【物理】2018届二轮曲线运动问题专题卷（全国通用） 5页

‎ 难点4 曲线运动问题 ‎ 运动的合成与分解 ‎ 1.如图所示，物体A和B的质量均为m，且分别与跨过定滑轮的轻绳连接（不计绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦）。在用水平变力F拉动物体B沿水平方向向右做匀速直线运动的过程中（ ）‎ 物体A也做匀速直线运动 B.物体A将竖直向上先加速后减速  C.物体A将处于超重状态  D.绳子对物体A的拉力保持不变 ‎2.如图所示，在水平地面上，放在墙角的均匀直杆A端靠在竖直墙上，B端放在水平地面上，当滑到图示位置时，B端的速度为v，则A端的速度是_________．（α为已知）‎ ‎3. 图为在平静海面上，两艘拖船A、B拖着驳船C运动的示意图．‎ A、B的速度分别沿着缆绳CA、CB方向，A、B、C不在一条直线上．缆绳不可伸长，由此可知C的（　　） A．速度大小可以介于A、B的速度大小之间 B．速度大小一定不小于A、B的速度大小 C．速度方向可能在CA和CB的夹角范围外 D．速度方向一定在CA和CB的夹角范围内 ‎4. 一个半径为R的半圆柱体沿水平方向向右以速度V0匀速运动。在半圆柱体上搁置一根竖直杆，此杆只能沿竖直方向运动，如图所示。当杆与半圆柱体接触点P与柱心的连线与竖直方向的夹角为θ，求竖直杆运动的速度。‎ 平抛运动 ‎5.如图所示，位于同一高度的小球A、B分别以v1和v2的速度水平抛出，都落在了倾角为30°的斜面上的C点，小球B恰好垂直打到斜面上，则v1、v2之比为（　　） A．1：1 B．2：‎1 C．3：2 D．2：3‎ ‎6如图所示，在竖直放置的半圆形容器中心O点分别以水平速度V1，V2抛出两个小球（可视为质点），最终它们分别落在圆弧上的A点和B点，已知OA⊥OB，且OA与竖直方向夹角为α角，则两小球初速度大小之比值为（           ）‎ A.tanα          B.Cosα    C.tanα      D.Cosα ‎7.如图所示，一个质量为‎0.4 kg的小物块从高h＝‎0.05m的坡面顶端由静止释放，滑到水平台上，滑行一段距离后，从边缘O点水平飞出，击中平台右下侧挡板上的P点．现以O为原点在竖直面内建立如图所示的平面直角坐标系，挡板的形状满足方程y＝－6（单位：m），不计一切摩擦和空气阻力，g＝‎10m／s2，则下列说法正确的是： （ ）‎ A．小物块从水平台上O点飞出的速度大小为‎1m／s B．小物块从O点运动到P点的时间为l s C．小物块刚到P点时速度方向与水平方向夹角的正切值等于5‎ D．小物块刚到P点时速度的大小为‎10 m／s ‎8.质量为‎2kg的物体在x—y平面上作曲线运动，在x方向的速度图像和y方向的位移图像如图所示，下列说法正确的是：‎ A．质点的初速度为‎5m/s B．质点所受的合外力为3N C．质点初速度的方向与合外力方向垂直 D．2s末质点速度大小为‎6m/s 圆周运动 ‎9.如图所示，水平放置的圆盘上，在其边缘C点固定一个小桶，桶的高度不计，圆盘半径为R=‎1m，在圆盘直径CD的正上方，与CD平行放置一条水平滑道AB，滑道右端B与圆盘圆心O在同一竖直线上，且B点距离圆盘圆心的竖直高度h=‎1.25m，在滑道左端静止放置质量为m=‎0.4kg的物块（可视为质点），物块与滑道的动摩擦因数为μ=0.2，现用力F=4N的水平作用力拉动物块，同时圆盘从图示位置，以角速度ω=2πrad/s，绕通过圆心O的竖直轴匀速转动，拉力作用在物块一段时间后撤掉，最终物块由B点水平抛出，恰好落入圆盘边缘的小桶内．重力加速度取‎10m/s2．求：（1）求拉力作用的最短时间； （2）若拉力作用时间为0.5s，求所需滑道的长度； （3）在（2）问的前提下，圆盘转动的圈数．‎ ‎10.如图所示，AB为竖直转轴，细绳AC和BC的结点C系一质量为m的小球，两绳能承担的最大拉力均为2mg．当AC和BC均拉直时∠ABC=90°，∠ACB=53°，BC=‎1m．竖直轴AB匀速转动，C球在水平面内做匀速圆周运动．求： （1）要使两条细绳都拉直，C球的线速度至少多大？ （2）当C球的线速度增大时，AC和BC哪条绳先断？当其中一条绳刚要断时，C球的线速度多大？（g=‎10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6）‎ ‎11.