2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练专题4.16竖直面内或斜面内的圆周运动的杆模型提高篇含解析.pdf
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1、专题 4.16 竖直面内或斜面内的圆周运动的杆模型(提高篇)专题 4.16 竖直面内或斜面内的圆周运动的杆模型(提高篇) 一选择题 1 (2019 四川泸州一诊)在考驾驶证的科目二阶段,有一项测试叫半坡起步,这是一条类似于凸型桥面设 计的坡道。 要求学员在半坡定点位置a启动汽车, 一段时间后匀速率通过最高点 b 以及剩下路段, 如图所示。 下列说法正确的是( ) A.若汽车以额定功率从a点加速到b点,牵引力一直增大 B.在最高点 b 汽车处于平衡状态 C.在最高点 b 汽车对路面的压力小于汽车的重力 D.汽车从a到b运动过程中,合外力做功为 0 【参考答案】C 【名师解析】由 P=Fv 可知,
2、若汽车以额定功率从a点加速到b点,牵引力一直减小,选项 A 错误;匀速率 通过最高点 b 以及剩下路段, 在最高点 b 汽车处于匀速圆周运动, 加速度向下, 不是平衡状态, 是失重状态,. 在最高点 b 汽车对路面的压力小于汽车的重力,选项 B 错误 C 正确;汽车从a到b运动过程中,动能增大, 由动能定理可知,合外力做正功,选项 D 错误。 【名师点评】 驾考,是每个人司机都经历的。驾考很多情景都可以作为高考命题素材,可以考查匀变速直 线运动规律、圆周运动、牛顿运动定律、功和功率等知识点,以驾考为情景命题可能是高考命题的新热点。 2 (2018安徽第三次联考)如图所示, 光滑轨道由AB、BC
3、DE两段细圆管平滑连接组成, 其中AB段水平,BCDE 段为半径为R的四分之三圆弧,圆心O及D点与AB等高,整个轨道固定在竖直平面内,现有一质量为m, 初速度v0的光滑小球水平进入圆管AB,设小球经过轨道交接处无能量损失,圆管孔径远小于R,则 10gR 2 (小球直径略小于圆管内径)( ) A小球到达C点时的速度大小vC3 gR 2 B小球能通过E点且抛出后恰好落至B点 C无论小球的初速度v0为多少,小球到达E点时的速度都不能为零 D若将DE轨道拆除,则小球能上升的最大高度与D点相距 2R 【参考答案】B 【名师解析】 对小球从A点至C点过程,由机械能守恒有mv02mgRmvC2,解得vC,选
4、项 A 错 1 2 1 2 3 2 gR 2 误;对小球从A点至E点的过程,由机械能守恒有mv02mvE2mgR,解得vE,小球从E点抛出后, 1 2 1 2 2gR 2 由平抛运动规律有xvEt,Rgt2,解得xR,则小球恰好落至B点,选项 B 正确;因为圆管内壁可提供 1 2 支持力,所以小球到达E点时的速度可以为零,选项 C 错误;若将DE轨道拆除,设小球能上升的最大高度 为h,则有mvD2mgh,又由机械能守恒可知vDv0,解得hR,选项 D 错误。 1 2 5 4 3. 如图所示,在粗糙水平板上放一个物体,使水平板和物体一起在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运 动,ab为水平直径,c
5、d为竖直直径,在运动过程中木板始终保持水平,物块相对木板始终静止,则( ) A. 物块始终受到三个力作用 B. 只有在a、b、c、d四点,物块受到合外力才指向圆心 C. 从a到b,物体所受的摩擦力先增大后减小 D. 从b到a,物块处于超重状态 【参考答案】D 【名师解析】 在c、d两点处,物块只受重力和支持力,在其他位置处物体受到重力、支持力、静摩擦力作用, 故 A 项错误;物块做匀速圆周运动,合外力提供向心力,合外力始终指向圆心,故 B 项错误;从a运动到b,向心 力的水平分量先减小后增大,所以摩擦力就是先减小后增大,故C项错误;从b运动到a,向心加速度有向上的 分量,所以物体处于超重状态,
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