2019年高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題三 拋體運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)課時(shí)作業(yè) 新人教版.doc
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2019年高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題三 拋體運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)課時(shí)作業(yè) 新人教版 一、單項(xiàng)選擇題 1.小船橫渡一條河,船本身提供的速度方向始終垂直于河岸方向,大小不變.已知小船的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,則河水的流速( ) A.越接近B岸水速越小 B.越接近B岸水速越大 C.由A到B水速先增大后減小 D.水流速度恒定 解析:小船的實(shí)際運(yùn)動(dòng)可以看做沿水流方向的直線運(yùn)動(dòng)和垂直河岸方向的直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng),因?yàn)榇旧硖峁┑乃俣却笮?、方向都不變,所以小船沿垂直河岸方向做的是勻速直線運(yùn)動(dòng),即垂直河岸方向移動(dòng)相同位移的時(shí)間相等,根據(jù)題中小船的運(yùn)動(dòng)軌跡可以發(fā)現(xiàn),在相同時(shí)間里,小船在水流方向的位移是先增大后減小,所以由A到B的水速應(yīng)該是先增大后減小,故選項(xiàng)C正確. 答案:C 2.光盤驅(qū)動(dòng)器在讀取內(nèi)圈數(shù)據(jù)時(shí),以恒定線速度方式讀?。谧x取外圈數(shù)據(jù)時(shí),以恒定角速度的方式讀?。O(shè)內(nèi)圈內(nèi)邊緣半徑為R1,內(nèi)圈外邊緣半徑為R2,外圈外邊緣半徑為R3.A、B、C分別為內(nèi)圈內(nèi)邊緣、內(nèi)圈外邊緣和外圈外邊緣上的點(diǎn).則讀取內(nèi)圈上A點(diǎn)時(shí)A點(diǎn)的向心加速度大小和讀取外圈上C點(diǎn)時(shí)C點(diǎn)的向心加速度大小之比為( ) A. B. C. D. 解析:根據(jù)在內(nèi)圈外邊緣半徑為R2處ωR2=v.讀取內(nèi)圈上A點(diǎn)時(shí)A點(diǎn)的向心加速度大小a1=v2/R1,讀取外圈上C點(diǎn)時(shí)C點(diǎn)的向心加速度大小a2=ω2R3,二者之比為,選項(xiàng)B正確. 答案:B 3.(xx山東卷)距地面高5 m的水平直軌道上A、B兩點(diǎn)相距2 m,在B點(diǎn)用細(xì)線懸掛一小球,離地高度為h,如圖.小車始終以4 m/s的速度沿軌道勻速運(yùn)動(dòng),經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)將隨車攜帶的小球由軌道高度自由卸下,小車運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)細(xì)線被軋斷,最后兩球同時(shí)落地.不計(jì)空氣阻力,取重力加速度的大小g=10 m/s2.可求得h等于( ) A.1.25 m B.2.25 m C.3.75 m D.4.75 m 解析:從小車卸下的小球做平拋運(yùn)動(dòng),由H=gt,t1=1 s.小車由A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間是t2,則xAB=vt2,t2=0.5 s.所以經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)下落的小球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間Δt=t1-t2=0.5 s,則B球下落的高度h=g(Δt)2=1.25 m,選項(xiàng)A正確. 答案:A 4.如圖所示,在傾角為α=30的光滑斜面上,有一根長為L=0.8 m的細(xì)繩,一端固定在O點(diǎn),另一端系一質(zhì)量為m=0.2 kg的小球,小球沿斜面做圓周運(yùn)動(dòng),若要小球能通過最高點(diǎn)A,則小球在最低點(diǎn)B的最小速度是( ) A.2 m/s B.2 m/s C.2 m/s D.2 m/s 解析:小球通過最高點(diǎn)的最小速度為vA==2 m/s,在B點(diǎn)的最小速度vB滿足mv=mv+2mgLsinα,解得vB=2 m/s. 答案:C 5.