2019年高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題三 拋體運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)課時(shí)作業(yè) 新人教版.doc
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2019年高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題三 拋體運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)課時(shí)作業(yè) 新人教版 一、單項(xiàng)選擇題 1.小船橫渡一條河，船本身提供的速度方向始終垂直于河岸方向，大小不變．已知小船的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，則河水的流速( ) A．越接近B岸水速越小 B．越接近B岸水速越大 C．由A到B水速先增大后減小 D．水流速度恒定 解析：小船的實(shí)際運(yùn)動(dòng)可以看做沿水流方向的直線運(yùn)動(dòng)和垂直河岸方向的直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，因?yàn)榇旧硖峁┑乃俣却笮?、方向都不變，所以小船沿垂直河岸方向做的是勻速直線運(yùn)動(dòng)，即垂直河岸方向移動(dòng)相同位移的時(shí)間相等，根據(jù)題中小船的運(yùn)動(dòng)軌跡可以發(fā)現(xiàn)，在相同時(shí)間里，小船在水流方向的位移是先增大后減小，所以由A到B的水速應(yīng)該是先增大后減小，故選項(xiàng)C正確． 答案：C 2.光盤驅(qū)動(dòng)器在讀取內(nèi)圈數(shù)據(jù)時(shí)，以恒定線速度方式讀取．而在讀取外圈數(shù)據(jù)時(shí)，以恒定角速度的方式讀?。O(shè)內(nèi)圈內(nèi)邊緣半徑為R1，內(nèi)圈外邊緣半徑為R2，外圈外邊緣半徑為R3.A、B、C分別為內(nèi)圈內(nèi)邊緣、內(nèi)圈外邊緣和外圈外邊緣上的點(diǎn)．則讀取內(nèi)圈上A點(diǎn)時(shí)A點(diǎn)的向心加速度大小和讀取外圈上C點(diǎn)時(shí)C點(diǎn)的向心加速度大小之比為( ) A. B. C. D. 解析：根據(jù)在內(nèi)圈外邊緣半徑為R2處ωR2＝v.讀取內(nèi)圈上A點(diǎn)時(shí)A點(diǎn)的向心加速度大小a1＝v2/R1，讀取外圈上C點(diǎn)時(shí)C點(diǎn)的向心加速度大小a2＝ω2R3，二者之比為，選項(xiàng)B正確． 答案：B 3．(xx山東卷)距地面高5 m的水平直軌道上A、B兩點(diǎn)相距2 m，在B點(diǎn)用細(xì)線懸掛一小球，離地高度為h，如圖．小車始終以4 m/s的速度沿軌道勻速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)將隨車攜帶的小球由軌道高度自由卸下，小車運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)細(xì)線被軋斷，最后兩球同時(shí)落地．不計(jì)空氣阻力，取重力加速度的大小g＝10 m/s2.可求得h等于( ) A．1.25 m B．2.25 m C．3.75 m D．4.75 m 解析：從小車卸下的小球做平拋運(yùn)動(dòng)，由H＝gt，t1＝1 s．小車由A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間是t2，則xAB＝vt2，t2＝0.5 s．所以經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)下落的小球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間Δt＝t1－t2＝0.5 s，則B球下落的高度h＝g(Δt)2＝1.25 m，選項(xiàng)A正確． 答案：A 4．如圖所示，在傾角為α＝30的光滑斜面上，有一根長為L＝0.8 m的細(xì)繩，一端固定在O點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為m＝0.2 kg的小球，小球沿斜面做圓周運(yùn)動(dòng)，若要小球能通過最高點(diǎn)A，則小球在最低點(diǎn)B的最小速度是( ) A．2 m/s B．2 m/s C．2 m/s D．2 m/s 解析：小球通過最高點(diǎn)的最小速度為vA＝＝2 m/s，在B點(diǎn)的最小速度vB滿足mv＝mv＋2mgLsinα，解得vB＝2 m/s. 答案：C 5.