【物理】2020届一轮复习人教版曲线运动作业 11页

曲线运动 一．选择题 ‎1. （2019全国考试大纲调研卷3）根据高中所学知识可知，做自由落体运动的小球，将落在正下方位置．但实际上，赤道上方200 m处无初速下落的小球将落在正下方位置偏东约6 cm处．这一现象可解释为，除重力外，由于地球自转，下落过程小球还受到一个水平向东的“力”，该“力”与竖直方向的速度大小成正比．现将小球从赤道地面竖直上抛，考虑对称性，上升过程该“力”水平向西，则小球(　　)‎ A． 到最高点时，水平方向的加速度和速度均为零 B． 到最高点时，水平方向的加速度和速度均不为零 C． 落地点在抛出点东侧 D． 落地点在抛出点西侧 ‎【参考答案】D ‎2．（3分）（2019江苏宿迁期末）如图所示，某人在水平地面上的C点射击竖直墙靶，墙靶上标一根水平 线MN．射击者两次以初速度v0射出子弹，恰好水平击中关于z轴对称的A、B两点。忽略空气阻力，则 两次子弹（　　）‎ A．在空中飞行的时间不同 ‎ B．击中A、B点时速度相同 ‎ C．射击时的瞄准点分别是A、B ‎ D．射出枪筒时，初速度与水平方向夹角相同 ‎【参考答案】D ‎3．(2019江苏常州期末)小孩站在岸边向湖面依次抛出三石子，三次的轨迹如图所示，最高点在同一水平线 上。假设三个石子质量相同，忽略空气阻力的影响，下列说法中正确的是（　　）‎ A．三个石子在最高点时速度相等 ‎ B．沿轨迹3运动的石子落水时速度最小 ‎ C．沿轨迹1运动的石子在空中运动时间最长 ‎ D．沿轨迹3运动的石子在落水时重力的功率最大 ‎【参考答案】B ‎【名师解析】设任一石子初速度大小为v0，初速度的竖直分量为vy，水平分量为vx，初速度与水平方向的 夹角为α，上升的最大高度为h，运动时间为t，落地速度大小为v。取竖直向上方向为正方向，石子竖直方 向上做匀减速直线运动，加速度为a＝﹣g，由0﹣vy2＝﹣2gh，得： vy＝，h相同，vy相同，则三个 石子初速度的竖直分量相同。由速度的分解知：vy＝v0sinα，由于α不同，所以v0不同，沿路径1抛出时的 小球的初速度最大，沿轨迹3落水的石子速度最小；由运动学公式有：h＝g（）2，则得：t＝2，‎ 则知三个石子运动的时间相等，则C错误；根据机械能守恒定律得知，三个石子落水时的速率不等，沿路 径1抛出时的小球的初速度最大，沿轨迹3落水的小球速率最小；故B正确；三个石子在最高点时速度等 于抛出时水平初速度，vy相同，可知水平初速度不同，则三个石子在最高点时速度不同，故A错误；因三 个石子初速度的竖直分量相同，则其落水时的竖直向的分速度相等，则重力的功率相同，则D错误。‎ ‎4.（2019四川成都七中质检）套圈游戏是一项很受欢迎的群众运动，要求每次从同一位置水平抛出圆环，‎ 套住与圆环前端水平距离为3m的20cm高的竖直细杆，即为获胜一身高老人从距地面1m高度水平抛 出圆环，圆环半径为8cm：要想套住细杆，他水平抛出的速度可能为取　　‎ A.   B.   ‎ C. D. ‎ ‎ 【参考答案】B ‎【名师点拨】根据高度差求出平抛运动的时间，结合水平位移的关系和时间求出平抛运动的初速度范围．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，抓住水平位移的范围得出速度的范围． 5（2019江苏联考）如图所示，烟花可以增添欢乐气氛，当然烟花也蕴含着许多物理知识。假设在高空中有四个物体，在同一位置同时以速率v竖直向上、竖直向下、水平向左、水平向右被抛出，不考虑空气的阻力，经过3 s后四个物体在空中的位置构成的图形可能是下列所给图中的 A． B． C． D． ‎ ‎【名师解析】每个小球的运动都可以看成是沿初速度方向的匀速直线运动和竖直向下的自由落体运动的合运动。