专题04 抛体运动与圆周运动（第06期）-2017届高三物理百所名校好题速递分项解析汇编 15页

导语：本期汇编精选全国各地百所名校2017届高三上学期期末考试试题或者全国市级联考试题，这些试题本身原创度就高，再加上优中选优，保证了题题精彩。‎ 专题4 抛体运动与圆周运动 一、选择题 ‎1．【2017·长春外国语学校高三上学期期末考试】关于物体的受力和运动，下列说法中正确的是( )‎ A．物体在不垂直于速度方向的合力作用下，速度大小可能一直不变 B．物体做曲线运动时，某点的加速度方向就是通过这一点曲线的切线方向 C．做曲线运动的物体，一定受到与速度不在同一直线上的外力作用 D．物体受到变化的合力作用时，它的速度大小一定改变 ‎【答案】C 考点：考查曲线运动 ‎【名师点睛】力是改变物体运动状态的原因，物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，速度的方向与该点曲线的切线方向相同．匀速圆周运动，平抛运动等都是曲线运动，对于它们的特点要掌握住．‎ ‎2．【2017·浙江省绍兴市高三学考选考科目适应性考试】如图所示，自行车的大齿轮.小齿轮.后轮的半径之比为，在用力蹬脚踏板前进的过程中，下列说法正确的是（ ）‎ A．小齿轮和后轮的角速度大小之比为 B．大齿轮和小齿轮的角速度大小之比为 C．大齿轮边缘和后轮边缘的线速度大小之比为 D．大齿轮和小齿轮轮缘的向心加速度大小之比为 ‎【答案】B ‎【名师点睛】本题在皮带轮中考察线速度、角速度、半径等之间的关系，解决这类问题的关键是弄清哪些地方线速度相等，哪些位置角速度相等。‎ ‎3．【2017·安徽省合肥市第一中学高三第三阶段考试】如图所示，一根细线下端栓一个金属小球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上做匀速圆周运动，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，下面的判断中正确的是 A．细线所受的拉力不变 B．小球P运动的线速度变大 C．小球P运动的周期不变 D．Q受到桌面的静摩擦力变小 ‎【答案】B ‎【解析】设细线与竖直方向的夹角为，细线的拉力大小为T，细线的长度为L．‎ P球做匀速圆周运动时，由重力和细线的拉力的合力提供向心力，如图，则有：，得线速度，角速度，使小球改到一个更高的水平面上作匀速圆周运动时，增大，减小，增大，则得到细线拉力T增大，角速度增大，线速度增大，根据公式可得周期减小，故B正确，AC错误；对Q球，由平衡条件得知，Q受到桌面的静摩擦力等于细线的拉力大小，故静摩擦力增大，D错误；‎ 考点：考查了圆周运动规律的应用 ‎4．【2017·四川省成都市高三第一次诊断性检测】质量为m的物体P置于倾角为θ1的固定光滑斜面上，轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着P与小车，P与滑轮间的细绳平行于斜面，小车以速率v水平向右做匀速直线运动。当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角θ2时（如图），下列判断正确的是 A．P的速率为v B．P的速率为vcosθ2‎ C．绳的拉力等于mgsinθl D．绳的拉力小于mgsinθ1‎ ‎【答案】B ‎5．【2017·西藏自治区拉萨中学高三上学期期末】一只小船在静水中的速度为3m/s，它要渡过30m宽的河，河水的速度为4m/s，则下列说法正确的是 A．船渡河的时间可能为10s B．船不能垂直到达对岸 C．船渡河的速度一定为5m/s D．船不能渡过河 ‎【答案】AB ‎【解析】因为静水速小于水流速，根据平行四边形定则，知合速度的方向不可能与河岸垂直，则船不可能垂直到对岸，但能渡过河，故B正确，D错误．根据平行四边形定则知，船的实际速度随静水速方向的改变而改变，不一定为5m/s，故C错误．