如圖所示，長為L的輕桿，一端固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球，另一端固定在水平轉(zhuǎn)軸O上，桿隨轉(zhuǎn)軸O在豎直平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為ω，某時(shí)刻桿對(duì)球的作用力恰好與桿垂直，則此時(shí)桿與水平面的夾角θ是( ) A．sinθ＝ B．tanθ＝ C．sinθ＝ D．tanθ＝ 解析：對(duì)小球受力分析如圖所示，桿對(duì)球的作用力和小球重力的合力一定沿桿指向O，合力大小為mLω2.由圖中幾何關(guān)系可得sinθ＝，選項(xiàng)A正確． 答案：A 二、多項(xiàng)選擇題 6．如圖為過山車以及軌道簡化模型，不計(jì)一切阻力，以下判斷正確的是( ) A．過山車在圓軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng) B．過山車在圓軌道最高點(diǎn)時(shí)的速度應(yīng)不小于 C．過山車在圓軌道最低點(diǎn)時(shí)乘客處于超重狀態(tài) D．過山車在斜面h＝2R高處由靜止滑下能通過圓軌道最高點(diǎn) 解析：由于過山車在軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度大小發(fā)生變化，因此其運(yùn)動(dòng)為非勻速圓周運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；在軌道最高點(diǎn)，過山車應(yīng)滿足mg＋N＝m，因?yàn)镹≥0，則v≥，B正確；過山車過軌道最低點(diǎn)時(shí)，合外力、加速度豎直向上，車內(nèi)的乘客均處于超重狀態(tài)，C正確；過山車由釋放點(diǎn)至圓軌道最高點(diǎn)由機(jī)械能守恒定律得mgh＝mg2R＋mv2，其中v≥，則h>R, 故D錯(cuò)誤． 答案：BC 7．“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0.1 m，相鄰兩直桿之間的距離為0.3 m．比賽時(shí)，運(yùn)動(dòng)員將內(nèi)圓直徑為0.2 m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1.35 m，環(huán)的中心與直桿1的水平距離為1 m．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10 m/s2.以下說法正確的是( ) A．如果能夠套中直桿，環(huán)拋出時(shí)的水平初速度不能小于1.8 m/s B．如果能夠套中第2根直桿，環(huán)拋出時(shí)的水平初速度范圍在2.4 m/s到2.8 m/s之間 C．如以2.3 m/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3.3 m/s，就不能套中第3根直桿 解析：由平拋運(yùn)動(dòng)可得h＝gt2、L－r＝vt，解得v＝1.8 m/s，故選項(xiàng)A正確；如果能夠套中第2根直桿，水平位移在1.2～1.4 m之間，水平初速度范圍在2.4 m/s到2.8 m/s之間，故選項(xiàng)B正確；如果能夠套中第1根直桿，水平位移在0.9～1.1 m之間，水平初速度范圍在1.8 m/s到2.2 m/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1.5～1.7 m之間，水平初速度范圍在3 m/s到3.4 m/s之間，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 答案：AB 8．如圖所示，用長為L的輕繩把一個(gè)小鐵球懸掛在高2L的O點(diǎn)處，小鐵球以O(shè)為圓心在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)且恰能到達(dá)最高點(diǎn)B處，則有( ) A．小鐵球在運(yùn)動(dòng)過程中輕繩的拉力最大為6mg B．小鐵球在運(yùn)動(dòng)過程中輕繩的拉力最小為mg C．若運(yùn)動(dòng)中輕繩斷開，則小鐵球落到地面時(shí)的速度大小為 D．若小鐵球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)輕繩斷開，則小鐵球落到地面時(shí)的水平位移為2L 