物理三輪復(fù)習(xí)簡易通（新課標(biāo)）三級排查大提分訓(xùn)練：四曲線運(yùn)動(dòng)

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精專題四曲線運(yùn)動(dòng)一、選擇題1．(仿2011江蘇高考，3T)如圖7所示，一條小船位于200m寬的河中央A點(diǎn)處,從這里向下游100eq\r（3)m處有一危險(xiǎn)的急流區(qū)，當(dāng)時(shí)水流速度為4m/s，為使小船避開危險(xiǎn)區(qū)沿直線到達(dá)對岸，小船在靜水中的速度至少為 （）．圖7A.eq\f（4\r(3),3)m/s B.eq\f（8\r(3）,3）m/sC．2m/s D．4m/s解析小船剛好避開危險(xiǎn)區(qū)域時(shí),小船合運(yùn)動(dòng)方向與水流方向的夾角為30°，當(dāng)船頭垂直合運(yùn)動(dòng)方向渡河時(shí)，小船在靜水中的速度最小，可以求出小船在靜水中最小速度為2m/s，C正確．答案C2．(仿2012新課標(biāo)全國高考,15T）如圖8所示，在距水平地面H和4H高度處，同時(shí)將質(zhì)量相同的a、b兩小球以相同的初速度v0水平拋出，則以下判斷正確的是 （)．圖8A．a(chǎn)、b兩小球同時(shí)落地B．兩小球落地速度方向相同C．a(chǎn)、b兩小球水平位移之比為1∶2D．a(chǎn)、b兩小球水平位移之比為1∶4解析a、b兩小球均做平拋運(yùn)動(dòng)，由于下落時(shí)間t＝eq\r（\f（2h，g）），水平位移x＝v0eq\r(\f(2h，g))，將ha＝H，hb＝4H代入上述關(guān)系式可得A、D錯(cuò)誤,C正確；兩小球落地時(shí)速度方向均與落地點(diǎn)沿軌跡的切線方向一致,所以B錯(cuò)誤．答案C3．(仿2012浙江高考，18T)一水平放置的圓盤，可以繞中心O點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，盤上放一個(gè)質(zhì)量為m的鐵塊（可視為質(zhì)點(diǎn))，輕質(zhì)彈簧一端連接鐵塊，另一端系于O點(diǎn)，鐵塊與圓盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，如圖9所示．鐵塊隨圓盤一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，鐵塊距中心O點(diǎn)的距離為r，這時(shí)彈簧的拉力大小為F，g取10m/s2，已知鐵塊受到的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,則圓盤的角速度可能是 ()．圖9A．ω≥eq\r(\f（F＋μmg,mr）)B．ω≤eq\r（\f(F－μmg,mr）)C.eq\r（\f(F－μmg，mr）)<ω〈eq\r（\f(F＋μmg，mr）)D.eq\r（\f（F－μmg,mr))≤ω≤eq\r(\f（F＋μmg,mr))解析當(dāng)鐵塊勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，水平方向上鐵塊受彈簧拉力和靜摩擦力的作用,轉(zhuǎn)速較小時(shí)，靜摩擦力背向圓心，則F－Ff＝mω2r，因最大靜摩擦力Ffm＝μmg，得ω≥eq\r(\f(F－μmg,mr）），選項(xiàng)B錯(cuò)誤；轉(zhuǎn)速較大時(shí)，靜摩擦力指向圓心,則F＋Ff＝mω2r，因最大靜摩擦力Ffm＝μmg，解得ω≤eq\r(\f(F＋μmg,mr））。綜合以上情況可知，角速度ω的取值范圍為eq\r（\f(F－μmg，mr))≤ω≤eq\r（\f（F＋μmg,mr)).答案D4．（仿2011海南高考，15T)如圖10所示，AB為半圓環(huán)ACB的水平直徑，C為環(huán)上的最低點(diǎn)，環(huán)半徑為R。