当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短，最短时间．所以船渡河的时间可能为10s．故A正确；故选AB.‎ 考点：运动的合成和分解 ‎【名师点睛】解决本题的关键将船的运动分解为沿河岸方向和垂直河岸方向，知道当静水速与河岸垂直，渡河时间最短，当合速度于河岸垂直，则垂直到对岸。‎ ‎6．【2017·山西省重点中学协作体高三上学期期末联考】如图所示，小船被绳索牵引着匀速靠岸，若水的阻力不变，则( )‎ A．绳子张力不变 B．绳子张力不断减小 C．船所受浮力不变 D．船所受浮力不断减小 ‎【答案】D ‎【名师点睛】解决本题的关键掌握共点力平衡，知道小船在做匀速直线运动时，所受合力为0，根据θ角的变化，判断力的变化。‎ ‎7．【2017·天津市五区县高三上学期期末考试】甲同学以速度v1将铅球水平推出，推出点距地面高度为H1，乙同学身高较高，将铅球在距地面H2高度处水平推出（H2>H1），两位同学推出铅球的水平位移恰好一样，不计空气阻力的作用，则乙同学推出铅球的速度为 A．B．C．D．‎ ‎【答案】B ‎【解析】由h=gt2得：；物体飞行的水平距离为：x=v0t=v0•；由于两位同学推出铅球的水平位移恰好一样，则：，即：．故B正确，ACD错误．故选B.‎ 考点：平抛运动 ‎【名师点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，平抛运动的时间由高度决定，时间和水平初速度共同决定水平位移.‎ ‎8．【2017·安徽省合肥市第一中学高三第三阶段考试】横截面为直角三角形的两个相同斜面紧靠在一起，固定在水平面上，如图所示，它们的竖直边长都是底边长的一半，现有三个小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右平抛，最后落在斜面上，其落点分别是a、b、c，下列判断正确的是 A．图中三小球比较，落在a点的小球飞行时间最长 B．图中三小球比较，落在c点的小球飞行过程速度最快 C．图中三小球比较，落在c点的小球飞行过程速度变化最快 D．无论小球抛出时速度多大，落到两个斜面上的瞬时速度都不可能与斜面垂直 ‎【答案】AD 考点：考查了平抛运动规律的应用 ‎【名师点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道平抛运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移．也可以利用“中点”分析得出落到两个斜面上的瞬时速度都不可能与斜面垂直 ‎9．【2017·安徽省合肥市第一中学高三第三阶段考试】如图，质量相同的两物体a、b，用伸长量不计的轻绳跨接在同一光滑的轻质定滑轮两侧，a在水平桌面的上方，b在水平粗糙桌面上，初始时用力压住b使a、b静止，撤去此压力后，a开始运动，在a下降的过程中，b始终未离开桌面，在此过程中 A．a的动能小于b的动能 B．两物体机械能变化量相等 C．a的重力势能的减小量等于两物体总动能的增加量 D．绳的拉力对a所做的功与对b所做的功的代数和为零 ‎【答案】AD ‎【解析】将b的实际速度进行分解如图：‎ 考点：考查了速度的合成与分解，功能关系 ‎10．【2017·河南省南阳市第一中学高三上学期第六次周考】质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的A点和B电，如图所示，绳a与水平方向成角，绳b在水平方向且长为l，当轻杆绕轴AB以角速度匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是 A．a绳的张力不可能为零 B．a绳的张力随角速度的增大而增大 C．当角速度，b绳将出现弹力 D．