2020屆高三物理二輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題輔導(dǎo)與應(yīng)用 強(qiáng)化練4 曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)的合成與分解

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1、強(qiáng)化練 4　曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)的合成與分解 對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)　 第170頁(yè)　　　 1．(2020·懷化三模，20)如圖所示，A、B兩球分別套在兩光滑無(wú)限長(zhǎng)的水平直桿上，兩球通過(guò)一輕繩繞過(guò)一定滑輪(軸心固定不動(dòng))相連，某時(shí)刻連接兩球的輕繩與水平方向的夾角分別為α、β，A球向左的速度為v，下列說(shuō)法正確的是導(dǎo)學(xué)號(hào)：82460465(　　) A．此時(shí)B球的速度為 v B．此時(shí)B球的速度為 v C．當(dāng)β增大到等于90°時(shí)，B球的速度達(dá)到最大，A球的速度為0 D．在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，繩對(duì)B球的拉力一直做正功 解析：將A、B的速度(肯定是沿著直桿方向)分解成沿著繩子和垂直繩子的兩個(gè)方向．兩個(gè)小球在沿著

2、繩子的方向上速度相等．所以vcos α＝vB cos β，故A正確，B錯(cuò)誤；通過(guò)選項(xiàng)A可知，當(dāng)β增大到等于90°時(shí)，B球的速度達(dá)到最大，此時(shí)B球沿繩方向上的分速度為零，所以A球的速度為0，故C正確；當(dāng)β增大到等于90°時(shí)速度最大，然后速度變小，所以在整個(gè)過(guò)程中，繩對(duì)B球先做正功后做負(fù)功，故D錯(cuò)誤． 答案：AC 2．(2020·連徐宿三調(diào)，8)學(xué)校組織“騎車(chē)投球”比賽，甲、乙兩參賽者沿規(guī)定直軌道勻速騎行過(guò)程中，將手中網(wǎng)球沿垂直于騎行方向水平拋向地面上的塑料筐O中，如圖，A點(diǎn)是軌道上離框最近的點(diǎn)。甲以3 m/s的速度騎行，在B點(diǎn)將網(wǎng)球以速度v水平拋出，網(wǎng)球恰好落入筐中；乙以4 m/s的速度騎行

3、，要想將球投入筐中，乙參賽者應(yīng)(不計(jì)空氣阻力)，導(dǎo)學(xué)號(hào)：82460467(　　) A．在到達(dá)B點(diǎn)之后將球拋出 B．在到達(dá)B點(diǎn)之前將球拋出 C．將球也以速度v水平拋出 D．將球以大于v的速度水平拋出 解析：由題意可知，甲將網(wǎng)球沿垂直于騎行方向水平拋向地面上的塑料筐O中，而他騎行的速度方向與拋出方向垂直；乙以同樣的方式來(lái)拋，依據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解，兩個(gè)相互垂直方向上的運(yùn)動(dòng)相互不影響，所以乙還是以速度v水平拋出，由于乙的騎行速度大于甲的騎行速度，所以乙在在到達(dá)B點(diǎn)之前將球拋出，故B、C正確，A、D錯(cuò)誤． 答案：BC 3．(2020·蘇錫常鎮(zhèn)四市二調(diào)，9)如圖所示為水平拋出的小球與地面碰撞

4、前后的頻閃照片，其先后經(jīng)過(guò)的位置分別用1～8標(biāo)記．已知小球的質(zhì)量為0.1kg，照片中對(duì)應(yīng)每格的實(shí)際長(zhǎng)度為0.05 m，不計(jì)空氣阻力，重力加速度g取10 m/s2，則以下判斷正確的是導(dǎo)學(xué)號(hào)：82460468(　　) A．小球與地面碰撞后速度變化率小于碰撞前速度變化率 B．小球經(jīng)過(guò)位置3時(shí)的瞬時(shí)速度方向與位置2、4連線(xiàn)方向平行 C．小球經(jīng)過(guò)位置6時(shí)的瞬時(shí)速度大小為0.5 m/s D．小球與地面碰撞過(guò)程機(jī)械能損失為0.25 J 解析：A.小球與地面碰撞后的加速度與小球碰撞前的加速度相等，可知小球與地面碰撞后速度變化率等于碰撞前速度變化率，故A錯(cuò)誤．B.在豎直方向上，根據(jù)Δy＝2L＝gT2得

