高考物理專題平拋運(yùn)動(dòng)圓周運(yùn)動(dòng)與參考題答案

1、高考專題四：平拋運(yùn)動(dòng) 圓周運(yùn)動(dòng)一、選擇題。本題共16小題。（每小題6分，共96分。第18題在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)符合題目要求，第916題有的有多項(xiàng)符合題目要求。）1.如圖所示，帆板在海面上以速度v朝正西方向運(yùn)動(dòng)，帆船以速度v朝正北方向航行，以帆板為參照物()A.帆船朝正東方向航行，速度大小為vB.帆船朝正西方向航行，速度大小為vC.帆船朝南偏東45°方向航行，速度大小為vD.帆船朝北偏東45°方向航行，速度大小為v2.取水平地面為重力勢能零點(diǎn)。一物塊從某一高度水平拋出，在拋出點(diǎn)其動(dòng)能與重力勢能恰好相等。不計(jì)空氣阻力，該物塊落地時(shí)的速度方向與水平方向的夾角為（ ）

2、A. B. C. D. 3.如圖，一質(zhì)量為M的光滑大圓環(huán)，用一細(xì)輕桿固定在豎直平面內(nèi)；套在大環(huán)上質(zhì)量為m的小環(huán)（可視為質(zhì)點(diǎn)），從大環(huán)的最高處由靜止滑下。重力加速度大小為g，當(dāng)小環(huán)滑到大環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)，大環(huán)對輕桿拉力的大小為()A.Mg-5mg B.Mg+mg C. Mg+5mg D. Mg+10mg 4.如圖，一半徑為R，粗糙程度處處相同的半圓形軌道豎直固定放置,直徑POQ水平。一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)上方高度R處由靜止開始下落，恰好從P點(diǎn)進(jìn)入軌道。質(zhì)點(diǎn)滑到軌道最低點(diǎn)N時(shí)，對軌道的壓力為4mg，g為重力加速度的大小。用W表示質(zhì)點(diǎn)從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過程中客服摩擦力所做的功。則( )A. ，質(zhì)點(diǎn)恰好可

3、以到達(dá)Q點(diǎn)B. ，質(zhì)點(diǎn)不能到達(dá)Q點(diǎn)C. ，質(zhì)點(diǎn)到達(dá)Q后，繼續(xù)上升一段距離D. ，質(zhì)點(diǎn)到達(dá)Q后，繼續(xù)上升一段距離5.小球P和Q用不可伸長的輕繩懸掛在天花板上，P球的質(zhì)量大于Q球的質(zhì)量，懸掛P球的繩比懸掛Q球的繩短將兩球拉起，使兩繩均被水平拉直，如圖所示，將兩球由靜止釋放，在各自軌跡的最低點(diǎn)( )AP球的速度一定大于Q球的速度BP球的動(dòng)能一定小于Q球的動(dòng)能CP球所受繩的拉力一定大于Q球所受繩的拉力DP球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度6.如圖所示，汽車用跨過定滑輪的輕繩提升物塊A.汽車勻速向右運(yùn)動(dòng)，在物塊A到達(dá)滑輪之前，關(guān)于物塊A，下列說法正確的是()A.將豎直向上做勻速運(yùn)動(dòng)B.將處于超重狀態(tài)

4、C.將處于失重狀態(tài)D.將豎直向上先加速后減速7.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()AA球的角速度等于B球的角速度BA球的線速度大于B球的線速度CA球的運(yùn)動(dòng)周期小于B球的運(yùn)動(dòng)周期DA球?qū)ν脖诘膲毫Υ笥贐球?qū)ν脖诘膲毫?.如圖所示，豎直放置的光滑圓軌道被固定在水平地面上，半徑r0.4 m，最低點(diǎn)處有一小球(半徑比r小得多).現(xiàn)給小球一個(gè)水平向右的初速度v0，要使小球不脫離圓軌道，則v0應(yīng)滿足(取g10 m/s2)()v00 v04 m/sv02 m/s v02 m/

5、sA.和 B.或C.或 D.和9.“水流星”是一種常見的雜技項(xiàng)目，該運(yùn)動(dòng)可以簡化為細(xì)繩一端系著小球在豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)模型，如圖所示，已知繩長為l，重力加速度為g，則()A小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)Q時(shí)，處于失重狀態(tài)B小球初速度v0越大，則在P、Q兩點(diǎn)繩對小球的拉力差越大C當(dāng)v0>時(shí)，小球一定能通過最高點(diǎn)PD當(dāng)v0<時(shí)，細(xì)繩始終處于繃緊狀態(tài)10.為了驗(yàn)證平拋運(yùn)動(dòng)的小球在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn).小錘打擊彈性金屬片后，A球水平拋出，同時(shí)B球被松開，自由下落，關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的有()A.兩球的質(zhì)量應(yīng)相等B.兩球應(yīng)同時(shí)落地C.應(yīng)改變裝置的高度，多次實(shí)驗(yàn)D.實(shí)驗(yàn)