一個(gè)小球從A點(diǎn)以速度v0水平拋出，不計(jì)空氣阻力．則下列判斷正確的是 （）．圖10A．要使小球掉到環(huán)上時(shí)的豎直分速度最大,小球應(yīng)該落在C點(diǎn)B．即使v0取值不同，小球掉到環(huán)上時(shí)的速度方向和水平方向之間的夾角也相同C．若v0取值適當(dāng)，可以使小球垂直撞擊半圓環(huán)D．無論v0取何值，小球都不可能垂直撞擊半圓環(huán)解析豎直分速度vy＝eq\r(2gh)，下落高度h最大即落到C點(diǎn)時(shí),vy最大,選項(xiàng)A正確；小球掉到環(huán)上不同點(diǎn)時(shí)，下落高度不同，vy不同,速度與水平方向之間的夾角為α＝arctaneq\f（vy，v0）不同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；若小球垂直撞擊半圓環(huán)某點(diǎn)，則該點(diǎn)的速度沿半徑方向，如圖所示，根據(jù)幾何關(guān)系有α＝2β，與tanα＝2tanβ矛盾，選項(xiàng)D正確．答案AD二、計(jì)算題5．(仿2013福建高考，20T)山地滑雪是人們喜愛的一項(xiàng)運(yùn)動(dòng)，一滑雪道ABC的底部是一半徑為R的圓，圓與雪道相切于C點(diǎn),C點(diǎn)的切線水平，C點(diǎn)與水平雪地間距離為H，如圖11所示，D是圓的最高點(diǎn)，一運(yùn)動(dòng)員從A點(diǎn)由靜止下滑，剛好能經(jīng)過圓軌道最高點(diǎn)D旋轉(zhuǎn)一周，再經(jīng)C后被水平拋出，當(dāng)拋出時(shí)間為t時(shí)，迎面水平刮來一股強(qiáng)風(fēng)，最終運(yùn)動(dòng)員以速度v落到了雪地上，已知運(yùn)動(dòng)員連同滑雪裝備的總質(zhì)量為m，重力加速度為g，不計(jì)遭遇強(qiáng)風(fēng)前的空氣阻力和雪道及圓軌道的摩擦阻力，求：圖11(1）A、C的高度差為多少時(shí)，運(yùn)動(dòng)員剛好能過D點(diǎn)?（2)運(yùn)動(dòng)員剛遭遇強(qiáng)風(fēng)時(shí)的速度大小及距地面的高度；（3)強(qiáng)風(fēng)對運(yùn)動(dòng)員所做的功．解析（1）運(yùn)動(dòng)員恰好做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，則在D點(diǎn)有:mg＝meq\f(v\o\al(2，D），R）從A運(yùn)動(dòng)到D的過程由動(dòng)能定理得mg（h－2R)＝eq\f(1,2）mveq\o\al（2，D)聯(lián)立解得h＝eq\f（5R，2）。（2）運(yùn)動(dòng)員做平拋運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)時(shí)間t時(shí)在豎直方向的速度為vy＝gt,從A到C由動(dòng)能定理得eq\f（5，2）mgR＝eq\f（1，2)mveq\o\al（2，C)所以運(yùn)動(dòng)員剛遭遇強(qiáng)風(fēng)時(shí)的速度大小為v1＝eq\r(v\o\al(2，C)＋v\o\al(2，y)）＝eq\r（5gR＋g2t2）此時(shí)運(yùn)動(dòng)員下落高度為h1＝eq\f（1,2)gt2所以此時(shí)運(yùn)動(dòng)員距地面高度為h2＝H－h(huán)1＝H－eq\f（1，2)gt2(3）設(shè)強(qiáng)風(fēng)對運(yùn)動(dòng)員所做的功為W，在運(yùn)動(dòng)員的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，由動(dòng)能定理知W＝eq\f（1,2)mv2－mgeq\b\lc\（\rc\）（\a\vs4\al\co1(H＋\f(5，2