【物理】2020二轮复习平抛运动和圆周运动选择题特训练习（解析版） 11页

‎2020届高考物理二轮复习选择题特训练习（3）‎ 平抛运动和圆周运动 ‎1、如图所示,斜面和水平面相连。小球自斜面顶端先后v和v2的初速度水平抛出,两次在空中做平抛运动的时间分别为t1和t2,则可能为(   )‎ A. B. C. D. ‎ ‎2、如图所示,从某高度水平抛出一小球,经过时间t到达一竖直墙面时,速度与竖直方向的夹角为θ,不计空气阻力,重力加速度为g。下列说法正确的是()‎ A. 小球水平抛出时的初速度大小为 B.小球在t时间内的位移方向与水平方向的夹角为 C.若小球初速度增大,则平抛运动的时间变短 D.若小球初速度增大,则减小 ‎3、“水流星”是一种常见的杂技项目,该运动可以简化为轻绳一端系着小球在竖直平面内的圆周运动模型。已知小球在最低点的初速度为,绳长为l,重力加速度为g,则( )‎ A.当时,轻绳始终处于绷紧状态 B.当时,小球一定能通过最高点P C.小球运动到最高点P时,处于失重状态 D.越大,则在两点绳对小球的拉力差越大 ‎4、如图所示,半径为R、内壁光滑的硬质小圆桶固定在小车上,小车以速度v在光滑的水平公路上做匀速运动,有一质量为m、可视为质点的光滑小铅球在小圆桶底端与小车保持相对静止。当小车与固定在地面上的障碍物相碰后,小车的速度立即变为零。关于碰后的运动(小车始终没有离开地面),下列说法正确的是(   )‎ A.铅球能上升的最大高度一定等于 B.无论v多大,铅球上升的最大高度不超过 C.要使铅球一直不脱离圆桶,v的最小值为 D.若铅球能到达圆桶最高点,则铅球在最高点的速度大小可以等于零 ‎5、如图所示,在水平地面上固定一倾角为θ的光滑斜面,在斜面底端的正上方高度为h处平抛一小球A,同时在斜面底端一物块B以某一初速度沿斜面上滑,当其滑到最高点时恰好与小球A相遇。小球A和物块B均可视为质点,忽略空气阻力,重力加速度为g,下列判断正确的是( )‎ A.物块B沿斜面上滑的初速度为 B.物块B斜面上滑的高度为 C.小球A在空中运动的时间为 D.小球A水平抛出时的速度为 ‎6、如图所示,两根长度相同的细线分别系有两个完全相同的小球,细线的上端系于O点。设法让两个小球均在水平面上做匀速圆周运动,已知细线与竖直方向的夹角为60°,细线与竖直方向的夹角为30°,下列说法正确的是( )‎ A.细线和细线所受的拉力大小之比为 B.小球A和B的角速度大小之比为 C.小球A和B的向心力大小之比为3:1‎ D.小球A和B的线速度大小之比为 ‎7、如图所示,一根细线下端拴一个金属小球P,细线的上端固定在金属块Q上,Q放在带小孔(小孔光滑)的水平桌面上,小球在某一水平面内做匀速圆周运动.现使小球在一个更高的水平面内做匀速圆周运动,而金属块Q始终静止在桌面上的同一位置,则改变高度后与原来相比较,下列判断中正确的是(   )‎ A.细线的拉力变小 B.小球P运动的角速度变大 C.Q受到桌面的静摩擦力变小 D.Q受到桌面的支持力变大 ‎8、“水流星”是在一根彩绳两端各系一只玻璃碗,内盛彩色水,演员甩绳舞弄,晶莹的玻璃碗飞快地旋转飞舞,在竖直面内做圆周运动,而碗中之水不洒点滴。下列说法正确的是( )‎ A.玻璃碗到最高点时,水对碗底的压力一定为零 B.玻璃碗到最高点时,玻璃碗的速度可以为零 C.若玻璃碗转动时能经过圆周最高点,则在最高点和最低点绳子对碗拉力之差随转动线速度增大而增大 D.若玻璃碗转动时能经过圆周最高点,则在最高点和最低点碗对水弹力之差与绳长无关 ‎9、如图所示,排球场总长为18m,网的上端距地面2m,运动员站在离网3m远的线上正对网前竖直跳起,在高为2.5m处把视作质点的排球垂直于网水平击出。(空气阻力不计,重力加速度g取)则( )‎ A.若排球未触网,排球飞行时间为 B.击球速度大于20m/s,排球必定会出界 C.击球速度小于10m/s,排球必定会触网 D.