6、也能說明A球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)11.如圖所示，斜面傾角為，位于斜面底端A正上方的小球以初速度v0正對斜面頂點(diǎn)B水平拋出，小球到達(dá)斜面經(jīng)過的時(shí)間為t，重力加速度為g，則下列說法中正確的是()A.若小球以最小位移到達(dá)斜面，則tB.若小球垂直擊中斜面，則tC.若小球能擊中斜面中點(diǎn)，則tD.無論小球怎樣到達(dá)斜面，運(yùn)動(dòng)時(shí)間均為t12.質(zhì)量為0.2 kg的物體在水平面上運(yùn)動(dòng)，它的兩個(gè)正交分速度圖線分別如圖甲、乙所示，由圖可知()A.最初4 s內(nèi)物體的位移為8 mB.從開始至6 s末物體都做曲線運(yùn)動(dòng)C.最初4 s內(nèi)物體做曲線運(yùn)動(dòng)，接下來的2 s內(nèi)物體做直線運(yùn)動(dòng)D.最初4 s內(nèi)物體做直線運(yùn)動(dòng)，接下來的

7、2 s內(nèi)物體做曲線運(yùn)動(dòng)13.如圖，一固定容器的內(nèi)壁是半徑為R的半球面；在半球面水平直徑的一端有一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)P。它在容器內(nèi)壁由靜止下滑到最低點(diǎn)的過程中，克服摩擦力做的功為W。重力加速度大小為g。設(shè)質(zhì)點(diǎn)P在最低點(diǎn)時(shí)，向心加速度的大小為a，容器對它的支持力大小為N，則()A. B.C. D.14.如圖，兩個(gè)質(zhì)量均為m的小木塊a和b（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在水平圓盤上，a與轉(zhuǎn)軸OO的距離為L，b與轉(zhuǎn)軸的距離為2L，木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍，重力加速度大小為g，若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速運(yùn)動(dòng)，用表示圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，下列說法正確的是（   ）A、b一定比a先開始

8、滑動(dòng)B、a，b所受的摩擦力始終相等C、當(dāng)=  時(shí)，是b開始滑動(dòng)的臨界角速度D、當(dāng)=  時(shí)，a所受摩擦力的大小為kmg15.如圖，x軸在水平地面內(nèi)，y軸沿豎直方向。圖中畫出了從y軸上沿x軸正向拋出的三個(gè)小球a、b和c的運(yùn)動(dòng)軌跡，其中b和c是從同一點(diǎn)拋出的，不計(jì)空氣阻力，則（   ）abcxyOA.a的飛行時(shí)間比b的長B.b和c的飛行時(shí)間相同C.a的水平速度比b的小D.b的初速度比c的大16.公路急轉(zhuǎn)彎處通常是交通事故多發(fā)地帶。如圖，某公路急轉(zhuǎn)彎處是一圓弧，當(dāng)汽車行駛的速率為vc 時(shí)，汽車恰好沒有向公路內(nèi)外兩側(cè)滑動(dòng)的趨勢，則在該彎道處，（

9、   ）A.路面外側(cè)高內(nèi)側(cè)低 B.車速只要低于vc，車輛便會(huì)向內(nèi)側(cè)滑動(dòng) C.車速雖然高于vc，但只要不超出某一高度限度，車輛便不會(huì)向外側(cè)滑動(dòng)D.當(dāng)路面結(jié)冰時(shí)，與未結(jié)冰時(shí)相比，vc 的值變小 二、計(jì)算題（共14分）17.如圖所示，有一長為L的細(xì)線，細(xì)線的一端固定在O點(diǎn)，另一端拴一質(zhì)量為m的小球.現(xiàn)使小球恰好能在豎直面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng).已知水平地面上的C點(diǎn)位于O點(diǎn)正下方，且到O點(diǎn)的距離為1.9L.不計(jì)空氣阻力.(1)求小球通過最高點(diǎn)A時(shí)的速度vA；(2)若小球通過最低點(diǎn)B時(shí)，細(xì)線對小球的拉力FT恰好為小球重力的6倍，且小球經(jīng)過B點(diǎn)的瞬間細(xì)線斷裂，求小球的落地點(diǎn)到C點(diǎn)的距離.參

