《大高考》2016届高考物理(全国通用)配套课件+配套练习专题四曲线运动三年模拟精选

A组基础训练一、选择题1．(2015·山东青岛期末)在冬奥会短道速滑项目中,运动员绕周长仅111米的短道竞赛．运动员比赛过程中在通过弯道时如果不能很好地控制速度，将发生侧滑而摔离正常比赛路线．图中圆弧虚线Ob代表弯道，即运动正常运动路线，Oa为运动员在O点时的速度方向(研究时可将运动员看做质点).下列论述正确的是()A．发生侧滑是因为运动员受到的合力方向背离圆心B．发生侧滑是因为运动员受到的合力大于所需要的向心力C．若在O点发生侧滑，则滑动的方向在Oa左侧D．若在O点发生侧滑，则滑动的方向在Oa右侧与Ob之间解析运动员发生侧滑是因为运动员受到的合力指向圆心小于所需要的向心力,A、B错误；若在O点发生侧滑,若向心力突然消失,则沿切线Oa运动，而现在是由于所提供的向心力小于所需要的向心力，因此滑动的方向在Oa与Ob之间，D正确．答案D2．(2015·河北保定期末)(多选)如图所示,内壁光滑半径大小为R的圆轨道竖直固定在桌面上，一个质量为m的小球静止在轨道底部A点．现用小锤沿水平方向快速击打小球，击打后迅速移开，使小球沿轨道在竖直面内运动．当小球回到A点时，再次用小锤沿运动方向击打小球，通过两次击打，小球才能运动到圆轨道的最高点．已知小球在运动过程中始终未脱离轨道，在第一次击打过程中小锤对小球做功W1，第二次击打过程中小锤对小球做功W2.设先后两次击打过程中小锤对小球做功全部用来增加小球的动能，则W1W2的值可能是()A.12B.23C.34D．1解析始终未脱离轨道,有W1≤mgR，能运动到最高点有W1＋W2＝mg·2R＋12mv2，mg＝mv2R，可得W1W2≤23，A、B正确，C、D错误．答案AB3．(2015·甘肃天水检测)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∶1B．2∶1C．3∶2D．2∶3解析小球A落在斜面上，竖直方向上的位移与水平方向位移的比值tanθ＝yx＝12gt2vt＝gt2v，解得t＝2vtanθg，v1＝gt2tan30°；小球B恰好垂直打到斜面上，v2＝gttan30°，同一点C，下落高度相同，时间相等，v1∶v2＝3∶2，C正确．答案C4．(2015·山东潍坊期末)(多选)如图所示,竖直圆盘绕中心O沿顺时针方向匀速转动，当圆盘边缘上的P点转到与O同一高度时，一小球从O点以初速度v0水平向P抛出,当P点第一次转到位置Q时，小球也恰好到达位置Q，此时小球的动能是抛出时动能的10倍．已知重力加速度为g，不计空气阻力．根据以上数据，可求得的物理量有()A．小球从抛出到与P相遇的时间B．小球刚抛出时的动能C．圆盘的半径D．圆盘转动的角速度解析小球到达位置Q时的动能是抛出时动能的10倍,设此时小球的竖直速度为vy：12mv2＝10×12mv20，v＝v2y＋v20＝10v0，vy＝3v0.小球抛出后竖直方向上做自由落体运动，vy＝gt，t＝3v0g，A正确；由于小球的质量未知，小球刚抛出时的动能无法求出，B错误；圆盘的半径R＝（v0t）2＋（3v0t2）2，可求出，C正确；设OQ与OP的夹角为θ,tanθ＝32，θ＝ωt，联立可求出角速度ω，D正确．答案ACD5．(2014·保定调研)固定在竖直平面内的光滑细圆管，管道半径为R.若沿如图所示的两条虚线截去轨道的四分之一，管内有一个直径略小于管径的小球在运动，且恰能从一个截口抛出，从另一个截口无碰撞的进入继续做圆周运动，那么小球每次飞越无管区域的时间为()A.3RgB.22RgC.23RgD.2Rg解析小球在竖直虚线两侧运动对称，小球“抛出点”在此竖直线上，进入截口时速度方向与水平方向成45°角，则此时水平分速度和竖直分速度大小相等，由数学知识可知平抛的水平位移为22R，则竖直位移为24R.根据竖直方向的自由落体运动可知24R＝12gt21，根据对称可知t＝2t1＝22Rg，B正确．