向上运动的位移到出发点的距离： ，向下运动的位移到出发点的距离：‎ ‎，两个小球之间的距离：△H=h1+h2=2v0t。向左的运动： ， ，向右的运动：，，所以向左的小球到向右的小球之间的距离：L=x1-x2=2v0t，向左的小球到向上的小球之间的距离：水平方向： ，竖直方向： ，向左的小球到向下的小球之间的距离：水平方向：，竖直方向：，同理，向右的小球到向上的小球，以及到向下的小球之间的距离也是如此，所以四个小球所在位置为顶点所构成的图形应该是正方形，故A正确。‎ ‎【参考答案】A ‎6.（2019湖南株洲一模）在某次跳投表演中，篮球以与水平面成45°的倾角落入篮筐，设投球点和篮筐正好在同一水平面上，如图所示。已知投球点到篮筐距离为10m，不考虑空气阻力，则篮球投出后的最高点相对篮筐的竖直高度为 ‎ A．2.5m B．5m ‎ C．7.5m D．10m ‎【参考答案】A ‎ ‎7（2019武汉调研）在光滑的水平面上，质量 m=1kg的物块在 F =2N 的水平恒力作用下运动，如图所示为 物块的一段轨迹。已知物块经过 P、Q两点时的速率均为v＝4m/s ，且物块在 P 点的速度方向与PQ连线 的夹角a = 30°。关于物块的运动，下列说法正确的是 A.水平恒力F的方向与PQ连线成60°夹角 ‎ B.物块从P点运动到Q点的时间为2s C.物块从P点运动到Q 点的过程中最小速率为 2 m/s D .P、Q 两点的距离为8 m ‎ ‎【参考答案】 B ‎8（2019郑州一模）甲乙两个同学打乒乓球，某次动作中，甲同学持拍的拍面与水平方向成45°角，乙同学持拍的拍面与水平方向成30°角，如图所示。设乒乓球击打拍面时速度方向与拍面垂直，且乒乓球每次击打球拍前后的速度大小相等，不计空气阻力，则乒乓球击打甲的球拍的速度v1与乒乓球击打乙的球拍的速度v2之比为 A． ‎ B． ‎ C． ‎ D．‎ ‎【参考答案】C ‎【名师解析】根据平抛运动规律，乒乓球击打球拍时的水平速度相同，将击打球拍时的速度分解为水平方向和竖直方向，由v1sin45°=v2sin30°，解得v1∶v2=，选项C正确。‎ ‎9（2019武汉联考）如图所示，是网球比赛场地图，单打区域长MP为a，宽MN 为b，发球线到网的距离为 c，一个球员站在发球线的中点发球，将球打到对方左下方死角（单打边线与底线的交点），若球击球点的高度为h．网球被顶出后做平抛运动（球可看做质点，不计空气的阻力），重力加速度为g。则下列说法正确的是 A. 网球在空中运动的时间 B. 球位移大小 C. 人对网球做功 D. 网球初速度的大小 ‎【参考答案】C ‎【名师解析】足球运动的时间为: ，故 A错误；足球在水平方向的位移大小为: ‎ 所以足球的位移大小:; 故B错误；球的初速度的大小为:，人对网球做功，故C正确，D错误。‎ ‎10‎ ‎（2019齐鲁名校联考).游乐园里有一种叫“飞椅”的游乐项目，简化后的示意图如图所示。已知飞椅用钢绳系着，钢绳上端的悬点固定在顶部水平转盘上的圆周上。转盘绕穿过其中心的竖直轴匀速转动。稳定后，每根钢绳（含飞椅及游客）与转轴在同一竖直平面内。图中P、Q两位游客悬于同一个圆周上，P所在钢绳的长度大于Q所在钢绳的长度，钢绳与竖直方向的夹角分别为θ1、θ2。不计钢绳的重力。下列判断正确的是 A．P、Q两个飞椅的线速度大小相同 B．无论两个游客的质量分别有多大，θ1一定大于θ2‎ C．如果两个游客的质量相同，则有θ1等于θ2‎ D．如果两个游客的质量相同，则Q的向心力一定小于P的向心力 ‎【参考答案】BD ‎11. (2019·江苏六校联考)如图所示,两个质量均为m的小物块a和b(可视为质点),静止在倾斜的匀质圆盘上,圆盘可绕垂直于盘面的固定轴转动,a到转轴的距离为l,b到转轴的距离为2l,物块与盘面间的动摩擦因数为,盘面与水平面的夹角为30°.