2020屆高考物理二輪復(fù)習(xí)專題強化練（三）力與曲線運動（含解析）.docx

專題強化練(三)考點1運動的合成與分解1(2019六安模擬)小船在400米寬的河中橫渡，河水流速是2 m/s，船在靜水中的航速是4 m/s，要使船的航程最短，則船頭的指向和渡河的時間t分別為()A船頭應(yīng)垂直指向?qū)Π?，t100 sB船頭應(yīng)與上游河岸成60角，t sC船頭應(yīng)垂直指向?qū)Π叮瑃 sD船頭應(yīng)與下游河岸成60角，t100 s解析：當合速度的方向與河岸垂直時，渡河位移最短，設(shè)船頭與上游河岸方向的夾角為，則cos ，所以60，渡河的位移xd400 m，根據(jù)矢量合成法則有v合 m/s2 m/s，渡河時間t s s，故B正確，A、C、D錯誤答案：B2(2019濟寧模擬)如圖所示，細線一端固定在天花板上的O點，另一端穿過一張CD光盤的中央小孔后拴著一個橡膠球，橡膠球靜止時，豎直懸線剛好挨著水平桌面的邊緣現(xiàn)將CD光盤按在桌面上，并沿桌面邊緣以速度v勻速移動，移動過程中，CD光盤中央小孔始終緊挨桌面邊線，當懸線與豎直方向的夾角為時，小球上升的速度大小為()Avsin Bvcos Cvtan D.解析：將光盤水平向右移動的速度v分解為沿細線方向的速度和垂直于細線方向的速度，而小球上升的速度大小與速度v沿細線方向的分速度大小相等，故可得：v球vsin ，A正確答案：A3(2019臨汾模擬)一物體由靜止開始自由下落，一小段時間后突然受一恒定水平向右的風力的影響，但著地前一段時間內(nèi)風力突然停止，則其運動的軌跡可能是()解析：當有水平向右的風時，會產(chǎn)生水平向右的加速度，軌跡向右彎曲，風力停止時，合力向下，且軌跡不能急折，故C項正確答案：C考點2平拋運動4.(多選)(2019株洲模擬)將一小球以水平速度v010 m/s從O點向右拋出，經(jīng) s小球恰好垂直落到斜面上的A點，不計空氣阻力，g取10 m/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斜面的傾角約是30B小球的拋出點距斜面的豎直高度約是15 mC若將小球以水平速度v05 m/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v05 m/s向右拋出，它一定落在AB的中點P處解析：設(shè)斜面傾角為，對小球在A點的速度進行分解有tan ，解得30，A項正確；小球距過A點水平面的距離為hgt215 m，所以小球的拋出點距斜面的豎直高度肯定大于15 m，B項錯誤；若小球的初速度為v05 m/s，過A點作水平面，小球落到水平面的水平位移是小球以初速度v010 m/s拋出時的一半，延長小球運動的軌跡線，得到小球應(yīng)該落在P、A之間，C項正確，D項錯誤答案：AC5(2019廣東四校聯(lián)考)從同一高度同時將a、b兩個完全相同的小球分別豎直上拋和斜上拋，它們的初速度大小相同；若不計空氣阻力，則以下說法中正確的是()A在空中運動的過程中，兩球的加速度相同B兩球觸地時的瞬時速率不同C兩球在空中運動的時間相同D兩球運動的位移相同解析：兩球在空中都只受重力作用，兩球的加速度都為重力加速度g，A項正確；因兩球都只受重力，則機械能均守恒，據(jù)機械能守恒定律有mvmghmv，可知兩球觸地時的速率相同，B項錯誤；因兩球以相同的速率分別豎直上拋和斜上拋，則知兩球在空中運動時間不同，C項錯誤；因兩球初始時運動方向不同，則它們發(fā)生的位移不同，D項錯誤答案：A6(多選)(2018天水二模)如圖所示，某一運動員從弧形雪坡上沿水平方向飛出后，又落回到斜面雪坡上若斜面雪坡的傾角為，飛出時的速度大小為v0，不計空氣阻力運動員飛出后在空中的姿勢保持不變重力加速度為g，則()A如果v0不同，則該運動員落到雪坡時的速度方向也就不同B不論v0多大，該運動員落到雪坡時的速度方向都是相同的C運動員在空中經(jīng)歷的時間是D運動員落到雪坡時的速度大小是解析：設(shè)在空中飛行時間為t，運動員豎直位移與水平位移之比tan ，則有飛行的時間t，故C正確；豎直方向的速度大小為vygt2v0tan ，運動員落回雪坡時的速度大小vv0，故D錯誤；設(shè)運動員落到雪坡時的速度方向與水平方向夾角為，則tan 2tan ，由此可知，運動員落到雪坡時的速度方向與初速度方向無關(guān)，初速度不同，運動員落到雪坡時的速度方向相同，故A錯誤，B正確答案：BC考點3圓周運動7.(2019惠州模擬)如圖所示，一個菱形框架繞著過對角線的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動，在兩條邊上各有一個質(zhì)量相等的小球套在上面，整個過程小球相對框架沒有發(fā)生滑動，A與B到軸的距離相等，則下列說法正確的是()A框架對A的彈力方向垂直框架向下B框架對B的彈力方向可能垂直框架向下CA與框架間可能沒有摩擦力DA、B所受的合力大小相等解析：球在水平面做勻速圓周運動，合外力指向圓心，對A進行受力分析可知，A受重力，當靜摩擦力方向向上時，框架對A的彈力方向可能垂直框架向下，也可能垂直框架向上，故A錯誤；球在水平面做勻速圓周運動，合外力指向圓心，對B進行受力分析可知，B受重力，要使合力水平向右，框架對B的彈力方向一定垂直框架向上，故B錯誤；若A與框架間沒有摩擦力，則A只受重力和框架對A的彈力