5、，T＝ ＝ s＝0.1 s ，落地前水平分速度vx＝＝ m/s＝1 m/s,2、4兩點(diǎn)連線(xiàn)與水平方向夾角的正切值tan α＝＝2，位置3的豎直分速度vy3＝＝ m/s＝2 m/s，則位置3瞬時(shí)速度方向與水平方向夾角的正切值tan θ＝＝＝2，可知小球經(jīng)過(guò)位置3的瞬時(shí)速度方向與位置2、4連線(xiàn)方向平行，故B正確．C.小球經(jīng)過(guò)位置6時(shí)豎直分速度為零，則v6＝＝ m/s＝0.5 m/s，故C正確．D.在下落過(guò)程和反彈過(guò)程中機(jī)械能守恒，位置3的速度v3＝ m/s＝ m/s，位置3動(dòng)能比位置6動(dòng)能多ΔEk＝m(v－v)＝0.2375 J，位置3的重力勢(shì)能比位置6的重力勢(shì)能多ΔEp＝mgL＝1×0.05 J

6、＝0.05 J，可知機(jī)械能多0.2875 J．所以小球與地面碰撞過(guò)程中機(jī)械能損失0.2875 J．故D錯(cuò)誤． 答案：BC 4.(2020·大慶實(shí)驗(yàn)中學(xué)三模，17) 水平拋出的小球，t秒末的速度方向與水平方向的夾角為θ1，t＋t0秒內(nèi)位移方向與水平方向的夾角為θ2，重力加速度為g，忽略空氣阻力，則小球初速度的大小可表示為導(dǎo)學(xué)號(hào)：82460469(　　) A.　 B. C. D. 解析：t秒末的速度方向與水平方向的夾角為θ1，則：tan θ1＝＝?、? t＋t0秒內(nèi)位移方向與水平方向的夾角為θ2，　 則：tan θ2＝＝，　 ② ②－①得，v0＝.故A正確，B、C、D錯(cuò)誤． 答

7、案：A 5．(2020·永州三模，16)如圖所示，a、b兩小球分別從半圓軌道頂端和斜面頂端以大小相等的初速度v0同時(shí)水平拋出，已知半圓軌道的半徑與斜面豎直高度相等，斜面底邊長(zhǎng)是其豎直高度的2倍，若小球a能落到半圓軌道上，小球b能落到斜面上，則導(dǎo)學(xué)號(hào)：82460470(　　) A．b球一定先落在斜面上 B．a(chǎn)球可能垂直落在半圓軌道上 C．a(chǎn)、b兩球可能同時(shí)落在半圓軌道和斜面上 D．a(chǎn)、b兩球不可能同時(shí)落在半圓軌道和斜面上 解析：將圓軌道和斜面軌道重合在一起，如圖所示，交點(diǎn)為A，初速度合適，可知小球做平拋運(yùn)動(dòng)落在A(yíng)點(diǎn)，則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，即同時(shí)落在半圓軌道和斜面上．若初速度不適中，由

8、圖可知，可能小球先落在斜面上，也可能先落在圓軌道上，故C正確，A、D錯(cuò)誤；B.若a球垂直落在半圓軌道上，根據(jù)幾何關(guān)系知，速度方向與水平方向的夾角是位移與水平方向的夾角的2倍，而在平拋運(yùn)動(dòng)中，某時(shí)刻速度方向與水平方向夾角的正切值是位移與水平方向夾角正切值的2倍，兩者相互矛盾，所以a球不可能垂直落在半圓軌道上，故B錯(cuò)誤． 答案：C 6．(2020·景德鎮(zhèn)三檢，16)如圖所示，斜面傾角為45°，質(zhì)量m＝1 kg的小球A從斜面底端正上方h＝6 m處，以v0＝1m/s的初速度做平拋運(yùn)動(dòng)，同時(shí)小球B從斜面底端在外力作用下沿斜面向上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，速度v＝ m/s，兩小球都看做質(zhì)點(diǎn)，取g＝10 m/s2

