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- 2021-05-24 发布
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高考物理总复习
四 曲线运动
1. (人教版必修2 P7第2题改编)(多选)跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目,如图所示,当跳伞员从直升机上由静止跳下后,在下落过程中将会受到水平风力的影响,下列说法中正确的是( )
A.风力越大,跳伞员下落时间越长,跳伞员可完成更多的动作
B.风力越大,跳伞员着地速度越大,有可能对跳伞员造成伤害
C.跳伞员下落时间与风力无关
D.跳伞员着地速度与风力无关
答案 BC
解析 风力是水平的,不改变竖直方向的运动,所以跳伞员下落时间与风力无关,A错误,C正确;跳伞员落地速度是水平速度与竖直速度的合成,二者相互垂直,风力越大,水平速度越大,合速度越大,有可能对跳伞员造成伤害,B正确,D错误。
2.(教科版必修2 P18第2题)一架投放救援物资的飞机在某个受援区域的上空水平地匀速飞行,从飞机上每隔1 s投下1包救援物资,先后共投下4包,若不计空气阻力,则4包物资落地前( )
A.在空中任何时刻总是排成抛物线,它们的落地点是等间距的
B.在空中任何时刻总是排成抛物线,它们的落地点不是等间距的
C.在空中任何时刻总在飞机正下方排成竖直的直线,它们的落地点是等间距的
D.在空中任何时刻总在飞机正下方排成竖直的直线,它们的落地点不是等间距的
答案 C
解析 以匀速飞行的飞机为参考系,物资包做自由落体运动,在空中任何时刻总在飞机正下方排成竖直的直线,落地点间的距离x=v0t,其中v0是飞机的水平速度,t是1 s的时间间隔,可知它们的落地点是等间距的,C正确。
3. (人教版必修2 P25第3题改编)如图所示,小物体A与水平圆盘保持相对静止,跟着圆盘一起做匀速圆周运动,则A受力情况是( )
A.重力、支持力
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高考物理总复习
B.重力、向心力
C.重力、支持力、指向圆心的摩擦力
D.重力、支持力、向心力、摩擦力
答案 C
解析 物体受到重力、支持力、静摩擦力,其中,指向圆心的静摩擦力提供向心力,C正确。
4.(多选)有关圆周运动的基本模型,下列说法正确的是( )
A.如图a,汽车通过拱桥的最高点处于超重状态
B.如图b所示是一圆锥摆,增大θ,若保持圆锥的高不变,则圆锥摆的角速度不变
C.如图c,汽车通过凹形桥最低点时不需要限速
D.如图d,汽车在水平路面转弯超过规定速度行驶时,会向外侧发生侧滑
答案 BD
解析 汽车在拱桥最高点,mg-FN=,知FNhB,
A错误;在轨道最低点,小球受到的支持力最小时,释放高度是最小的,即对左侧轨道来说,在最低点mghA=mv ③,由牛顿第二定律有FNA-mg=m ④,联立①③④得FNA=6mg,对右侧轨道来说,在最低点有mghB=mv ⑤,根据牛顿第二定律有FNB-mg=m ⑥,联立②⑤⑥得FNB=5mg,故B正确,C错误;小球A从最高点以最小速度vA=的速度飞出后做平抛运动,下落的高度为R时,水平位移xA=vA=·=R>R,增大hA,则xA将增大,所以小球A一定落在轨道右端开口外侧,而适当调整hB,B可以落在轨道右端开口处,D错误。
9.如图所示,一质量为m=0.5 kg的小球,用长为0.4 m的轻绳拴着在竖直平面内做圆周运动,g取10 m/s2,求:
(1)小球要做完整的圆周运动,在最高点的速度至少为多大?
(2)当小球在最高点的速度为4 m/s时,轻绳拉力多大?
(3)若轻绳能承受的最大张力为45 N,小球的速度不能超过多大?
答案 (1)2 m/s (2)15 N (3)4 m/s
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高考物理总复习
解析 (1)在最高点,对小球受力分析如图甲,由牛顿第二定律得mg+F=①
由于轻绳对小球只能提供指向圆心的拉力,即F不可能取负值,
亦即F≥0②
联立①②得v≥,
代入数值得v≥2 m/s
所以,小球要做完整的圆周运动,在最高点时,只有重力充当向心力,即F1=0时,v1=2 m/s,即在最高点的速度至少为2 m/s。
(2)将v2=4 m/s代入①得,F2=15 N。
(3)由分析可知,小球在最低点时速度最大,绳的张力最大,对小球受力分析如图乙,由牛顿第二定律得F3-mg=③
将F3=45 N代入③得v3=4 m/s,
即小球的速度不能超过4 m/s。
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