如图所示，质量为M的物体内有光滑圆形轨道，现有一质量为m的小滑块沿该圆形轨道的竖直面做圆周运动，A、C为圆周的最高点和最低点，B、D与圆心O在同一水平线上．小滑块运动时，物体M保持静止，关于物体M对地面的压力N和地面对物体的摩擦力，下列说法正确的是 A．滑块运动到A点时，N＞Mg，摩擦力方向向左 B．滑块运动到B点时，N＝Mg，摩擦力方向向右 C．滑块运动到C点时，N＞(M＋m)g，M与地面无摩擦力 D．滑块运动到D点时，N＝(M＋m)g，摩擦力方向向左 ‎12.如图所示，是一儿童游戏机的简化示意图。光滑游戏面板与水平面成一夹角θ，半径为R的四分之一圆弧轨道BC与长度为8R的AB直管道相切于B点，C点为圆弧轨道最高点(切线水平)，管道底端A位于斜面底端，轻弹簧下端固定在AB管道的底端，上端系一轻绳，绳通过弹簧内部连一手柄P。经过观察发现：轻弹簧无弹珠时，其上端离B点距离为5R，将一质量为m的弹珠Q投入AB管内，设法使其自由静止，测得此时弹簧弹性势能，已知弹簧劲度系数。某次缓慢下拉手柄P使弹簧压缩，后释放手柄，弹珠Q经C点被射出，弹珠最后击中斜面底边上的某位置（图中未标出），根据击中位置的情况可以获得不同的奖励。假设所有轨道均光滑，忽略空气阻力，弹珠可视为质点。直管AB粗细不计。求：‎ ‎（1）调整手柄P的下拉距离，可以使弹珠Q经BC轨道上的C点射出，落在斜面底边上的不同位置，其中与A的最近距离是多少？‎ ‎（2）若弹珠Q落在斜面底边上离A的距离为10R，求它在这次运动中经过C点时对轨道的压力为多大？‎ ‎（3）在（2）的运动过程中，弹珠Q离开弹簧前的最大速度是多少?‎ ‎13.如图所示．在水平面上固定一个半径为R的光滑球体，球的最高点处有一个小球，‎ ‎（1）现给小球一个水平初速度，要使小球不沿球面下滑而做平抛运动，初速度最小为多少？小球落地点C到A点的最小距离多大？‎ ‎（2）若小球无初速下滑，滑到何处脱离球体？ ‎ 万有引力与航天 ‎14.如图，地球赤道正上空有两颗卫星，其中a为地球同步卫星，轨道半径为r，b为另一颗卫星，轨道半径为同步卫星轨道半径的。从图示时刻开始计时，在一昼夜内，两颗卫星共“相遇”的次数为（所谓相遇，是指两颗卫星距离最近）： （ ）‎ A．2次 B．3次 C．4次 D． 5次 ‎15.我国的“天链一号”星是地球同步轨道卫星，可为载人航天器及中低轨道卫星提供数据通讯、如图为“天链一号”星a、赤道平面内的低轨道卫星b、地球的位置关系示意图，O为地心，地球相对卫星a、b的张角分别为θ1和θ2（θ2图中未标出），卫星a的轨道半径是b的4倍、已知卫星a、b绕地球同向运行，卫星a的周期为T，在运行过程中由于地球的遮挡，卫星b会进入与卫星a通讯的盲区、卫星间的通讯信号视为沿直线传播，信号传输时间可忽略、下列分析正确的是（　）‎ A．卫星b的周期为 B．卫星b每次在盲区运行的时间为 C．卫星b每次在盲区运行的时间为 D．张角θ1和θ2满足sinθ2＝4sinθ1‎ ‎16. 地球同步卫星离地心的距离为r，运行速度为v1，加速度为a1，地球赤道上的物体随地球自转的加速度为a2，第一宇宙速度为v2，地球半径为R，则以下正确的是(　　)‎ A.＝ B.＝()2‎ C.＝ D.＝ ‎17.‎2013年5月2日凌晨0时06分，我国“中星11号”通信卫星发射成功．“中星11号”是一颗地球同步卫星，它主要用于为亚太地区等区域用户提供商业通信服务．图2为发射过程的示意图，先将卫星发射至近地圆轨道1，速度为，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，在椭圆轨道上P、Q点的速度分别为和,最后再一次点火，将卫星送入同步圆轨道3,速度为，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是(　　)‎ A．四个速率的大小顺序为：，‎ B．卫星在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度 C．卫星在轨道1上经过Q点时的加速度小于它在轨道2上经过Q点时的加速度 D．卫星在轨道1上的机械能小于它在轨道3上的机械能 ‎1C‎ 2.Vcotα 3BC 4.V1=V0.tanθ ‎5C ‎6C 7AB 8AB 9.（1）0.3s；（2）‎4m；（3）1.5圉． 10.（1） （2） 11.BC 12．（1） （2） （3） 13.（1） 2R (2)距地面处 或处 14B 15.AB 16AD 17.D