滑的固定軸O,現(xiàn)給球一初速度,使球和桿一起繞O軸在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),不計(jì)空氣阻力,用F表示球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)桿對(duì)小球的作用力,則F （ ） A.一定是拉力 B.一定是推力 C.一定等于零 D.可能是拉力,可能是推力,也可能等于零 10.如圖所示,輕桿的一端有一個(gè)小球,另一端有光滑的固定軸O,現(xiàn)給球一初速度,使球和桿一起繞O軸在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),不計(jì)空氣阻力,用

11、F表示球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)桿對(duì)小球的作用力,則F （ ） A.一定是拉力 B.一定是推力 C.一定等于零 D.可能是拉力,可能是推力,也可能等于零 【答案】：D 【解析】：小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的速度不同則桿上承受的作用力大小和方向是不同的； 當(dāng)小球在最高點(diǎn)時(shí)的速度時(shí)；只有重力提供小球的向心力； 當(dāng)小球在最高點(diǎn)時(shí)的速度時(shí)；桿向上的支持力與重力提供小球的向心力； 當(dāng)小球在最高點(diǎn)時(shí)的速度時(shí)；桿向下的拉力與重力提供小球的向心力； 11.某一平拋的部分軌跡如圖所示，已知，，，求

12、。 【答案】： 【解析】：A與B、B與C的水平距離相等，且平拋運(yùn)動(dòng)的水平方向是勻速直線運(yùn)動(dòng)，可設(shè)A到B、B到C的時(shí)間為T，則： 又豎直方向是自由落體運(yùn)動(dòng)， 則 代入已知量，聯(lián)立可得 ； 12.一位網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員以拍擊球，使網(wǎng)球沿水平方向飛出。第一只球飛出時(shí)的初速度為v1，落在自己一方場(chǎng)地上后，彈跳起來，剛好擦網(wǎng)而過，落在對(duì)方場(chǎng)地的A點(diǎn)處。如圖所示，第二只球飛出時(shí)的初速度為v2，直接擦網(wǎng)而過，也落在A點(diǎn)處。設(shè)球與地面碰撞時(shí)沒有能量損失，且不計(jì)空氣阻力，求： (1)網(wǎng)球兩次飛出時(shí)的初速度之比v1∶v2； (2)運(yùn)動(dòng)員擊球點(diǎn)的高度H與網(wǎng)高h(yuǎn)之比H∶h。 【答案】(1)1∶3　(2)4∶3 【解析】(1)第一、二兩球被擊出后都做平拋運(yùn)動(dòng)，由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可知，兩球分別被擊出至各自第一次落地的時(shí)間是相等的。 由題意知水平射程之比為：x1∶x2＝1∶3，故平拋運(yùn)動(dòng)的初速度之比為v1∶v2＝1∶3。 (2)第一只球落地后反彈做斜拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)對(duì)稱性可知DB段和OB段是相同的平拋運(yùn)動(dòng)，則兩球下落相同高度H－h(huán)后水平距離x′1＋x′2＝2x1， 根據(jù)公式 H＝gt，H－h(huán)＝gt， 而x1＝v1t1，x′1＝v1t2，x′2＝v2t2， 綜合可得v1t2＋v2t2＝2v1t1， 故t1＝2t2， 即H＝4(H－h(huán))， 解得H∶h＝4∶3。