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g.若a、b随圆盘以角速度ω匀速转动,下列说法中正确的是 (　　)‎ A. a在最高点时所受摩擦力可能为0‎ B. a在最低点时所受摩擦力可能为0‎ C. ω=是a开始滑动的临界角速度 D. ω=是b开始滑动的临界角速度 ‎【参考答案】. AD ‎12.（2019安徽江淮十校联考）如图所示，重物M沿竖直杆下滑，并通过 一根不可伸长的细绳带动小车沿 水平面向右运动。若当滑轮右侧的绳与竖直方向成β角，且重物下滑的速率为v时 ，滑轮左侧的绳与水 平方向成α角，则小车的速度为 A．‎ B．‎ C．‎ D．‎ ‎【参考答案】.D ‎13（2019武汉联考）．某物理兴趣小组的同学在研究运动的合成和分解时，驾驶一艘快艇进行了实地演练。如图所示，在宽度一定的河中的O点固定一目标靶，经测量该目标靶距离两岸的最近距离分别为MO＝15 m、NO＝12 m，水流的速度平行河岸向右，且速度大小为v1＝8 m/s，快艇在静水中的速度大小为v2＝10 m/s。现要求快艇从图示中的下方河岸出发完成以下两个过程：第一个过程以最短的时间运动到目标靶；第二个过程由目标靶以最小的位移运动到图示中的上方河岸，则下列说法正确的是(　　)‎ A．快艇的出发点位于M点左侧8 m处 B．第一个过程所用的时间约为1.17 s C．第二个过程快艇的船头方向应垂直河岸 D．第二个过程所用的时间为2 s ‎【参考答案】D ‎【名师解析】快艇在水中一方面航行前进，另一方面随水流向右运动，当快艇的速度方向垂直于河岸时，到达目标靶的时间最短，所以到达目标靶所用时间t＝＝1.5 s，快艇平行河岸向右的位移为x＝v1t＝12 m，则出发点应位于M点左侧12 m处，A、B错误；第二个过程要求位移最小，因此快艇应垂直到达对岸，则船头应指向河岸的上游，C错误；要使快艇由目标靶到达正对岸，快艇的位移为12 m，快艇的实际速度大小为v＝＝6 m/s，所用的时间为t′＝＝2 s，D正确。 ‎ ‎14.. (2019·湖南六校联考)如图6所示，在某行星表面上有一倾斜的匀质圆盘，盘面与水平面的夹角为30°，圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度转动，盘面上离转轴距离L处有一小物体与圆盘保持相对静止，当圆盘的角速度为ω时，小物块刚要滑动．物体与盘面间的动摩擦因数为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，该星球的半径为R，引力常量为G，下列说法正确的是(　　)‎ 图6‎ A．这个行星的质量M＝ B．这个行星的第一宇宙速度v1＝2ω C．这个行星的同步卫星的周期是 D．离行星表面距离为R的地方的重力加速度为ω2L ‎【参考答案】BCD ‎ 二．计算题 ‎1. （2019四川成都七中质检）转动装置如图所示，四根轻杆OA、OC、AB和CB与两小球以及一小环通过铰链连接，轻杆长均为l，球的质量均为m，环质量为2m，O端固定在竖直的轻质转轴上， 套在转轴上的轻质弹簧连接在O与小环之间，原长为L，装置静止时，弹簧长为，转动该装置并缓慢增大转速，小环缓慢上升。弹簧始终在弹性限度内，忽略一切摩擦和空气阻力，重力加速度为g，求： 弹簧的劲度系数k； 杆中弹簧长度为时，装置转动的角速度。‎ ‎【名师解析】装置静止时，设OA、AB杆中的弹力分别为、，OA杆与转轴的夹角为 ‎。 小环受到弹簧的弹力为： 小环受力平衡，则有： 小球受力平衡，则竖直方向有： 水平方向有： 解得：。 弹簧长度缩短为时，装置转动的角速度是。‎