高考物理专项分类预热试卷 5 曲线运动

“讲忠诚、严纪律、立政德”三者相互贯通、相互联系。忠诚是共产党人的底色，纪律是不能触碰的底线，政德是必须修炼的素养。永葆底色、不碰底线曲线运动第I卷（选择题）一、选择题1如图所示，纸质圆桶以角速度绕竖直轴高速转动，一颗子弹沿直径穿过圆桶，若子弹在圆桶上留下两个弹孔a、b，已知Oa与Ob间的夹角为，圆桶的直径为d，则子弹速度的可能值为（ ）A. B. C. D. 2如图所示,固定的锥形漏斗内壁是光滑的,内壁上有两个质量相等的小球A和B,在各自不同的水平面做匀速圆周运动,以下说法正确的是（ ）A. B. C. D. 压力FNAFNB3如图所示为两级皮带传动装置，转动时皮带均不打滑，中间两个轮子是固定在一起的，轮1的半径和轮2的半径相同，轮3的半径和轮4的半径相同，且为轮1和轮2半径的一半，则轮1边缘的a点和轮4边缘的c点相比()A. 线速度之比为1:4 B. 角速度之比为4:1 C. 周期之比为1:2 D. 向心加速度之比为1:84如图，战机在斜坡上进行投弹演练战机水平匀速飞行，某时刻释放一颗炸弹，第一颗击中a点，经过t1释放第二颗炸弹，刚好击中b点，再经过t2释放第三颗炸弹恰好击中c点斜坡上a、b、c、d共线，且ab=bc=cd，不计空气阻力，试分析（）A. t1t2 B. t1t2 C. t1=t2 D. 不确定5春节期间人们放飞孔明灯表达对新年的祝福，如图所示，孔明灯在竖直Oy方向做匀加速运动，在水平Ox方向做匀速运动，孔明灯的运动轨迹可能为（）A. 直线OA B. 直线OB C. 曲线OC D. 曲线OD6双星系统是由两颗恒星组成的，在两者间的万有引力相互作用下绕其连线上的某一点做匀速圆周运动。研究发现，双星系统在演化过程中，两星的某些参量会发生变化。若某双星系统中两星运动周期为T，经过一段时间后，两星的总质量变为原来的m倍，两星的距离变为原来的n倍，则此时圆周运动的周期为（ ）A. B. C. D. 7质量为m的小球，用长为l的细线悬挂在O点，在O点的正下方处有一光滑的钉子P，把小球拉到与钉子P等高的位置，摆线被钉子挡住如图让小球从静止释放，当小球第一次经过最低点时（）A. 小球运动的线速度突然减小 B. 小球的角速度突然减小C. 小球的向心加速度突然增大 D. 悬线的拉力突然增大8如图所示A、B、C三个物体放在旋转圆台上，A、B与台面间动摩擦因数均为，C与台面间动摩擦因数为2，A、C的质量均为m，B质量为2m，A、B离轴为R,C离轴为2R，则当圆台匀速旋转时，（设A、B、C都没有滑动）（ ）A. C物的向心加速度最大 B. A物所受静摩擦力最小C. 当圆台转速缓慢增加时，C比A先滑动 D. 当圆台转速缓慢增加时，B比A先滑动第II卷（非选择题）二、实验题9如图甲所示为测量电动机转动角速度的实验装置，半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上，在电动机的带动下匀速转动在圆形卡纸的旁边垂直安装一个改装了的电火花计时器（1）请将下列实验步骤按先后排序：_A使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触B接通电火花计时器的电源，使它工作起来C启动电动机，使圆形卡纸转动起来D关闭电动机，拆除电火花计时器；研究卡纸上留下的一段痕迹（如图乙所示），写出角速度的表达式，代入数据，得出的测量值（2）要得到的测量值，还缺少一种必要的测量工具，它是_A秒表B毫米刻度尺C圆规D量角器（3）写出角速度的表达式_，并指出表达式中各个物理量的意义：_（4）为了避免在卡纸连续过程中出现打点重叠，在电与盘面保持良好接触同，可以缓慢地将电沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动则卡纸上打下点分布曲线不是一个圆，而是类似一种螺旋线，如图丙所示这对结果有影响吗？_（填入“有影响”或“无影响”）10（1）小明同学采用如图a所示的装置深入研究平抛运动质量分别为mA和mB的A、B小球处于同一高度，M为A球中心初始时在水平地面上的垂直投影用小锤打击弹性金属片，使A球沿水平方向飞出，同时松开B球，B球自由下落观察到两球同时落地，改变小锤击打的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然能同时落地，这说明_（2）小丽同学利用如图所示的装置研究平抛运动的特点，让小球多次沿同一轨迹运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹，得到如图c所示一小球做平抛运动的轨迹的一部分，回到教室才发现只记录了竖直方向即y轴方向，没有记下初始位置，小丽以图c中A点为坐标原点，建立直角坐标系，若每个方格边长为l=5 cm，g取10 m/s2，小球做平抛运动的初速度可表示为v0=_（用g、l表示），代入数值v0_m/s.11如下图所示是某种“研究平抛运动”的实验装置：（1）当a小球从斜槽末端水平飞出时与b小球离地面的高度均为H，此瞬间电路断开使电磁铁释放b小球，最终两小球同时落地，改变H大小，重复实验，a、b仍同时落地，该实验结果可表明（_）。A.两小球落地速度的大小相同 B.