答案B6．(2014·四川资阳诊断)(多选)如图所示，水平放置的两个用相同材料制成的轮P和Q靠摩擦传动，两轮的半径R∶r＝2∶1.当主动轮Q匀速转动时，在Q轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在Q轮边缘上,此时Q轮转动的角速度为ω1，木块的向心加速度为a1；若改变转速，把小木块放在P轮边缘也恰能静止，此时Q轮转动的角速度为ω2，木块的向心加速度为a2，则()A.ω1ω2＝22B.ω1ω2＝21C.a1a2＝11D.a1a2＝12解析根据题述，a1＝ω21·r,ma1＝μmg；联立解得μg＝ω21·r.小木块放在P轮边缘也恰能静止，μg＝ω22R＝2ω22r，ω22R＝ω21r，联立解得ω1ω2＝21，选项B正确、A错误；a2＝μg＝ω2R，选项C正确、D错误．答案BC二、非选择题7．(2015·南昌月考)某电视台“快乐向前冲”节目的场地设施如图所示，AB为水平直轨道，上面安装有电动悬挂器，可以载人运动，水面上漂浮着一个半径为R、角速度为ω、铺有海绵垫的转盘，转盘的轴心离平台的水平距离为L，平台边缘与转盘平面的高度差为H.选手抓住悬挂器可以在电动机的带动下，从A点下方的平台边缘处沿水平方向做初速度为零、加速度为a的匀加速直线运动．选手必须作好判断，在合适的位置释放，才能顺利落在转盘上．设人的质量为m(不计身高),人与转盘间的最大静摩擦力为μmg，重力加速度为g.(1)假设选手落到转盘上瞬间相对转盘速度立即变为零，为保证他落在任何位置都不会被甩下转盘，转盘的角速度ω应限制在什么位置？(2)若已知H＝5m，L＝8m,a＝2m/s2，g＝10m/s2，且选手从某处C点释放能恰好落到转盘的圆心上，则他是从平台出发后多长时间释放悬挂器的？(3)若电动悬挂器开动后，针对不同选手的动力与该选手重力关系皆为F＝0.6mg，悬挂器在轨道上运动时存在恒定的摩擦阻力，选手在运动到上面(2)中所述位置C点时，因恐惧没有释放悬挂器，但立即关闭了它的电动机，则按照(2)中数据计算悬挂器载着选手还能继续向右滑行多远的距离？解析(1)设选手落在转盘边缘也不会被甩下，最大静摩擦力提供向心力，则有μmg≥mω2R，故转盘转动的角速度应满足ω≤μgR.(2)设选手水平加速阶段的位移为x1，时间为t1；选手平抛时的水平位移为x2，时间为t2.则水平加速时有x1＝12at21.v＝at1，平抛运动阶段有x2＝v-t2，H＝12gt22，全程水平方向x1＋x2＝L，联立以上各式代入数据解得t1＝2s.(3)由(2)知x1＝4m，v＝4m/s,且F＝0.6mg.设阻力为f，选手继续向右滑动的距离为x3，由动能定理得，加速阶段：Fx1－fx1＝12mv2减速阶段：－fx3＝0－12mv2联立以上两式解得x3＝2m.答案(1)ω≤μgR(2)2s(3)2m8．(2014·甘肃第一次诊考)《愤怒的小鸟》是一款时下流行的游戏,故事简单有趣，如图甲所示，为了报复偷走鸟蛋的猪，鸟儿以自己的身体为武器，如炮弹般弹射出去攻击猪的堡垒．某班的同学们根据所学的物理知识进行假设：小鸟自己不会加速，它被弹弓沿水平方向弹出，如图乙所示．请回答下面两位同学提出的问题(取重力加速度g＝10m/s2)：(1)A同学问：如图乙所示，若h1＝0.8m，l1＝2m，h2＝2.4m，l2＝1m，小鸟被弹出后能否直接打中地面上C处猪的堡垒？请用计算结果进行说明．(2)B同学问：如果小鸟弹出后，先掉到台面的草地上，接触草地的瞬间竖直速度变为零，水平速度不变，小鸟在草地上滑行一段距离后飞出，若要打中C处猪的堡垒，小鸟和草地间的动摩擦因数μ与小鸟弹出时的初速度v0应满足什么关系(用题中所给的符号h1、l1、h2、l2、g表示)?