高考物理二輪復(fù)習(xí) 第1部分 核心突破 專題1 力與運動 第3講 力和曲線運動特訓(xùn)

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第3講 力和曲線運動 1．(2016吉林遼遠七中期中)如圖所示，河的寬度為L，河水的流速為v0，甲、乙兩船均以靜水中的速度v同時渡河。出發(fā)時兩船相距2L，甲、乙船頭均與岸邊成60角，且乙船恰好能直達正對岸的A點．則下列判斷正確的是(　C　) A．甲船正好也在A點靠岸 B．甲船在A點下游靠岸 C．甲、乙兩船到達對岸的時間相等 D．甲、乙兩船可能在未到達對岸前相遇 2．(2015長沙市高考模擬考試三)在體育館半徑為R的半球形穹頂?shù)捻旤cC的正下方P點，以一定初速度v0水平拋出一球，球恰好落在半球面與地面相交的D點，如圖所示．設(shè)拋球點P到穹頂C的高度為h，不計空氣阻力，則(　C　) A．h越大，拋球速度v0越小 B．拋球速度v0有最大值vmax，且vmax＝ C．拋球速度v0有最小值vmin，且vmin＝ D．拋球速度v0越小，球的位移越小 解析：平拋的球恰好落在D點時水平位移R＝v0t，豎直位移R－h(huán)＝gt2，聯(lián)立解得v0＝，可見h越大，拋球速度越大，選項A錯誤；因為0≤h＜R，可見v0沒有最大值，而當(dāng)h＝0時拋球速度最小，且vmin＝，選項B錯誤，C正確；拋球速度v0越小，h越小，則球的位移越大，選項D錯誤． 3．(2017河北衡水中學(xué)聯(lián)考)如圖所示，離地面高2 m處有甲、乙兩個物體，甲以初速度v0水平射出，同時乙以初速度v0沿傾角為45的光滑斜面滑下，已知重力加速度g＝10 m/s2，若甲、乙同時到達地面，則v0的大小是(　A　) A． m/s　 B．2 m/s C． m/s　 D．4 m/s 解析：設(shè)兩球運動時間為t， 甲球作平拋運動，豎直方向上gt2＝2 m. 乙球沿光滑斜面下滑v0t＋gsin 45t2＝ m. 解得t＝ s，v0＝ m/s 4．(2015海南卷)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＝2 m，s＝ m．取重力加速度大小g＝10 m/s2. (1)一小環(huán)套在軌道上從a點靜止滑下，當(dāng)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?。? 解析：(1)小環(huán)套從ab滑落過程中，根據(jù)動能定理有 mgR＝mv－0， 當(dāng)小環(huán)套在bc段軌道運動時，與軌道之間無相互作用力，則說明下落到b點時的速度，使得小環(huán)套做平拋運動的軌跡與軌道bc重合，故有s＝vbt，h＝gt2， 聯(lián)立解得R＝＝0.25 m. (2)小環(huán)套沿bc段軌道下滑過程，根據(jù)動能定理有 mgh＝mv－0 設(shè)小環(huán)套滑到c點時速度方向與豎直方向的夾角為θ，θ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，根據(jù)平拋運動規(guī)律可知 sin θ＝＝＝， 根據(jù)運動的合成與分解可得sin θ＝， 聯(lián)立解得v水平＝ m/s. 答案：見解析 5．(2016江蘇南通調(diào)研一)如圖所示，豎直放置的半圓形光滑絕緣軌道半徑為R，圓心為O，下端與絕緣水平軌道在B點平滑連接．一質(zhì)量為m、帶電量為＋q的物塊(可視為質(zhì)點)，置于水平軌道上的A點．已知A，B兩點間的距離為L，物塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g. (1)若物塊能到達的最高點是半圓形軌道上與圓心O等高的C點，則物塊在A點水平向左運動的初速度應(yīng)為多大？ (2)若整個裝置處于方向豎直向上的勻強電場中，物塊在A點水平向左運動的初速度vA＝，沿軌道恰好能運動到最高點D，向右飛出．則勻強電場的場強為多大？ (3)若整個裝置處于水平向左的勻強電場中，場強的大小E＝.現(xiàn)將物塊從A點由靜止釋放，運動過程中始終不脫離軌道，求物塊第2n(n＝1,2,3，…)次經(jīng)過B點時的速度大?。? 解析：(1)設(shè)物體在A點的速度為v1，由動能定理有 －μmgL－mgR＝0－mv，解得v1＝. (2)設(shè)勻強電場的場強大小為E、物塊在D點的速度為vD，則mg－Eq＝m， －μ(mg－Eq)L－(mg－Eq)2R＝mv－mv， 解得E＝. (3)設(shè)第2,4,6，…，2n次經(jīng)過B點時的速度分別為v2，v4，…v2n，第2,4,6，…，2(n－1)次離開B點向右滑行的最大距離分別為L1，L2，…，Ln－1，則 (qE－μmg)L＝mv，－(qE＋μmg)L1＝0－mv， (qE－μmg)L1＝mv，解得＝＝. 同理＝， … ＝， 綜上可得＝n－1， v2n＝n－2. 答案：見解析