曲线运动6——高考真题

高一物理思维训练课1第六课：高考真题——曲线运动（2016.4.21）题型一：曲线运动概念1．（2014·四川卷）有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为v的大河．小明驾着小船渡河，去程时船头指向始终与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直．去程与回程所用时间的比值为k，船在静水中的速度大小相同，则小船在静水中的速度大小为()A.kvk2－1B.v1－k2C.kv1－k2D.vk2－1题型二：抛体运动2.(2015新课标I-18)带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示。水平台面的长和宽分别为L1、L2，中间球网高度为h，发射机安装于台面高度为3h，不计空气的作用，重力加速度大小为g，若乒乓球的发射速率v在其范围内，通过选择合适的方向，就能使乒乓球落到球网右侧台面上，则v的最大取值范围是（）A.B.C.D.3.（2015重庆-8）同学们参照伽利略时期演示平抛运动的方法制作了如题图所示的实验装置。图中水平放置的底板上竖直地固定有M板和N板。M板上部有一半径为R的14圆弧形的粗糙轨道，P为最高点，Q为最低点，Q点处的切线水平，距底板高为H.N板上固定有三个圆环.将质量为m的小球从P处静止释放，小球运动至Q飞出后无阻碍地通过各圆环中心，落到底板上距Q水平距离为L处。不考虑空气阻力，重力加速度为g.求：（1）距Q水平距离为2L的圆环中心到底板的高度；（2）小球运动到Q点时速度的大小以及对轨道压力的大小和方向；高一物理思维训练课24．（2014·浙江卷）如图所示，装甲车在水平地面上以速度v0＝20m/s沿直线前进，车上机枪的枪管水平，距地面高为h＝1.8m．在车正前方竖直立一块高为两米的长方形靶，其底边与地面接触．枪口与靶距离为L时，机枪手正对靶射出第一发子弹，子弹相对于枪口的初速度为v＝800m/s.在子弹射出的同时，装甲车开始匀减速运动，行进s＝90m后停下．装甲车停下后，机枪手以相同方式射出第二发子弹．(不计空气阻力，子弹看成质点，重力加速度g取10m/s2)(1)求装甲车匀减速运动时的加速度大小；(2)当L＝410m时，求第一发子弹的弹孔离地的高度，并计算靶上两个弹孔之间的距离；(3)若靶上只有一个弹孔，求L的范围．题型三：圆周运动5.（2014·新课标全国卷Ⅰ）如图所示，两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上，a与转轴OO′的距离为l，b与转轴的距离为2l.木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g，若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用ω表示圆盘转动的角速度．下列说法正确的是()A．b一定比a先开始滑动B．a、b所受的摩擦力始终相等C．ω＝kg2l是b开始滑动的临界角速度D．当ω＝2kg3l时，a所受摩擦力的大小为kmg高一物理思维训练课36．（2014·浙江卷）长期以来“卡戎星(Charon)”被认为是冥王星唯一的卫星，它的公转轨道半径r1＝19600km，公转周期T1＝6.39天.2006年3月，天文学家新发现两颗冥王星的小卫星，其中一颗的公转轨道半径r2＝48000km，则它的公转周期T2最接近于()A．15天B．25天C．35天D．45天7．（2014·新课标全国卷Ⅰ）太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动．当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学称为“行星冲日”．据报道，2014年各行星冲日时间分别是：1月6日木星冲日；4月9日火星冲日；5月11日土星冲日；8月29日海王星冲日；10月8日天王星冲日．已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表所示，则下列判断正确的是()地球火星木星土星天王星海王星轨道半径(AU)1.01.55.29.51930A.各地外行星每年都会出现冲日现象B．在2015年内一定会出现木星冲日C．天王星相邻两次冲日的时间间隔为土星的一半D．地外行星中，海王星相邻两次冲日的时间间隔最短8.（2015浙江-19）如图所示为赛车场的一个水平“U”形弯道，转弯处为圆心在O点的半圆，内外半径分别为r和2r。一辆质量为m的赛车通过AB线经弯道到达''AB线，有如图所示的①②③三条路线，其中路线③是以'O为圆心的半圆，'OOr。赛车沿圆弧路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力为maxF。