2019年高考物理二轮复习专题04曲线运动练含解析2.pdf
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1、曲线运动曲线运动 1某弹射管每次弹出的小球速度相等在沿光滑竖直轨道自由下落过程中,该弹射管保持水平,先后弹出 两只小球忽略空气阻力,两只小球落到水平地面的( ) A. 时刻相同,地点相同 B. 时刻相同,地点不同 C. 时刻不同,地点相同 D. 时刻不同,地点不同 【来源】2018 年全国普通高等学校招生统一考试物理(江苏卷) 【答案】 B 点睛:本题以平抛运动为背景考查合运动与分运动的关系及时刻和位置的概念,解题时要注意弹射管沿光 滑竖直轨道向下做自由落体运动,小球弹出时在竖直方向始终具有跟弹射管相同的速度。 2【2017江苏卷】如图所示,A、B两小球从相同高度同时水平抛出,经过时间t在空中
2、相遇,若两球的 抛出速度都变为原来的 2 倍,则两球从抛出到相遇经过的时间为: ( ) (A) (B) (C) (D)t 2 2 t 2 t 4 t 【答案】C 【解析】设第一次抛出时A球的速度为v1,B球的速度为v2,则A、B间的水平距离x=(v1+v2)t,第二次两 球的速度为第一次的 2 倍,但两球间的水平距离不变,则x=2(v1+v2)T,联立得T=t2,所以 C 正确;ABD 错误 【考点定位】平抛运动 【名师点睛】本题的关键信息是两球运动时间相同,水平位移之和不变 3【2016全国新课标卷】(多选)如图,一固定容器的内壁是半径为R的半球面;在半球面水平直径 的一端有一质量为m的质点
3、P。它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中,克服摩擦力做的功为W。重力 加速度大小为g。设质点P在最低点时,向心加速度的大小为a,容器对它的支持力大小为N,则: ( ) ABCD 【答案】AC 【考点定位】考查了动能定理、圆周运动 【方法技巧】应用动能定理应注意的几个问题:(1)明确研究对象和研究过程,找出始末状态的速度;(2) 要对物体正确地进行受力分析,明确各力做功的大小及正负情况(待求的功除外);(3)有些力在物体运动过 程中不是始终存在的,若物体运动过程中包括几个阶段,物体在不同阶段内的受力情况不同,在考虑外力 做功时需根据情况区分对待。 4【2015浙江17】如图所示为足球球门,球门
4、宽为L,一个球员在球门中心正前方距离球门s处高高 跃起,将足球顶入球门的左下方死角(图中P点)。球员顶球点的高度为h。足球做平抛运动(足球可看做 质点,忽略空气阻力)则: ( ) A足球位移大小 B足球初速度的大小 C足球末速度的大小 D足球初速度的方向与球门线夹角的正切值tan 2 L s 【答案】B 【考点定位】考查了平抛运动,速度的合成与分解 【名师点睛】该题的立体性非常好,需要结合立体几何分析解题,对于平抛运动,一般都是将其分解为水 平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动,平抛运动的时间取决下落的高度。 5【2015海南4】如图,一半径为R的半圆形轨道竖直固定放置,轨道两端登
5、高。质量为m的质点自 轨道端点P由静止开始滑下,滑到最低点Q时,对轨道的正压力为 2mg,重力加速度大小为g,质点自P滑 到Q的过程中,克服摩擦力所做的功为: ( ) A B C DmgR 4 1 mgR 3 1 mgR 2 1 mgR 4 【答案】C 【考点定位】向心力,动能定理 【名师点睛】在解决圆周运动的向心力问题时,一定要明确向心力的来源,在运用动能定理解决问题时, 需要注意过程中有哪些力做功,做什么功。 1某次投掷铅球比赛中,运动员把铅球抛出的速度为 v0,铅球落地时的速度为 v,不计空气阻力,下列表 示铅球在空中运动的速度图象,可能正确的是( ) A B C D 【答案】 B 【解