解析(1)设小鸟以v0弹出能直接击中堡垒，则h1＋h2＝12gt2，得t＝2（h1＋h2）g＝2×（0.8＋2.4）10s＝0.8sl1＋l2＝v0t，得v0＝l1＋l2t＝2＋10.8m/s＝3.75m/s考虑h1高度处的水平射程为x，则x＝v0t1h1＝12gt21所以x＝v0×2h1g＝3.75×2×0.810m＝1.5m＜l1可见小鸟先落在台面的草地上，不能直接击中堡垒．(2)小鸟先做初速度为v0的平抛运动，后在台面的草地上滑行，再以速度为v平抛击中堡垒，由动能定理有－μmg(l1－v02h1g)＝12mv2－12mv20v＝l2g2h2所以μ＝v20－gl222h22g（l1－v02h1g）.答案见解析B组能力提升一、选择题1．(2015·哈尔滨一模)如图,可视为质点的小球，位于半径为3m半圆柱体左端点A的正上方某处，以一定的初速度水平抛出小球，其运动轨迹恰好能与半圆柱体相切于B点.过B点的半圆柱体半径与水平方向的夹角为60°，则初速度为(不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2)()A.553m/sB．43m/sC．35m/sD.152m/s解析飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B点，知速度与水平方向的夹角为30°，则有：tan30°＝vyv0；水平方向：R＋Rsin30°＝v0t，联立两式解得：v0＝35m/s，故选C.答案C2．(2015·山东泰安市期末)(多选)如图，AB为竖直面内半圆的水平直径．从A点水平抛出两个小球，小球1的抛出速度为v1、小球2的抛出速度为v2.小球1落在C点、小球2落在D点，C、D两点距水平直径分别为圆半径的0.8倍和1倍．小球1的飞行时间为t1，小球2的飞行时间为t2.则()A．t1＝t2B．t1t2C．v1∶v2＝4∶5D．v1∶v2＝3∶5解析根据平抛运动的规律h＝12gt2知，下落高度越高，时间越长，故t1t2，B正确；根据几何关系可求CD间的水平距离为0.6R，小球1：h＝0.8R＝12gt21，x1＝1.6R＝v1t1；小球2：h′＝R＝12gt22，x2＝R＝v2t2，联立解得：v1∶v2＝4∶5，所以C正确；D错误．答案BC3．(2015·北京西城区期末)(多选)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2gL5D．物体B落地时重力的瞬时功率为mg·2gL解析运动速度的方向沿着运动轨迹的切线方向，由于两个运动轨迹相同，因此落地时速度方向相同，A正确；开始运动时，A有初速度，而B从静止开始运动，在下落的过程中机械能守恒，因此落地时A的速度大于B的速度，B错误；A物体下落过程中,L＝v0t，L＝12gt2，vy＝gt，可得vy＝2v0速度与水平方向夹角为θ，则cosθ＝v0v20＋v2y＝15，而sinθ＝vyv20＋v2y＝25；而B下落时，根据机械能守恒定律，mgL＝12mv2，因此落地时的水平速度大小为vcosθ＝2gL5，C正确；B落地时重力的瞬时功率P＝mgvsinθ＝2mg2gL5，D错误．答案AC4．(2015·湖南岳阳县一中、湘阴县一中高三月考联考)(多选)在一次探究活动中，某同学设计了如图所示的实验装置,将半径R＝1m的光滑半圆弧轨道固定在质量M＝0.5kg、长L＝4m的小车的上表面中点位置，半圆弧轨道下端与小车的上表面水平相切,现让位于轨道最低点的质量m＝0.1kg的光滑小球随同小车一起沿光滑水平面向右做匀速直线运动，某时刻小车碰到障碍物而瞬时处于静止状态(小车不反弹),之后小球离开圆弧轨道最高点并恰好落在小车的左端边沿处，该同学通过这次实验得到了如下结论，其中正确的是(g取10m/s2)()A．小球到达最高点的速度为10m/sB．小车与障碍物碰撞时损失的机械能为12.5JC．小车瞬时静止前、后，小球在轨道最低点对轨道的压力由1N瞬时变为6.5ND．小车向右做匀速直线运动的速度约为6.5m/s解析如图所示，