【名師伴你行】高考物理二輪復(fù)習(xí) 平拋運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)提能專(zhuān)訓(xùn).doc

提能專(zhuān)訓(xùn)(四)平拋運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)間：90分鐘滿(mǎn)分：100分一、選擇題(本題共12小題，每小題4分，共48分多選全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分)1(2014南京師大附中期中)如圖所示，旋臂式起重機(jī)的旋臂保持不動(dòng)，可沿旋臂“行走”的天車(chē)有兩個(gè)功能，一是吊著貨物沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，二是吊著貨物沿旋臂水平運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)天車(chē)吊著貨物正在沿水平方向向右勻速行駛，同時(shí)又啟動(dòng)天車(chē)上的起吊電動(dòng)機(jī)，使貨物沿豎直方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，我們站在地面上觀察到貨物運(yùn)動(dòng)的軌跡可能是下列選項(xiàng)中的()答案：b解析：貨物同時(shí)參與兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)，沿水平方向做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，豎直方向做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)為勻變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，又知加速度方向豎直向上，軌跡向加速度方向偏轉(zhuǎn)，所以選項(xiàng)b正確2(2014河北邢臺(tái)一中期末)以v0的初速度水平拋出一物體，當(dāng)其水平分位移與豎直分位移大小相等時(shí)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()a即時(shí)速度的大小是v0b運(yùn)動(dòng)時(shí)間是c豎直分速度大小等于水平分速度大小d運(yùn)動(dòng)的位移是答案：c解析：當(dāng)其水平分位移與豎直分位移相等時(shí)，即v0tgt2，可得運(yùn)動(dòng)時(shí)間t，水平分速度vxv0，豎直分速度vygt2v0，合速度vv0，合位移s，對(duì)比各選項(xiàng)可知說(shuō)法錯(cuò)誤的是c選項(xiàng)3. 如圖所示，一塊橡皮用細(xì)線(xiàn)懸掛于o點(diǎn)，用鉛筆靠著線(xiàn)的左側(cè)水平向右勻速移動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中始終保持懸線(xiàn)豎直，則橡皮運(yùn)動(dòng)的速度()a大小和方向均不變b大小不變，方向改變c大小改變，方向不變d大小和方向均改變 答案：a解析：鉛筆勻速向右移動(dòng)時(shí)，x隨時(shí)間均勻增大，y隨時(shí)間均勻減小，說(shuō)明橡皮水平方向勻速運(yùn)動(dòng)，豎直方向也是勻速運(yùn)動(dòng)所以橡皮的實(shí)際運(yùn)動(dòng)是勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，a項(xiàng)正確4(多選)如圖所示，水平放置的兩個(gè)用相同材料制成的輪p和q靠摩擦傳動(dòng)，兩輪的半徑rr21.當(dāng)主動(dòng)輪q勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在q輪邊緣上放置的小木塊恰能相對(duì)靜止在q輪邊緣上，此時(shí)q輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為1，木塊的向心加速度為a1；若改變轉(zhuǎn)速，把小木塊放在p輪邊緣也恰能靜止，此時(shí)q輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為2，木塊的向心加速度為a2，則()a. b. c. d.答案：bc解析：靜摩擦力提供向心力，ffmaxma1ma2，故a1a211，c對(duì)，d錯(cuò)由rr得：121，a錯(cuò)，b對(duì)5(多選)中國(guó)女排享譽(yù)世界排壇，曾經(jīng)取得輝煌的成就在某次比賽中，我國(guó)女排名將馮坤將排球從底線(xiàn)a點(diǎn)的正上方以某一速度水平發(fā)出，排球正好擦著球網(wǎng)落在對(duì)方底線(xiàn)的b點(diǎn)上，且ab平行于邊界cd.