6、析】 【分析】 斜抛运动在水平方向上做匀速直线运动,竖直方向上做竖直上抛运动,加速度方向竖直向下,根据矢量的 变化采用三角形法则可以得出正确答案。 【详解】 斜抛运动加速度不变,竖直向下,可知速度的变化量的方向竖直向下,由矢量三角形知,矢量的变化方向 应沿竖直方向,故 B 正确,ACD 错误。故选 B。 【点睛】 本题考查平抛运动的性质及矢量的合成法则的应用,要灵活应用三角形及平行四边形法则进行分析运算。 2如图所示,A、B是两个质量相同的小钢球,其所处的两个斜槽滑道完全相同,滑道底端切线水平,且滑道 2 底端与光滑水平板吻接,现将A、 B从相对于滑道底端相等高度处由静止同时释放,则将观察到的
7、现象是A、 B 两个小球在水平面上相碰,改变释放点的高度和上面滑道对地的高度,重复实验,A、 B两球仍会在水平面上相 碰,这说明( ) A平抛运动在水平方向的运动是匀速直线运动 B平抛运动在竖直方向的运动是自由落体运动 CA 球在下落过程中机械能守恒 DA,B 两球的速度任意时刻都相同 【答案】 A 【解析】 【详解】 3在一斜面顶端,将甲乙两个小球分别以 2v 和 v 的速度沿同一方向水平抛出,两球都落在该斜面上。甲 球落至斜面时的速率与乙球落至斜面时的速率之比为 A B C D 【答案】 B 【解析】 【分析】 根据平抛运动的推论 tan=2tan 得到甲、乙两个小球落在斜面上时速度偏向角
8、相等,根据运动的合成与 分解求出末速度即可。 【详解】 设斜面倾角为 ,小球落在斜面上速度方向偏向角为 ,甲球以速度 v 抛出,落在斜面上,如图所示; 【点睛】 本题主要是考查了平抛运动的规律,知道平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由 落体运动;解决本题的关键知道平抛运动的两个推论。 4如图所示,质量为 M 的物体置于光滑水平面上,该物体上表面为半径为 R 的光滑圆弧面,其左端最高点 距圆弧面最低点的高度为 h。一质量为 m 的小球从左端最高点由静止释放,已知 Mm,重力加速度为 g,则 小球第二次到达圆弧面最低点时,对圆弧面的压力大小为 A B C D 【答案】 B 【解
9、析】 【详解】 小球第二次到达圆弧面最低点时,由动量守恒定律可知 :; 由能量关系可知 : , 解得:;,则对小球在最低点由牛顿第二定律:,解得: ,故选 B. 5 (多选) 如右图所示, 一小球以初速度v0沿水平方向射出, 恰好垂直地射到一倾角为 30的固定斜面上, 并立即反方向弹回。已知反弹速度的大小是入射速度大小的 ,则下列说法正确的是( ) A在碰撞中小球的速度变化大小为 B在碰撞中小球的速度变化大小为 C小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离的比为 D小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为 【答案】 AD 【解析】 【详解】 【点睛】 解决本题的关键知道平抛运动
10、在水平方向做匀速运动,在竖直方向上做自由落体运动,结合运动学公式以 及几何关系灵活求解 6(多选)如图所示,竖直平面内,固定半径为 R 的光滑圆环,圆心为 O,O 点正上方固定一根竖直的 光滑杆。质量为 m 小球 A 套在圆环上,上端固定在杆上的轻质弹簧与质量为 m 的滑块 B 一起套在杆上,小 球 A 和滑块 B 之间再用长为 2R 的轻杆通过铰链分别连接。当小球 A 位于圆环最高点时,弹簧处于原长;当 小球 A 位于圆环最右端时,装置能够保持静止。若将小球 A 置于圆环的最高点并给它一个微小扰动(初速度 视为 0), 使小球沿环顺时针滑下, 到达圆环最右端时小球 A 的速度 (g 为重力加
11、速度) , 不计一切 摩擦,A、B 均可视为质点.下列说法正确的是( ) A此时滑块 B 的速度 B此过程中弹簧对滑块 B 所做的功 C弹簧劲度系数为 D小球 A 滑到圆环最低点时弹簧弹力的大小为 【答案】 BD 【解析】 【详解】 小球 A 从圆环最高点到达圆环最右侧时,两个小球的速度方向都向下,如图所示, 7如图所示,倾角为的部分粗糙的斜面轨道和两个光滑半圆轨道组成翘尾巴的 S 形轨道.两个光滑半圆37 轨道半径都为R=0.2 m,其连接处CD之间留有很小空隙,刚好能够使小球通过,CD之间距离可忽略.斜面上 端有一弹簧,弹簧上端固定在斜面上的挡板上,弹黄下端与一个可视为质点、质量为m=0.
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