解析：小鐵球以O(shè)為圓心在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)且恰能到達(dá)最高點(diǎn)B處，說明小鐵球在最高點(diǎn)B處時(shí)，輕繩的拉力最小為零，mg＝，v＝，由機(jī)械能守恒定律得，小鐵球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)動(dòng)能＝＋mg2L，在最低點(diǎn)時(shí)輕繩的拉力最大，由牛頓第二定律F－mg＝，聯(lián)立解得輕繩的拉力最大為F＝6mg，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；以地面為重力勢能參考平面，小鐵球在B點(diǎn)處的總機(jī)械能為mg3L＋mv2＝mgL，無論輕繩是在何處斷開，小鐵球的機(jī)械能總是守恒的，因此到達(dá)地面時(shí)的動(dòng)能mv′2＝mgL，落到地面時(shí)的速度大小為v′＝，選項(xiàng)C正確；小鐵球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)速度v1＝，由x＝v1t，L＝gt2，聯(lián)立解得小鐵球落到地面時(shí)的水平位移為x＝L，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 答案：AC 三、計(jì)算題 9．如圖所示，用內(nèi)壁光滑的薄壁細(xì)圓管彎成的由半圓形ABC(圓半徑比細(xì)管的內(nèi)徑大得多)和直線CD組成的軌道固定在水平桌面上，已知ABC部分的半徑R＝1.0 m，CD段長L＝1.5 m．彈射裝置將一個(gè)質(zhì)量為0.8 kg的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))以某一水平初速度從A點(diǎn)彈入軌道，小球從D點(diǎn)離開軌道隨即水平拋出后恰落入水平面上的小孔P內(nèi)，已知小球剛落進(jìn)小孔P時(shí)，重力的功率為32 W，小球從A運(yùn)動(dòng)到P的整個(gè)過程經(jīng)歷的時(shí)間為1.328 s，不計(jì)空氣阻力，g取10 m/s2，π取值3.14.求： (1)D與P間的水平間距； (2)半圓形彎管ABC對(duì)小球作用力的大?。? 解析：(1)設(shè)小球剛落入P孔時(shí)的豎直分速度為vy 則由P＝mgvy 得vy＝＝ m/s＝4 m/s 設(shè)小球從D到P的時(shí)間為t3，則 vy＝gt3 得t3＝＝ s＝0.4 s 小球從A到C的時(shí)間為t1＝ 小球從C到D的時(shí)間為t2＝ 且t1＋t2＋t3＝1.328 由以上幾式代入數(shù)據(jù)解得 v0＝5 m/s 由D到P點(diǎn)的水平距離為 x＝v0t3＝50.4 m＝2 m. (2)彎管對(duì)小球作用力的豎直分力 Fy＝mg 水平分力Fx＝m 故作用力為F＝＝21.5 N. 答案：(1)2 m (2)21.5 N 10．(xx重慶卷)同學(xué)們參照伽利略時(shí)期演示平拋運(yùn)動(dòng)的方法制作了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置．圖中水平放置的底板上豎直地固定有M板和N板，M板上部有一半徑為R的圓弧形的粗糙軌道，P為最高點(diǎn)，Q為最低點(diǎn)，Q點(diǎn)處的切線水平，距底板高為H.N板上固定有三個(gè)圓環(huán)．將質(zhì)量為m的小球從P處靜止釋放，小球運(yùn)動(dòng)至Q飛出后無阻礙地通過各圓環(huán)中心，落到底板上距Q水平距離為L處．不考慮空氣阻力，重力加速度為g.求： (1)距Q水平距離為的圓環(huán)中心到底板的高度； (2)小球運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)時(shí)速度的大小以及對(duì)軌道壓力的大小和方向； (3)摩擦力對(duì)小球做的功． 解析：(1)由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，L＝vt H＝gt2 解得：v＝L 又＝vt1，H1＝gt 解得H1＝ 所以距Q水平距離為的圓環(huán)中心離底板的高度ΔH＝H－H1＝H. (2)由牛頓第二定律得，在Q點(diǎn)有FN－mg＝ 解得：FN＝mg(1＋) 由牛頓第三定律，小球在Q點(diǎn)對(duì)軌道的壓力F′＝FN＝mg(1＋) 方向豎直向下． (3)由動(dòng)能定理：mgR＋Wf＝mv2 解得：Wf＝mg(－R)． 答案：(1)H (2)L mg(1＋) 豎直向下 (3)mg(－R) 11．如圖所示，半徑為R的半球形陶罐，固定在可以繞豎直軸旋轉(zhuǎn)的水平轉(zhuǎn)臺(tái)上，轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸與過陶罐球心O的對(duì)稱軸OO′重合．轉(zhuǎn)臺(tái)以一定角速度ω勻速旋轉(zhuǎn)，一質(zhì)量為m的小物塊落入陶罐內(nèi)，經(jīng)過一段時(shí)間后，小物塊隨陶罐一起轉(zhuǎn)動(dòng)且相對(duì)罐壁靜止，它和O點(diǎn)的連線與OO′之間的夾角θ為60.重力加速度的大小為g. (1)若ω＝ω0，小物塊受到的摩擦力恰好為零，求ω0； (2)若ω＝(1k)ω0，且0下載提示(請認(rèn)真閱讀)
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