如圖所示,長為L的輕桿,一端固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球,另一端固定在水平轉(zhuǎn)軸O上,桿隨轉(zhuǎn)軸O在豎直平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng),角速度為ω,某時(shí)刻桿對球的作用力恰好與桿垂直,則此時(shí)桿與水平面的夾角θ是( ) A.sinθ= B.tanθ= C.sinθ= D.tanθ= 解析:對小球受力分析如圖所示,桿對球的作用力和小球重力的合力一定沿桿指向O,合力大小為mLω2.由圖中幾何關(guān)系可得sinθ=,選項(xiàng)A正確. 答案:A 二、多項(xiàng)選擇題 6.如圖為過山車以及軌道簡化模型,不計(jì)一切阻力,以下判斷正確的是( ) A.過山車在圓軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng) B.過山車在圓軌道最高點(diǎn)時(shí)的速度應(yīng)不小于 C.過山車在圓軌道最低點(diǎn)時(shí)乘客處于超重狀態(tài) D.過山車在斜面h=2R高處由靜止滑下能通過圓軌道最高點(diǎn) 解析:由于過山車在軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí),速度大小發(fā)生變化,因此其運(yùn)動(dòng)為非勻速圓周運(yùn)動(dòng),A錯(cuò)誤;在軌道最高點(diǎn),過山車應(yīng)滿足mg+N=m,因?yàn)镹≥0,則v≥,B正確;過山車過軌道最低點(diǎn)時(shí),合外力、加速度豎直向上,車內(nèi)的乘客均處于超重狀態(tài),C正確;過山車由釋放點(diǎn)至圓軌道最高點(diǎn)由機(jī)械能守恒定律得mgh=mg2R+mv2,其中v≥,則h>R, 故D錯(cuò)誤. 答案:BC 7.“套圈”是一項(xiàng)老少皆宜的體育運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目.如圖所示,水平地面上固定著3根直桿1、2、3,直桿的粗細(xì)不計(jì),高度均為0.1 m,相鄰兩直桿之間的距離為0.3 m.比賽時(shí),運(yùn)動(dòng)員將內(nèi)圓直徑為0.2 m的環(huán)沿水平方向拋出,剛拋出時(shí)環(huán)平面距地面的高度為1.35 m,環(huán)的中心與直桿1的水平距離為1 m.假設(shè)直桿與環(huán)的中心位于同一豎直面,且運(yùn)動(dòng)中環(huán)心始終在該平面上,環(huán)面在空中保持水平,忽略空氣阻力的影響,g取10 m/s2.以下說法正確的是( ) A.如果能夠套中直桿,環(huán)拋出時(shí)的水平初速度不能小于1.8 m/s B.如果能夠套中第2根直桿,環(huán)拋出時(shí)的水平初速度范圍在2.4 m/s到2.8 m/s之間 C.如以2.3 m/s的水平初速度將環(huán)拋出,就可以套中第1根直桿 D.如環(huán)拋出的水平速度大于3.3 m/s,就不能套中第3根直桿 解析:由平拋運(yùn)動(dòng)可得h=gt2、L-r=vt,解得v=1.8 m/s,故選項(xiàng)A正確;如果能夠套中第2根直桿,水平位移在1.2~1.4 m之間,水平初速度范圍在2.4 m/s到2.8 m/s之間,故選項(xiàng)B正確;如果能夠套中第1根直桿,水平位移在0.9~1.1 m之間,水平初速度范圍在1.8 m/s到2.2 m/s之間,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;如果能夠套中第3根直桿,水平位移在1.5~1.7 m之間,水平初速度范圍在3 m/s到3.4 m/s之間,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤. 答案:AB 8.如圖所示,用長為L的輕繩把一個(gè)小鐵球懸掛在高2L的O點(diǎn)處,小鐵球以O(shè)為圓心在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)且恰能到達(dá)最高點(diǎn)B處,則有( ) A.小鐵球在運(yùn)動(dòng)過程中輕繩的拉力最大為6mg B.小鐵球在運(yùn)動(dòng)過程中輕繩的拉力最小為mg C.若運(yùn)動(dòng)中輕繩斷開,則小鐵球落到地面時(shí)的速度大小為 D.