已知網(wǎng)高為h，球場(chǎng)的長(zhǎng)度為s，不計(jì)空氣阻力且排球可看成質(zhì)點(diǎn)，則排球被發(fā)出時(shí)，擊球點(diǎn)的高度h和水平初速度v分別為()ahh bhhcv dv答案：ad解析：設(shè)排球運(yùn)動(dòng)到球網(wǎng)和b點(diǎn)所用時(shí)間分別為t1和t2，則有t1，vt1，t2，svt2，聯(lián)立解得：hh，v，a、d正確6(2014湖北孝感高三調(diào)研)一偏心輪繞垂直紙面的軸o勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，a和b是輪上質(zhì)量相等的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，a、b兩點(diǎn)的位置如圖所示，則偏心輪轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中a、b兩質(zhì)點(diǎn)()a線(xiàn)速度大小相等b向心力大小相等c角速度大小相等d向心加速度大小相等答案：c解析：a和b兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)都繞同一個(gè)轉(zhuǎn)軸o轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相等，c項(xiàng)對(duì)但是由題圖知半徑不相等，而線(xiàn)速度vr，因此線(xiàn)速度不相等，a項(xiàng)錯(cuò)向心加速度a2r，角速度相等而半徑不相等，因此向心加速度不相等，d項(xiàng)錯(cuò)向心力等于fma，質(zhì)量相等a不相等，所以向心力不相等，b項(xiàng)錯(cuò)7某同學(xué)進(jìn)行籃球訓(xùn)練，如圖所示，將籃球從同一位置斜向上拋出，其中有兩次籃球垂直撞在豎直墻上，不計(jì)空氣阻力，則下列說(shuō)法中正確的是()a籃球撞墻的速度，第一次較大b從拋出到撞墻，第一次球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間較長(zhǎng)c籃球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度，第一次較大d拋出時(shí)的速度，第一次一定比第二次大答案：b解析：設(shè)籃球做斜拋運(yùn)動(dòng)時(shí)的水平分速度為vx，豎直分速度為vy，由表達(dá)式h可知，第一次拋球時(shí)豎直方向的分速度vy較大；再由表達(dá)式t可知，第一次拋出的籃球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t較長(zhǎng)；再由表達(dá)式xvxt可知，第一次拋出的球其水平分速度vx較小由以上分析可知，籃球撞墻時(shí)的速度即為其水平分速度，故選項(xiàng)a錯(cuò)誤；從拋出到撞墻，第一次球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間較長(zhǎng)，選項(xiàng)b正確；籃球在空中運(yùn)動(dòng)的加速度為重力加速度g，故選項(xiàng)c錯(cuò)誤；由于第一次拋球時(shí)水平分速度較小，而豎直分速度較大，所以無(wú)法判斷籃球被拋出時(shí)速度的大小關(guān)系，選項(xiàng)d錯(cuò)誤8. (2014河南安陽(yáng)市一調(diào))如圖所示，一個(gè)內(nèi)壁光滑的圓錐筒的軸線(xiàn)垂直于水平面，圓錐筒固定不動(dòng)，有兩個(gè)質(zhì)量相同的小球a和小球b緊貼圓錐筒內(nèi)壁分別在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法中正確的是()aa球的線(xiàn)速度必定小于b球的線(xiàn)速度ba球的角速度必定大于b球的角速度ca球運(yùn)動(dòng)的周期必定大于b球的周期da球?qū)ν脖诘膲毫Ρ囟ù笥赽球?qū)ν脖诘膲毫Υ鸢福篶解析：兩球所受重力大小相等，支持力方向相同，根據(jù)力的合成，知兩支持力大小相等，合力大小相等，根據(jù)牛頓第三定律，a、b球?qū)ν脖诘膲毫Υ笮∠嗟龋琩項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)f合m得v，合力相等、質(zhì)量相等，r越大，線(xiàn)速度越大，所以a球的線(xiàn)速度大于b球的線(xiàn)速度，a項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)f合mr2，得，r越大，角速度越小，b項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)t，得越大，周期越小，c項(xiàng)正確9(2014海南嘉積中學(xué)期中) (多選)如圖所示，蜘蛛在地面和豎直墻壁間結(jié)網(wǎng)，蛛絲ab與水平地面之間的夾角為45，a到地面的距離為1 m，已知重力加速度g取10 m/s2，空氣阻力不計(jì)，若蜘蛛從豎直墻上距地面0.8 m的c點(diǎn)以水平速度v0跳出，要到達(dá)蛛絲，水平速度v0可以為()a1 m/s b2 m/sc3.5 m/s d1.5 m/s答案：bc解析：蜘蛛做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)水平位移為x，豎直位移為y，則xy0.2 m，xv0t，ygt2，若蜘蛛到達(dá)網(wǎng)時(shí)恰好與網(wǎng)相切，應(yīng)有：tan 45，聯(lián)立得水平速度v0為2 m/s，只要速度大于2 m/s就可以到達(dá)網(wǎng)絲ab，所以選項(xiàng)b、c正確，選項(xiàng)a、d錯(cuò)誤10(2013保定模擬)如圖所示，小球a、b質(zhì)量相同，分別連接在輕質(zhì)細(xì)桿的兩端，可繞過(guò)細(xì)桿中點(diǎn)o的固定水平軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)現(xiàn)給小球一初速度，使它們做圓周運(yùn)動(dòng)， 