，兩個力的合力方向不可能水平向左，指向圓心，故C錯誤；A、B兩球所受的合力提供向心力，轉(zhuǎn)動的角速度相等，半徑也相等，根據(jù)Fm2r，可知，合力大小相等，故D正確答案：D8(2019濰坊模擬)如圖所示，小球緊貼在豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)壁做圓周運動，內(nèi)側(cè)壁半徑為R，小球半徑為r，則下列說法正確的是()A小球通過最高點時的最小速度vminB小球通過最高點時的最小速度vminC小球在水平線ab以下的管道中運動時，內(nèi)側(cè)管壁對小球一定無作用力D小球在水平線ab以上的管道中運動時，外側(cè)管壁對小球一定有作用力解析：小球沿管道上升到最高點的速度可以為零，故A、B錯誤；小球在水平線ab以下的管道中運動時，由外側(cè)管壁對小球的作用力FN與小球重力在背離圓心方向的分力Fmg的合力提供向心力，即：FNFmgma，因此，外側(cè)管壁一定對小球有作用力，而內(nèi)側(cè)管壁無作用力，C正確；小球在水平線ab以上的管道中運動時，小球受管壁的作用力情況與小球速度大小有關(guān)，D錯誤答案：C9(2019深圳模擬)用一根細線一端系一可視為質(zhì)點的小球，另一端固定在一光滑錐頂上，如圖所示，設(shè)小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動的角速度為，線的張力為FT，F(xiàn)T隨2變化的圖象是下圖中的()解析：設(shè)線長為L，錐體母線與豎直方向的夾角為，當0時，小球靜止，受重力mg、支持力FN和線的拉力FT而平衡，F(xiàn)T0，故A、B錯誤；增大時，F(xiàn)T增大，F(xiàn)N減小，當FN0時，角速度為0.當0時，由牛頓第二定律得FTsin FNcos m2Lsin ，F(xiàn)Tcos FNsin mg，解得FTm2Lsin2mgcos 當0時，小球離開錐面，線與豎直方向夾角變大，設(shè)為，由牛頓第二定律得FTsin m2Lsin ，所以FTmL2，此時圖線的反向延長線經(jīng)過原點可知FT2圖線的斜率變大，故C正確，D錯誤答案：C考點4平拋運動與圓周運動的綜合問題10如圖所示，質(zhì)量是1 kg的小球用長為0.5 m的細線懸掛在O點，O點距地面豎直距離為1 m如果使小球繞OO軸在水平面內(nèi)做圓周運動，若細線最大承受拉力為12.5 N，(g取10 m/s2)求：(1)當小球的角速度為多大時，細線將斷裂；(2)線斷裂后小球落地點與懸點的水平距離解析：(1)當細線承受的拉力恰為最大時，對小球受力分析，如圖所示：豎直方向FTcos mg，得37，向心力F向mgtan 37m2Lsin 37，又知細線長L0.5 m解得5 rad/s；(2)線斷裂后，小球做平拋運動，則其平拋運動的初速度為v0Lsin 371.5 m/s，豎直方向：yhLcos 37gt2，水平方向：xv0t.解得d0.6 m.答案：(1)5 rad/s(2)0.6 m11如圖，一個質(zhì)量為0.6 kg的小球以某一初速度從P點水平拋出，恰好從光滑圓弧ABC的A點的切線方向進入圓弧(不計空氣阻力，進入圓弧時無機械能損失)已知圓弧的半徑R0.3 m，60，小球到達A點時的速度v4 m/s.(g取10 m/s2)求：(1)小球做平拋運動的初速度v0；(2)P點與A點的水平距離和豎直高度；(3)小球到達圓弧最高點C時對軌道的壓力解析：(1)小球到A點的速度，由圖可知v0vxvAcos 4cos 602 m/s；(2)vyvAsin 4sin 602 m/s，由平拋運動規(guī)律得：v2gh，vygt，xv0t，h0.6 m，x0.4 m0.69 m；(3)取A點為重力勢能的零點，由機械能守恒定律得：mvmvmg(RRcos )，代入數(shù)據(jù)得：vC m/s，由圓周運動向心力公式得：FNCmgm，代入數(shù)據(jù)得：FNC8 N.由牛頓第三定律得：小球?qū)壍赖膲毫Υ笮FNC8 N，方向豎直向上答案：(1)2 m/s(2)0.69 m0.6 m(3)8 N方向豎直向上12(2019天津河北區(qū)期中)暑假里，小明去游樂場游玩，坐了一次名叫“搖頭飛椅”的游藝機，如圖甲所示，該游藝機頂上有一個半徑為4.5 m的“傘蓋”，“傘蓋”在轉(zhuǎn)動過程中帶動下面的懸繩轉(zhuǎn)動，其示意圖如圖乙所示“搖頭飛椅”高O1O25.8 m，繩長5 m小明挑選了一個懸掛在“傘蓋”邊緣的最外側(cè)的椅子坐下，他與座椅的總質(zhì)量為40 kg.小明和椅子的轉(zhuǎn)動可簡化為如圖乙所示的圓周運動在某段時間內(nèi)，“傘蓋”保持在水平面內(nèi)穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)，繩與豎直方向夾角為37.g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8，在此過程中，求：(1)座椅受到繩子的拉力大??；(2)小明運動的線速度大小；(3)小明隨身帶的玻璃球從座椅上不慎滑落，求落地點與游藝機轉(zhuǎn)軸(即圖乙中O1點)的距離(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)解析：(1)小明和座椅做圓周運動的向心力沿水