若小鐵球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)輕繩斷開,則小鐵球落到地面時(shí)的水平位移為2L 解析:小鐵球以O(shè)為圓心在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)且恰能到達(dá)最高點(diǎn)B處,說明小鐵球在最高點(diǎn)B處時(shí),輕繩的拉力最小為零,mg=,v=,由機(jī)械能守恒定律得,小鐵球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)動(dòng)能=+mg2L,在最低點(diǎn)時(shí)輕繩的拉力最大,由牛頓第二定律F-mg=,聯(lián)立解得輕繩的拉力最大為F=6mg,選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤;以地面為重力勢能參考平面,小鐵球在B點(diǎn)處的總機(jī)械能為mg3L+mv2=mgL,無論輕繩是在何處斷開,小鐵球的機(jī)械能總是守恒的,因此到達(dá)地面時(shí)的動(dòng)能mv′2=mgL,落到地面時(shí)的速度大小為v′=,選項(xiàng)C正確;小鐵球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)速度v1=,由x=v1t,L=gt2,聯(lián)立解得小鐵球落到地面時(shí)的水平位移為x=L,選項(xiàng)D錯(cuò)誤. 答案:AC 三、計(jì)算題 9.如圖所示,用內(nèi)壁光滑的薄壁細(xì)圓管彎成的由半圓形ABC(圓半徑比細(xì)管的內(nèi)徑大得多)和直線CD組成的軌道固定在水平桌面上,已知ABC部分的半徑R=1.0 m,CD段長L=1.5 m.彈射裝置將一個(gè)質(zhì)量為0.8 kg的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))以某一水平初速度從A點(diǎn)彈入軌道,小球從D點(diǎn)離開軌道隨即水平拋出后恰落入水平面上的小孔P內(nèi),已知小球剛落進(jìn)小孔P時(shí),重力的功率為32 W,小球從A運(yùn)動(dòng)到P的整個(gè)過程經(jīng)歷的時(shí)間為1.328 s,不計(jì)空氣阻力,g取10 m/s2,π取值3.14.求: (1)D與P間的水平間距; (2)半圓形彎管ABC對小球作用力的大?。? 解析:(1)設(shè)小球剛落入P孔時(shí)的豎直分速度為vy 則由P=mgvy 得vy== m/s=4 m/s 設(shè)小球從D到P的時(shí)間為t3,則 vy=gt3 得t3== s=0.4 s 小球從A到C的時(shí)間為t1= 小球從C到D的時(shí)間為t2= 且t1+t2+t3=1.328 由以上幾式代入數(shù)據(jù)解得 v0=5 m/s 由D到P點(diǎn)的水平距離為 x=v0t3=50.4 m=2 m. (2)彎管對小球作用力的豎直分力 Fy=mg 水平分力Fx=m 故作用力為F==21.5 N. 答案:(1)2 m (2)21.5 N 10.(xx重慶卷)同學(xué)們參照伽利略時(shí)期演示平拋運(yùn)動(dòng)的方法制作了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置.圖中水平放置的底板上豎直地固定有M板和N板,M板上部有一半徑為R的圓弧形的粗糙軌道,P為最高點(diǎn),Q為最低點(diǎn),Q點(diǎn)處的切線水平,距底板高為H.N板上固定有三個(gè)圓環(huán).將質(zhì)量為m的小球從P處靜止釋放,小球運(yùn)動(dòng)至Q飛出后無阻礙地通過各圓環(huán)中心,落到底板上距Q水平距離為L處.不考慮空氣阻力,重力加速度為g.求: (1)距Q水平距離為的圓環(huán)中心到底板的高度; (2)小球運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)時(shí)速度的大小以及對軌道壓力的大小和方向; (3)摩擦力對小球做的功. 解析:(1)由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,L=vt H=gt2 解得:v=L 又=vt1,H1=gt 解得H1= 所以距Q水平距離為的圓環(huán)中心離底板的高度ΔH=H-H1=H. (2)由牛頓第二定律得,在Q點(diǎn)有FN-mg= 解得:FN=mg(1+) 由牛頓第三定律,小球在Q點(diǎn)對軌道的壓力F′=FN=mg(1+) 方向豎直向下. (3)由動(dòng)能定理:mgR+Wf=mv2 解得:Wf=mg(-R). 答案:(1)H (2)L mg(1+) 豎直向下 (3)mg(-R) 11.如圖所示,半徑為R的半球形陶罐,固定在可以繞豎直軸旋轉(zhuǎn)的水平轉(zhuǎn)臺上,轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)軸與過陶罐球心O的對稱軸OO′重合.轉(zhuǎn)臺以一定角速度ω勻速旋轉(zhuǎn),一質(zhì)量為m的小物塊落入陶罐內(nèi),經(jīng)過一段時(shí)間后,小物塊隨陶罐一起轉(zhuǎn)動(dòng)且相對罐壁靜止,它和O點(diǎn)的連線與OO′之間的夾角θ為60.重力加速度的大小為g. (1)若ω=ω0,小物塊受到的摩擦力恰好為零,求ω0; (2)若ω=(1k)ω0,且0- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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