9、，則下列說(shuō)法正確的是導(dǎo)學(xué)號(hào)：82460471(　　) A．兩小球不能在斜面上相遇 B．兩小球一定可以在斜面上相遇 C．小球A落在斜面上的速度為10 m/s D．小球A落在斜面上時(shí)，重力的瞬時(shí)功率為10 W 解析：AB.小球B沿斜面向上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，則在水平方向做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的速度為1 m/s，小球A做平拋運(yùn)動(dòng)，在水平方向上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，速度大小也為1 m/s，可知兩小球一定可以在斜面上相遇，故A錯(cuò)誤，B正確；C.當(dāng)小球落在斜面上時(shí)，有：tan 45°＝，解得：t＝1 s，則小球落在斜面上時(shí)豎直分速度為vy＝gt＝10 m/s，可知：v＝＝ m/s，故C錯(cuò)誤；D.小球A落在斜面上時(shí)

10、，重力的瞬時(shí)功率為：P＝mgvy＝10×10W＝100W，故D錯(cuò)誤． 答案：B 7．(2020·綿陽(yáng)三診，5)如圖所示，輕桿長(zhǎng)3L，在桿兩端分別固定質(zhì)量均為m的球A和B，光滑水平轉(zhuǎn)軸穿過(guò)桿上距球A為L(zhǎng)處的O點(diǎn)，外界給系統(tǒng)一定能量后，桿和球在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，球B運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)球B恰好無(wú)作用力。忽略空氣阻力。則球B在最高點(diǎn)時(shí)導(dǎo)學(xué)號(hào)：82460472(　　) A．球B的速度為零 B．球A的速度大小為 C．水平轉(zhuǎn)軸對(duì)桿的作用力為1.5 mg D．水平轉(zhuǎn)軸對(duì)桿的作用力為2.5 mg 解析：A.球B運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，球B對(duì)桿恰好無(wú)作用力，即重力恰好提供向心力，有：mg＝m解得：v＝①故A

11、錯(cuò)誤；B.由于A(yíng)、B兩球的角速度相等，則球A的速度大小v′＝，故B錯(cuò)誤；C.B球到最高點(diǎn)時(shí)，對(duì)桿無(wú)彈力，此時(shí)A球受重力和拉力的合力提供向心力，有：F－mg＝m解得：F＝1.5mg故C正確，D錯(cuò)誤． 答案：C 8．(2020·北京朝陽(yáng)二練，18)如圖甲所示，輕桿一端與一小球相連，另一端連在光滑固定軸上，可在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。現(xiàn)使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，到達(dá)某一位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，取水平向右為正方向，小球的水平分速度vx隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示。不計(jì)空氣阻力。下列說(shuō)法中正確的是導(dǎo)學(xué)號(hào)：82460473(　　) A．t1時(shí)刻小球通過(guò)最高點(diǎn)，圖乙中S1和S2的面積相等 B．t2時(shí)刻小球

12、通過(guò)最高點(diǎn)，圖乙中S1和S2的面積相等 C．t1時(shí)刻小球通過(guò)最高點(diǎn)，圖乙中S1和S2的面積不相等 D．t2時(shí)刻小球通過(guò)最高點(diǎn)，圖乙中S1和S2的面積不相等 解析：小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)這個(gè)過(guò)程中只有重力對(duì)小球作用，因此小球機(jī)械能守恒，小球位置最高點(diǎn)時(shí)，重力勢(shì)能最大，所以動(dòng)能最小，故小球的速度達(dá)到最小值且水平向右，因此t1時(shí)刻小球通過(guò)最高點(diǎn)；曲線(xiàn)與坐標(biāo)軸圍成的面積表示小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的水平位移，圖乙中S1的面積表示小球從最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到水平位置時(shí)小球在水平方向的位移，大小等于桿的長(zhǎng)度，S2的面積表示小球從水平位置運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)小球在水平方向的位移，大小等于桿的長(zhǎng)度。故圖乙中S1和S2的面積

13、相等，綜上所示A正確． 答案：A [備課札記](méi) _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________