若b绳突然被剪断，则a绳的弹力一定发生变化 ‎【答案】AC 考点：考查了圆周运动规律的应用 ‎【名师点睛】解决本题的关键知道小球做圆周运动向心力的来源分析，知道小球竖直方向合力为零，这是解决本题的关键．‎ ‎11．【2017·天津市和平区高三上学期期末质量调查】如图所示，取稍长的细杆，其一端固定一枚铁钉，另一端用羽毛做一个羽翼，做成AB两只飞镖，将一软木板挂在竖直墙壁上，作为镖靶．在离墙壁一定距离的同一处，将它们水平掷出，不计空气阻力，两只“飞镖”插在靶上的状态如图所示（侧视图）．不计空气阻力，则下列说法中正确的是（　　）‎ A．A镖掷出时的初速度比B镖掷出时的初速度小 ‎ B．B镖的运动时间比A镖的运动时间长 ‎ C．A镖的质量一定比B镖的质量大 D．B镖插入靶时的末速度比A镖插入靶时的末速度大 ‎【答案】B ‎【解析】由于两个飞镖从同一个点抛出，水平位移相同，但是B在A的下面，说明B 在竖直方向上的位移比A的大，由h=gt2得，B的运动的时间要比A的长，所以A初速度要比B的大，故A错误，B正确．平抛运动的规律与物体的质量无关，所以不能判断AB质量的关系，故C错误．两个镖的末速度为，A镖初速度大，而下降的高度小，而B的初速度小，下降的高度大，所以不能比较末速度的大小．故D错误．故选B.‎ 考点：平抛运动 ‎【名师点睛】AB两个飞镖都做平抛运动，并且从同一个点抛出，抓住它们速度的合成研究末速度的关系。‎ ‎12．【2017·山西省重点中学协作体高三上学期期末联考】如图所示，小物块A与圆盘始终保持相对静止，跟着圆盘一起做匀速圆周运动，下列有关A相对圆盘运动趋势的说法正确的是（  ）‎ A．沿切线方向    B．指向圆心C．背离圆心      D．没有相对运动趋势 ‎【答案】C ‎【名师点睛】本题要注意物体做匀速圆周运动，合力提供向心力，指向圆心，而不能把匀速圆周运动当成平衡状态！向心力是效果力，由合力提供，不是重复受力。‎ ‎13．【2017·西藏自治区拉萨中学高三上学期期末】质量为m的石块从半径为R的半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中，如果摩擦力的作用使得石块的速度大小不变，如图所示，那么 A．因为速率不变，所以石块的加速度为零 B．石块下滑过程中受的合外力越来越大 C．石块下滑过程中的摩擦力大小不变 D．石块下滑过程中的加速度大小不变，方向始终指向球心 ‎【答案】D ‎【名师点睛】解决本题的关键知道物体做匀速圆周运动，合外力提供向心力．向心加速度的方向始终指向圆心。‎ ‎14．【2017·广东省佛山市第一中学高三上学期第二次段考】如图所示，某人从高出水平地面h的坡上水平击出一个质量为m的高尔夫球由于受恒定的水平风力的作用，高尔夫球竖直落入距击球点水平距离为L的A穴，不计洞穴的深度，则下列说法正确的是 A．球被击出后做平抛运动 B．该球从被击出到落入A穴所用的时间为 C．球被击出时的初速度大小为 D．球被击出后受到的水平风力的大小为 ‎【答案】CD ‎【解析】由于水平方向受到空气阻力，不是平抛运动，故A 错误；竖直方向为自由落体运动，由h=gt2，得到，因水平方向不是匀速直线运动，因此从被击出到落入A穴所用时间不能为，故B错误；由于球竖直地落入A穴，故水平方向为末速度为零匀减速直线运动，根据运动学公式，有L=v0t-at2 0=v0-at；解得，故C正确；水平方向分运动为末速度为零匀减速直线运动，由运动学公式L=v0t-at2；0=v0-at；由牛顿第二定律F=ma；由上述各式可解得，故D正确；故选CD.‎ 考点：匀变速直线运动的规律；牛顿第二定律 ‎15．【2017·广东省揭阳市高三上学期期末调研考试】如图甲所示，物体A以速度v0做平抛运动，落地时水平方向的位移和竖直方向的位移均为L，图甲中的虚线是A做平抛运动的轨迹。图乙中的曲线是一光滑轨道，轨道的形状与图甲中的虚线相同。让物体B从轨道顶端无初速下滑，B下滑过程中没有脱离轨道。物体A、B都可以看作质点。