只要击球点高于2m,且击球速度合适,排球总可以落到对方界内 ‎10、如图所示,竖直放置的半径为R的光滑半圆轨道与粗糙水平面平滑连接,水平面上放置一轻弹簧,其右端固定,左端被质量为m的小物块压缩至P点(弹簧左端与小物块未连接),P点与圆弧最低点A的距离为R。现将小物块从P点由静止释放,此后它恰能到达半圆轨道最高点C。已知物块与弹簧分离的位置在A、P之间,物块和水平面间的动摩擦因数为0.5,重力加速度为g,则下列说法正确的是(   )‎ A.弹簧对物块做的功为3mgR B.在最高点物块与轨道间有相互作用力 C.物块在B点对轨道的作用力大小为3mg D.在PA段物块机械能减少了0.5mgR ‎11、如图所示,竖直平面内有一固定的光滑轨道ABCD,其中倾角为θ=37°的斜面AB与半径为R的圆弧轨道平滑相切于B点,CD为竖直直径,O为圆心。质量为m的小球(可视为质点)从与B点高度差为h的位置A点沿斜面由静止释放。重力加速度大小为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8,则下列说法正确的是(   )‎ A.当h=2R时,小球过C点时对轨道的压力大小为 B.当h=2R时,小球会从D点离开圆弧轨道做平拋运动 C.当h=3R时,小球运动到D点时对轨道的压力大小为1.4mg D.调整h的值,小球能从D点离开圆弧轨道,并能恰好落在B点 ‎12、如图所示,某机器内有两个围绕各自固定轴匀速转动的铝盘。A盘上有一信号发射装置P,能发射出红外线,P到圆心的距离为28cm。B盘上固定带窗口的红外线接收装置 到圆心的距离为16cm。转动的线速度相同,都是。当正对时P发出的红外线恰好进入Q的接收窗口,则Q接收到红外线信号的周期是( )‎ A.0.56s B.0.28s C.0.16s D.0.07s ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 答案以及解析 ‎1答案及解析：‎ 答案：BC 解析：设斜面倾角为θ,若小球先后两次都落在斜面上,则由,得,所以。若小球先后两次都落在水平面上,则,,所以。若小球第一次被水平抛出后落在斜面上,第二次被水平抛出后落在水平面上,则,B、C正确。‎ ‎ ‎ ‎2答案及解析：‎ 答案：AC 解析：小球到达竖直墙面时沿竖直方向和水平方向上的分速度大小分别为,,所以水平抛出时的初速度为,A项正确;设小球在t时间内的位移方向与水平方向的夹角为α,则,,B项错误;由于小球到墙的距离一定,初速度增大,运动的时间变短,C项正确;若小球初速度增大,小球到达墙所需时间变短,由可知,增大,D项错误。‎ ‎ ‎ ‎3答案及解析：‎ 答案：AC 解析：当时,设小球到达最高点时的速度为0,则,所以,可知小球不能到达与O点等高的N点,轻绳始终处于绷紧状态,故A正确;若小球恰好经过最高点P,根据机械能守恒定律得,由牛顿第二定律得,所以,所以当时,小球才能通过最高点P,故B错误;小球在最高点时,重力与绳的拉力的合力提供向心力,加速度向下,故处于失重状态,故C正确;小球经过最低点Q时,受重力和绳的拉力,根据牛顿第二定律得,小球经过最高点P时,联立解得,与小球的初速度无关,故D错误。‎ ‎ ‎ ‎4答案及解析：‎ 答案：B 解析：若铅球通过小圆桶最高点做圆周运动,则铅球在小圆桶中上升的高度等于2R;若铅球运动达不到四分之一圆周,速度减为零,根据机械能守恒定律有,解得;若铅球越过四分之一圆周但越不过圆桶内的最高点,则铅球会离开圆桶做斜抛运动,在最高点有水平速度,根据机械能守恒定律有,铅球上升的高度小于,故A错误,B正确。若铅球刚好达到与圆心等高处时速度减小到零,则;若铅球能过最高点,在最高点的最小速度为v高=,则;解得铅球在最低点的最小速度为,当或时,铅球都不会脱离圆桶,故C错误.若铅球能到达圆桶最高点,则铅球在最高点的速度v离≥,故D错误。