高考物理最新模拟题精选训练曲线运动与万有引力专题01曲线运动含解析

我们在这里，召开私营企业家联谊会，借此机会，我代表成都市渝中工商局、渝中区私营企业协会，祝各位领导新年快乐、工作愉快、身体健康，祝各位企业家事业兴旺专题01 曲线运动1.（2016上海七校联考）如图甲所示，在一端封闭、长约1m的玻璃管内注满清水，水中放一个蜡烛做的蜡块，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧。然后将这个玻璃管倒罩，在蜡块沿玻璃管上升的同时，将玻璃管水平向右移动。假设从某时刻开始计时，蜡块在玻璃管内每1s上升的距离都是10cm，玻璃管向右匀加速平移，每1s通过的水平位移依次是2.5cm、7.5cm、12.5cm、17.5cm。图乙中，y表示蜡块竖直方向的位移，x表示蜡块随玻璃管通过的水平位移，t0时蜡块位于坐标原点。（1）请在图乙中描绘出蜡块4s内的轨迹。（2）求出玻璃管向右平移的加速度a。（3）求t3s时蜡块的速度大小及方向。【名师解析】（10分）（1）描绘出蜡块4s内的轨迹如图所示。2. （2014江苏）如图5-1所示，生产车间有两个相互垂直且等高的水平传送带甲和乙，甲的速度为 v0.。小工件离开甲前与甲的速度相同，并平稳地传到乙上，工件与乙之间的动摩擦因数为 .。 乙的宽度足够大，重力加速度为 g。.(1) 若乙的速度为 v0，求工件在乙上侧向(垂直于乙的运动方向)滑过的距离s；(2) 若乙的速度为 2 v0，求工件在乙上刚停止侧向滑动时的速度大小 v；(3) 保持乙的速度2v0 不变，当工件在乙上刚停止滑动时，下一只工件恰好传到乙上，如此反复。若每个工件的质量均为 m，除工件与传送带之间摩擦外，其他能量损耗均不计，求驱动乙的电动机的平均输出功率。 (2)设t =0 时刻摩擦力与侧向的夹角为，侧向、纵向加速度的大小分别为ax 、ay则=tan。很小的t 时间内，侧向、纵向的速度增量 vx =ax t,，vy =ay t,解得 =tan。且由题意知 tan= 则=tan。 摩擦力方向保持不变则当vx =0 时, vy =0，即v =2v0。 (3)工件在乙上滑动时侧向位移为x，沿乙方向的位移为y, 由题意知 ax =gcos，ay=gsin,在侧向上 -2 ax x =0-v02，在纵向上 2ay y =(2v0)2 -0工件滑动时间t =乙前进的距离 y1 =2v0t工件相对乙的位移 L =。则系统摩擦生热 Q =mgL电动机做功 W =m (2v0)2 - m v02+Q由=W/t解得 =mg v0。3.如图所示为一利用传送带输送货物的装置，质量为m=1kg的物块（可视为质点）自斜面顶端由静止开始下滑，并能滑到一以恒定速度运动的水平长传送带上，再由传送带输送到远处目的地。已知斜面高h=2.0m，水平底边长L=4.0m；传送带宽d=2.0m，传送带的运动速度v=3.0m/s。物块与斜面之间的动摩擦因数1=0.30。物块沿斜面下滑的速度方向与传送带运动方向垂直。斜面与传送带接触处由一段非常小圆弧面，圆弧面的半径R=0.5m。物块通过斜面与传送带交界面处时其速度的大小不变，重力加速度g=10m/s2，物块与斜面、物块与传送带之间的最大静摩擦力等于滑到摩擦力。（1）求物块滑到斜面底端圆弧面上时对圆弧面的压力；若物块滑到传送带上后不会从传送带边缘脱离，物块与传送带之间的动摩擦因数2至少为多少？（2）假设传送带由一带有稳速装置的直流电动机驱动，与电动机连接的电源的电动势E=200V，内阻可忽略；电动机内阻r=10。传送带空载（无输送货物）时工作电流I0=2.0A；当货物的平均流量（单位时间内输送货物的质量）稳定在=kg/s时，求电动机的平均工作电流。（假设除了货物与传送带之间的摩擦损耗和电动机的内阻热损耗外，其它部分的能量损耗与传送带上的货物量无关。货物可看作很多从斜面顶端由静止滑下的物块。） 【名师解析】（1）设物块在斜面上滑动的加速度为a，物块滑到斜面底端时的速度为v0，斜面倾角为，sin=，长度s=，根据牛顿第二定律，mgsin-1mgcos=ma，由匀变速直线运动规律，v02=2as，联立解得：v0=4.0m/s。设物块滑到最低点受到圆弧面的支持力为FN，由牛顿第二定律，FN-mg=m，解得：FN=42N。根据牛顿第三定律，物块滑到斜面底端圆弧面上时对圆弧面的压力为42N。物块滑上传送带后，垂直于传送带方向速度为v0，沿传送带方向速度为v，其合速度大小为：v0=5.0m/s。物块运动方向与传送带边缘的夹角满足：tan=4/3。物块在传送带上做匀减速直线运动，其加速度大小a=2g，物块相对于传送带运动的最大距离：s=。物块不脱离传送带对应的最小静摩擦因数2应满足：ssin=d。联立解得：2=0.5.。4.玻璃板生产线上宽9 m的成型玻璃板以4 m/s的速度连续不断地向前运动，在切割工序处，金刚钻割刀的速度为8 m/s，为了使割下的玻璃都成规定尺寸的矩形，金刚钻割刀的轨道应如何控制？切割一次的时间多长？5.（2014河北正定中学月考）风洞实验室能产生大小和方向均可改变的风力如图所示，在风洞实验室中有足够大的光滑水平面，在水平面上建立xOy直角坐标系质量m=0.5kg的小球以初速度v0=0.40m/s从O点沿x轴正方向运动，在02.0s内受到一个沿y轴正方向、大小F1=0.20N的风力作用；小球运动2.0s后风力方向变为y轴负方向、大小变为F2=0.10N（图中未画出）试求：（1）2.0s末小球在y方向的速度大小和2.0s内运动的位移大小；（2）风力F2作用多长时间，小球的速度变为与初速度相同；（3）小球回到x轴上时的动能 （2）设2.0s后小球运动的加速度为a2，F2的作用时间为t2时小球的速度变为与初速度相同则 ， ， 代入数据解得 。（3）小球回到x轴上，则y方向的分位移为零，根据运动学公式，有0=y1+ ,解得v1=-0.4 m/s故合速度为v=0.4 m/s 故小球回到x轴上时的动能为Ek=mv2=0.28J小船在200m宽的河中横渡，水流速度为2m/s，船在静水中的航速是4 m/s，求：(1)当小船的船头始终正对对岸时，它将在何时、何处到达对岸？(2)要使小船到达正对岸，应如何行驶？历时多长？【名师解析】小船参与了两个运动：随水漂流和船在静水中的运动，因为分运动之间是互不干扰的，具有等时的性质，故(1)小船渡河时间等于垂直于河岸的分运动时间：tt1s50 s沿河流方向的位移x水v水t250 m