重力加速度为g。则下列说法正确的是 A．A、B两物体落地时的速度方向相同 B．A、B两物体落地时的速度大小相等 C．物体B落地时水平方向的速度大小为 D．物体B落地时重力的瞬时功率为mg· ‎【答案】AC ‎【解析】因为轨迹相同，所以在落地时的速度方向一致，故A正确；由动能定理得，AB的都是重力做功，且大小相同，物体A以速度做平抛运动，物体B从轨道顶端无初速下滑，所以B的末速度小于A的末速度，故B错误；根据平抛运动的知识，A沿水平方向，竖直方向，所以，A落地时的速度，A落地时速度的方向，重力对B做功，B的末速度，因为B与A的落地速度方向相同，所以B的水平分速度为，故C正确；因为B的落地速度为，则竖直方向的分速度，所以物体B落地时重力的瞬时功率为，故D错误；‎ 考点：考查了平抛运动规律的应用 ‎16．【2017·山东省枣庄市高三上学期期末质量检测】在竖直杆上安装一个光滑小导向槽，使竖直上抛的小球能改变方向后做平抛运动；不计经导向槽时小球的能量损失；设小球从地面沿杆竖直上抛的速度大小为v，重力加速度为g；那么当小球有最大水平位移时，下列说法正确的是（　　）‎ A．导向槽位置应在高为的位置 ‎ B．最大水平距离为 C．小球在上、下两过程中，在经过某相同高度时，合速度的大小总有v下=2v上 D．当小球落地时，速度方向与水平方向成45°角 ‎【答案】AD ‎【解析】设平抛时的速度为v0，根据机械能守恒定律可得：mv02+mgh＝mv2，解得：； 根据平抛运动的知识可得下落时间：，则水平位移，所以当 时水平位移最大，解得，A正确；最大的水平位移为：，B错误；根据机械能守恒定律可知，在某高度处时上升的速率和下落的速率相等，C错误；设速度与水平方向成θ，位移与水平方向的夹角为为α，根据平抛运动的规律可知，，则θ=450，所以D正确．‎ 考点：平抛运动 ‎17．【2017·山东省枣庄市高三上学期期末质量检测】如图所示，水平转台上有一质量为买的小物块，用长为L的细绳连接在通过转台中心的竖直转轴上，细线与转轴间的夹角为θ；系统静止时，细线绷直但绳中张力为零，物块与转台间动摩擦因数为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．当物块随转台由静止开始缓慢加速转动且未离开转台的过程中（　　）‎ A．物块受转台的静摩擦力方向始终指向转轴 ‎ B．至转台对物块的支持力为零时，物块的角速度大小为 C．至转台对物块的支持力为零时转台对物块做的功 D．细绳对物块拉力的瞬时功率始终为零 ‎【答案】CD ‎【解析】由题可知，物体做加速圆周运动，所以开始时物体受到的摩擦力必定有一部分的分力沿轨迹的切线方向．故A错误；对物体受力分析知物块离开圆盘前，沿轴线方向的合力：① N+Tcosθ=mg② 根据动能定理知W=Ek=mv2 当弹力T=0，r=Lsinθ 当N=0，f=0，由①②知，所以当物块的角速度增大到时，物块与转台间恰好无相互作用；此时W=Ek=mv2=，故B错误，C正确；由几何关系可知，物体在做圆周运动的过程中受到的绳子的拉力方向与物体运动的方向始终垂直，所以细绳对物块拉力的瞬时功率始终为零．故D正确；故选CD。‎ 考点：圆周运动；牛顿定律的应用 二、非选择题 ‎18．【2017·西藏自治区拉萨中学高三上学期期末】(6分)在研究平抛物体运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L=1.25cm。若小球在平抛运动途中的几个位置如图中a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式v0=_____（用g、L表示），其值是_____。（取g=9.8m/s2）‎ ‎【答案】，0.7m/s ‎ ‎【解析】设相邻两点间的时间间隔为T 竖直方向：2L-L=gT2，得到 水平方向：‎ 代入数据解得v0=0.70m/s 考点：研究平抛运动