10、考答案1.答案D解析以帆板為參照物，帆船具有正東方向的速度v和正北方向的速度v，所以帆船相對帆板的速度v相對v，方向?yàn)楸逼珫|45°，D正確.2.答案：B解析 設(shè)物體水平拋出的初速度為v0，拋出時(shí)的高度為h，則，則物體落地的豎直速度，則落地時(shí)速度方向與水平方向的夾角，則，選項(xiàng)B正確。3.答案 C解析 小圓環(huán)到達(dá)大圓環(huán)低端時(shí)滿足：，對小圓環(huán)在最低點(diǎn)，有牛頓定律可得：；對大圓環(huán)，由平衡可知：，解得，選項(xiàng)C正確。4.答案 C5答案C解析由動(dòng)能定理可知，由，則 A錯(cuò) 大小無法判斷 B錯(cuò)受力分析由得則 C對 D錯(cuò)6.答案B解析設(shè)汽車向右運(yùn)動(dòng)的速度為v，繩子與水平方向的夾角為，物塊上升的速度為v，

11、則vcos v，汽車勻速向右運(yùn)動(dòng)，減小，v增大，物塊加速上升，A、D錯(cuò)誤；物塊加速度向上，處于超重狀態(tài)，B正確，C錯(cuò)誤.7.答案B解析先對小球受力分析，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，建立如圖所示的坐標(biāo)系，則有：FNsin mgFNcos mr2由得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 m可知：A球的線速度大于B球的線速度，選項(xiàng)B正確.8.答案C解析：當(dāng)v0較大時(shí)，小球能

12、夠通過最高點(diǎn)，這時(shí)小球在最高點(diǎn)處需要滿足的條件是mg，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有mv22mgrmv，可得v02 m/s；當(dāng)v0較小時(shí)，小球不能通過最高點(diǎn)，這時(shí)對應(yīng)的臨界條件是小球上升到與圓心等高位置時(shí)速度恰好減為零，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有mgrmv，可得v02 m/s，選項(xiàng)C正確.9.答案CD解析小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)Q時(shí)，由于加速度向上，故處于超重狀態(tài)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；小球在最低點(diǎn)時(shí)：FT1mgm；在最高點(diǎn)時(shí)：FT2mgm，其中mv02mg·2lmv2，解得FT1FT26mg，故在P、Q兩點(diǎn)繩對小球的拉力差與初速度v0無關(guān)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；當(dāng)v0時(shí)，得v，因?yàn)樾∏蚰芙?jīng)過最高點(diǎn)的最小速度為，則當(dāng)v0>

13、;時(shí)小球一定能通過最高點(diǎn)P，選項(xiàng)C正確；當(dāng)v0時(shí)，由mv02mgh得小球能上升的高度hl，即小球不能越過與懸點(diǎn)等高的位置，故當(dāng)v0<時(shí)，小球?qū)⒃谧畹忘c(diǎn)位置來回?cái)[動(dòng)，細(xì)繩始終處于繃緊狀態(tài)，選項(xiàng)D正確10.答案BC解析小錘打擊彈性金屬片后，A球做平拋運(yùn)動(dòng)，B球做自由落體運(yùn)動(dòng).A球在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)情況與B球相同，做自由落體運(yùn)動(dòng)，因此兩球同時(shí)落地.實(shí)驗(yàn)時(shí)，需A、B兩球從同一高度開始運(yùn)動(dòng)，對質(zhì)量沒有要求，但兩球的初始高度及擊打力度應(yīng)該有變化，實(shí)驗(yàn)時(shí)要進(jìn)行35次得出結(jié)論.本實(shí)驗(yàn)不能說明A球在水平方向上的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，故選項(xiàng)B、C正確，選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤.11.答案AB解析小球以最小位移到達(dá)斜面時(shí)，位移與水

14、平方向的夾角為，則tan ()，即t，A正確；小球垂直擊中斜面時(shí)，速度與水平方向夾角為，則tan ()，即t，B正確，D錯(cuò)誤；小球擊中斜面中點(diǎn)時(shí)，設(shè)斜面長為2L，則水平射程為Lcos v0t，下落高度為Lsin gt2，聯(lián)立兩式得t，C錯(cuò)誤. 12.答案AC解析由運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性并結(jié)合vt圖象可得，在最初4 s內(nèi)y軸方向的位移y8 m，x軸方向的位移x8 m，由運(yùn)動(dòng)的合成得物體的位移s8 m，A正確.在04 s內(nèi)，物體的加速度aay1 m/s2，初速度v0vx02 m/s，即物體的加速度與速度不共線，物體做曲線運(yùn)動(dòng).4 s末物體的速度與x軸正方向夾角的正切tan 2，在46 s內(nèi)，合加速度與x軸正方向夾角的正切tan 2，速度與合加速度共線，物體做直線運(yùn)動(dòng)，C正確，B、D錯(cuò)