當(dāng)小球b運(yùn)動(dòng)到軌道的最低點(diǎn)時(shí)，細(xì)桿對(duì)小球b的作用力豎直向上，大小是小球b重力的2倍；此時(shí)小球a運(yùn)動(dòng)到軌道的最高點(diǎn)，則細(xì)桿對(duì)小球a的作用力是()a方向豎直向上，大小等于小球a的重力b方向豎直向下，大小等于小球a的重力c方向豎直向下，大小等于小球a的重力的2倍d大小等于零答案：d解析：設(shè)小球的速度大小為v，對(duì)于小球b，由題意可得：2mgmgm，設(shè)桿對(duì)小球a的作用力大小為fa，方向豎直向下，則有：mgfam，以上兩式聯(lián)立可得：fa0，故d正確11(2014山東煙臺(tái)一模) 如圖所示，斜面上a、b、c三點(diǎn)等距，小球從a點(diǎn)正上方o點(diǎn)以初速度v0水平拋出，忽略空氣阻力，恰好落在c點(diǎn)若小球落點(diǎn)位于b，則其初速度應(yīng)滿(mǎn)足()avv0 bvvv0 dvv0答案：b解析：根據(jù)幾何關(guān)系可知，oc的水平位移是ob水平位移的兩倍，根據(jù)hgt2得，t，oc的時(shí)間小于ob的時(shí)間，由v可知，vv0，所以小球?qū)⒆銎綊佭\(yùn)動(dòng)，結(jié)合平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，可得小球落地點(diǎn)到a點(diǎn)的水平距離為3r，所以a、b、d選項(xiàng)錯(cuò)誤，c選項(xiàng)正確二、計(jì)算題(本題包括4小題，共52分解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟，只寫(xiě)出最后答案不能得分)13(12分)一小船渡河，河寬d180 m，水流速度v12.5 m/s.若船在靜水中的速度為v25 m/s，求：(1)欲使船在最短的時(shí)間內(nèi)渡河，船頭應(yīng)朝什么方向？用多長(zhǎng)時(shí)間？位移是多少？(2)欲使船渡河的航程最短，船頭應(yīng)朝什么方向？用多長(zhǎng)時(shí)間？位移是多少？答案：(1)垂直河岸方向36 s90 m(2)向上游偏3024 s180 m解析：(1)欲使船在最短時(shí)間內(nèi)渡河，船頭應(yīng)朝垂直河岸方向當(dāng)船頭垂直河岸時(shí)，如圖甲所示，合速度為傾斜方向，垂直分速度為v25 m/s.ts36 sv m/sxvt90 m.(2)欲使船渡河航程最短，應(yīng)垂直河岸渡河，船頭應(yīng)朝上游與垂直河岸方向成某一夾角，如圖乙所示，有v2sin v1，得30所以當(dāng)船頭向上游偏30時(shí)航程最短，xd180 m.t s24 s.14(2014吉林通化高三模擬)(12分)如圖所示，半徑為r、內(nèi)徑很小的光滑半圓管豎直放置兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球a、b以不同的速度進(jìn)入管內(nèi)，a通過(guò)最高點(diǎn)a時(shí)，對(duì)管壁上部的壓力為3mg，b通過(guò)最高點(diǎn)a時(shí)，對(duì)管壁下部的壓力為0.75mg，求a、b兩球落地點(diǎn)間的距離答案：3r解析：以a球?yàn)檠芯繉?duì)象，設(shè)其到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的速度為va，根據(jù)向心力公式有mgfam即4mgm，則va2以b球?yàn)檠芯繉?duì)象，設(shè)其到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的速度為vb，根據(jù)向心力公式有mgfbm，即mgm，則vb兩小球脫離軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，它們的水平位移分別為xavat24rxbvbtra、b兩球落地點(diǎn)間的距離為xaxb4rr3r.15(2014南昌師大附中調(diào)研)(14分)如圖所示，長(zhǎng)度為l的細(xì)繩上端固定在天花板上o點(diǎn)，下端拴著質(zhì)量為m的小球當(dāng)把細(xì)繩拉直時(shí)，細(xì)繩與豎直線(xiàn)的夾角為60，此時(shí)小球靜止于光滑的水平面上(1)當(dāng)球以角速度1做圓錐擺運(yùn)動(dòng)時(shí)，水平面受到的壓力n是多大？(2)當(dāng)球以角速度2做圓錐擺運(yùn)動(dòng)時(shí)，細(xì)繩的張力t為多大？答案：(1)(2)4mg解析：設(shè)小球做圓錐擺運(yùn)動(dòng)的角速度為0時(shí)，小球?qū)饣矫娴膲毫η『脼榱?，此時(shí)球受重力mg和繩的拉力t0，應(yīng)用正交分解法列出方程：t0sin mlsin t0cos mg0由以上兩式解得：0(1)因?yàn)?0，小球離開(kāi)水平面做圓錐擺運(yùn)動(dòng)，設(shè)細(xì)繩與豎直線(xiàn)的夾角為，由于球已離開(kāi)水平面，所以球?qū)λ矫娴膲毫0.小球受重力mg和細(xì)繩的拉力t，應(yīng)用正交分解法列方程：tsin mlsin tcos mg0解得：cos ，t4mg.16(2014陜西渭南質(zhì)檢)(14分)質(zhì)量m1 kg的小球在長(zhǎng)為l1 m的細(xì)繩作用下在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，細(xì)繩能承受的最大拉力tmax46 n，轉(zhuǎn)軸離地高度h6 m，取g10 m/s2.試求：(1)若小球恰好通過(guò)最高點(diǎn)，則最高點(diǎn)處的速度為多大？(2)在某