选择路线，赛车以不打滑的最大速率通过弯道（所选路线内赛车速率不变，发动机功率足够大），则（）A.选择路线①，赛车经过的路程最短B.选择路线②，赛车的速率最小C.选择路线③，赛车所用时间最短D.①②③三条路线的圆弧上，赛车的向心加速度大小相等9．（2014·天津卷）半径为R的水平圆盘绕过圆心O的竖直轴匀速转动，A为圆盘边缘上一点．在O的正上方有一个可视为质点的小球以初速度v水平抛出，半径OA的方向恰好与v的方向相同，如图所示．若小球与圆盘只碰一次，且落在A点，重力加速度为g，则小球抛出时距O的高度h＝________，圆盘转动的角速度大小ω＝________．10.(2015新课标I-22).某物理小组的同学设计了一个粗测玩具小车通过凹形桥最低点的速度的实验，所用器材有：玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器（圆弧部分的半径为R=0.20m）.完成下列填空：(1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图（a）所示，托盘秤的示数为1.00kg;(2)将玩具小车放置在凹形桥模拟器最低点时，托盘秤示数如图（b）所示，该示数为高一物理思维训练课4______kg.(3)将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧，此过程中托盘秤的最大示数为m,多次从同一位置释放小车，记录各次的m值如下表所示：序号12345M(kg)1.801.751.851.751.90(4)根据以上数据，可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为是_______N,玩具小车通过最低点时的速度大小为_______m/s,(重力加速度大小取9.80m/s2，计算结果保留2位有效数字)11．【2015江苏-14】一转动装置如图所示，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，球和环的质量均为m，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32L，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：（1）弹簧的劲度系数k；（2）AB杆中弹力为零时，装置转动的角速度0；（3）弹簧长度从32L缓慢缩短为12L的过程中，外界对转动装置所做的功W。高一物理思维训练课5参考答案：1．B2.D3.【答案】（1）到底板的高度34H；（2）速度的大小为2gLH，压力的大小2(1)2LmgHR，方向竖直向下；（3）摩擦力对小球作功2()4LmgRH【解析】试题分析：（1）由平抛运动规律可知Lvt，212Hgt同理：12Lvt，2112hgt4．[答案](1)209m/s2(2)0.55m0.45m(3)492mL≤570m[解析]本题考查匀速直线运动、匀变速直线运动、平抛运动等知识点和分析推理能力．[答案](1)装甲车加速度a＝v202s＝209m/s2.(2)第一发子弹飞行时间t1＝Lv＋v0＝0.5s弹孔离地高度h1＝h－12gt21＝0.55m第二发子弹离地的高度h2＝h－12gL－st2＝1.0m两弹孔之间的距离Δh＝h2－h1＝0.45m.(3)第一发子弹打到靶的下沿时，装甲车离靶的距离为L1L1＝(v0＋v)2hg＝492m第二发子弹打到靶的下沿时，装甲车离靶的距离为L2L2＝v2hg＋s＝570m高一物理思维训练课6L的范围492mL≤570m.5．AC6．B7．BD8.ACD9.222gRv,2(123nvnR、、…）10.【答案】（2）1.40（2分）（4）7.9（2分）1.4（2分）【考点】匀速圆周运动的向心力，会正确使用的仪器测质量，知道用多次测量求平均值的方法减少。【解析】(2)根据秤盘指针可知量程是10kg,指针所指示数是1.4kg;(4)记录的托盘示数各次并不相同，而多次测量求平均值可以减少误差，即=≈1.81kg,而模拟器的质量为1.00kg,所以小车经过凹形桥最低点时小车对桥的压力FN=g-m桥g≈7.9N；径向合力提供向心力，由牛顿第二、三定律和向心力的公式有：FN-m车g=m车v2/R,m车=1.40kg-1.00kg=0.40kg,代入数据得出小车通过最低点的速度是：v≈1.4m/s11.【答案】（1）4mg/L（2）Lg580（3）LmglmgL216高一物理思维训练课7（3）弹簧长度为L/2时，设OA、AB杆中的弹力分别为F3、T3，OA杆与弹簧的夹角为θ3小环受到弹簧的弹力：23LkF弹小环受力平衡：333cos2弹FmgT且lL4cos3对小球：mgTF3333coscos；3233333sinsinsinlmTF解得：Lg163整个过程弹簧弹性势能变化为零，则弹力做的功为零，由动能定理：233sin2124432223lmLLmgLLmgW高一物理思维训练课8解得：LmglmgLW216