‎ ‎ ‎ ‎5答案及解析：‎ 答案：A 解析：根据牛顿第二定律得,物块B上滑的加速度大小,物块B上滑的最大位移为,运动时间;对于小球A,有,因为,所以联立得,解得物块B沿斜面上滑的初速度为,故A正确。物块B沿斜面上滑的高度为,故B错误。小球A在空中运动的时间,故C错误。运动时间,小球A水平抛出时的初速度为,联立解得,故D错误。‎ ‎ ‎ ‎6答案及解析：‎ 答案：AC 解析：对任一小球研究,设细线与竖直方向的夹角为θ,竖直方向受力平衡,则,解得,所以细线和细线所受的拉力大小之比,故A正确;小球所受合力的大小为,根据牛顿第二定律得,得,两小球角速度之比,故B错误;小球所受合力提供向心力,则向心力为,两小球A和B的向心力大小之比为,故C正确;根据,小球A和B的线速度大小之比为,故D错误。‎ ‎ ‎ ‎7答案及解析：‎ 答案：B 解析：设小孔下方细线与竖直方向的夹角为θ,细线的拉力大小为FT,细线的长度为L。小球P做匀速圆周运动时,由重力和细线的拉力的合力提供向心力,如图所示,则有,得角速度,周期。使小球在一个更高的水平面内做匀速圆周运动时,θ增大,cosθ减小,则细线的拉力FT增大,角速度增大,周期T减小,A错误,B正确。对金属块Q,由平衡条件得Q受到桌面的静摩擦力变大,C错误。金属块Q始终静止在桌面上,根据平衡条件知Q受到桌面的支持力大小等于其重力大小,保持不变,D错误。‎ ‎ ‎ ‎8答案及解析：‎ 答案：D 解析：玻璃碗到最高点时,水对碗底的压力大于或等于零,当时,水对碗底的压力为零;当时,水对碗底的压力大于零,故A错误;玻璃碗在最高点的最小速度为,故B 错误;设玻璃碗在最低点速度为,在最高点速度为,根据向心力公式,最低点有,最高点有,根据动能定理,有,联立得,与绳长无关,故C错误,D正确。‎ ‎ ‎ ‎9答案及解析：‎ 答案：AB 解析：若排球未触网,排球做平抛运动,根据得,排球飞行时间为,故A正确;由此得排球越界的临界击球速度为,所以击球速度大于20m/s,排球必定会出界,故B正确;若球恰好触网,则球在球网上方运动的时间为,由此求得排球触网的临界击球速度为,即击球速度小于,球必定会触网,,故C错误;设击球点的高度为h,当h较小时,击球速度过大会出界,击球速度过小又会触网,临界情况是球刚好擦网而过,落地时又恰好压在底线上,则有,代入数据解得,击球高度必须大于2.13m排球才可以落到对方界内,2m<2.13m,故D错误。‎ ‎ ‎ ‎10答案及解析：‎ 答案：ACD 解析：小物块恰能到达半圆轨道最高点C时,由重力提供向心力,则有;物块从P到C的过程,由动能定理得,联立解得弹簧对物块做的功为W=3mgR,故A正确。小物块恰能到达半圆轨道最高点C时,由重力提供向心力,物块与轨道间无相互作用力,故B错误。物块从P到B的过程,运用动能定理得 ‎;在B点,由向心力公式,可得N=3mg,由牛顿第三定律得物块在B点对轨道的作用力大小为3mg,故C正确。在PA段物块机械能减少量为,故D正确。‎ ‎ ‎ ‎11答案及解析：‎ 答案：AC 解析：当h=2R时,小球从A点运动到C点的过程,根据机械能守恒有,在C点时有,解得,根据牛顿第三定律可知,小球过C点时对轨道的压力大小为,A正确;若小球恰好从D点离开圆弧轨道,则,解得,h0=2.3R>2R时,当h=2R时,小球在运动到D点前已经脱离轨道,不会从D点离开圆弧轨道做平抛运动,B错误;由机械能守恒可得,得,由牛顿第二定律可得,解得,根据牛顿第三定律可知,小球运动到D点时对轨道的压力大小为1.4mg,C正确;若小球以速度v0从D点离开后做平抛运动, ,得,且,D错误。‎ ‎ ‎ ‎12答案及解析：‎ 答案：A 解析：由题意可知,P的周期为,Q的周期为,根据数学知识,0.14和0.08的最小公倍数为0.56,所以Q接收到红外线信号的周期是0.56s,故A正确,B、C、D错误。‎ ‎ ‎