两小球在空中运动的时间相等C.a小球在竖直方向的分运动与b小球的运动相同 D.a小球在水平方向的分运动是匀速直线运动（2）利用该实验装置研究a小球平抛运动的速度，从斜槽同一位置释放小球，实验得到小球运动轨迹中的三个点A、B、C，如图乙所示，图中O为抛出点，B点在两坐标线交点，坐标xB=40cm，yB=20cm，则a小球水平飞出时的初速度大小为v0=_ms；平抛小球在B点处的瞬时速度的大小为vB=_ms（g=10m/s2）。三、计算题12如图所示，光滑杆AB长为L，B端固定一根劲度系数为k、原长为的轻弹簧，质量为m的小球套在光滑杆上并与弹簧的上端连接，为过B点的竖直轴，杆与水平面间的夹角始终为。（1）杆保持静止状态，让小球从弹簧的原长位置静止释放，求小球释放瞬间的加速度大小a及小球速度最大时弹簧的压缩量；（2）当球随杆一起绕轴匀速转动时，弹簧伸长量为，求匀速转动的角速度；（3）若，移去弹簧，当杆绕轴以角速度，匀速转动时，小球恰好在杆上某一位置随杆在水平面内匀速转动，球受轻微扰动后沿杆向上滑动，到最高点A时球沿杆方向的速度大小为，求小球从开始滑动到离开杆过程中，杆对球所做的功W。13如图所示，半径为R的光滑圆周轨道AB固定在竖直平面内，O为圆心，OA与水平方向的夹角为30，OB在竖直方向。一个可视为质点的小球从O点正上方某处以某一水平初速度向右抛出，小球恰好能无碰撞地从A点进入圆轨道内侧，此后沿圆轨道运动到达B点。已知重力加速度为g，求：（1）小球初速度的大小；（2）小球运动到B点时对圆轨道压力的大小。14如图所示，在竖直平面内有由圆孤AB和圆弧BC组成的光滑固定轨道，两者在最高点B平滑连接，BC孤的半径是AB孤的2倍。质量为m=02kg的小球从A点以某一水平向右的初速度切入轨道AB, 小球恰好可以一直沿轨道由A运动到C,重力加速度大小为g=l0m/s2。求小球到达C 处时对轨道的作用力。参考答案1BD【解析】由图知在子弹穿越圆筒的过程中圆筒转过的角度为，根据时间相等，解得，所以B、D正确；A、C错误。2A【解析】对小球受力分析，如图所示，重力与支持力的合力提供向心力，设AB与水平面的夹角为，即，因A的轨道半径大，所以，故A正确；B、C错误；根据，得FNA=FNB，故D错误。3D4B【解析】由题意可知，令ab=bc=cd=L，斜坡的倾角为，当第一颗击中a点下落的高度为h1，经过t1释放第二颗炸弹，刚好击中b点，炸弹下落的高度为，再经过t2释放第三颗炸弹恰好击中c点，炸弹下落的高度为：，比较可知下落高增加，炸弹下落时间将会增加，而水平距离不变，所以时间间隔应增大，即，故B正确，ACD错误。5D【解析】孔明灯在竖直Oy方向做匀加速运动，则合外力沿Oy方向，在水平Ox方向做匀速运动，此方向上合力为零，所以合运动的加速度方向沿Oy方向，但合速度方向不沿Oy方向，孔明灯做曲线运动，结合合力指向轨迹内侧可知轨迹可能为OD，故D正确，ABC错误。6C【解析】设m1的轨道半径为R1，m2的轨道半径为R2两星之间的距离为l由于它们之间的距离恒定，因此双星在空间的绕向一定相同，同时角速度和周期也都相同由向心力公式可得：对m1：对m2：又因为R1+ R2=l，m1+m2=M由式可得所以当两星总质量变为mM，两星之间的距离变为原来的n倍，圆周运动的周期平方为即，故ABD错误，C正确；故选C点睛：解决本题的关键知道双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度以及会用万有引力提供向心力进行求解7B8AB【解析】三个物体做圆周运动的角速度相同，根据，C物的轨道半径最大，故C的向心加速度最大，故A正确；三个物体受静摩擦力提供向心力，所以A受静摩擦力，B受静摩擦力，C：，故B正确；A受最大静摩擦力均为，B受最大静摩擦力均为，C受最大静摩擦力均为，所以当角速度增大时，A、B、C同时滑动，故C、D错误。9(1)ACBD（2）D（3）；是N个点对应的圆心角，T是电火花计时器的打点时间间隔.无影响10（1）平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动，【解析】（1）此实验说明了两球在竖直方向上的运动是相同的，即平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动；（2）竖直方向，根据h=gT2可得：7l-5l=gT2 ,解得T=2lg ,则v0=4lT=8gl；代入数据可知：v0=8100.05m/s=2m/s点睛：解决平抛实验问题时，要特别注意实验的注意事项在平抛运动的规律探究活动中不一定局限于课本实验的原理，要注重学生对探究原理的理解；解决本题的关键掌握平抛运动的规律，会灵活运用运动学公式进行求解11（1）BC（2）2.022(2.8)【解析】(1)当a小球从斜槽末端水平飞出时与b小球离地面的高度均为H，此瞬间电路断开使电磁铁释放b小球，最终两小球同时落地，知运动时间相等，a球在竖直方向上的分运动与b小球的运动相同，但不能说明a小球水平方向的分运动是匀速直线运动，故选BC。（2）A点的横坐标为20cm，纵坐标为5cm，C点的横坐标为60cm，纵坐标为45cm，根据y=gT2得，T=yg=0.110s=0.1s，则平抛运动的初速度:v0=xT=2010-20.1m/s=2m/s；B点竖直方向上的分速度vy=0.40.2m/s=2m/s，则B点的瞬时速度:vB=v02+vy2=22+22m/s=22m/s2.8m/s。【答案】（1），；（2）；（3）【解析】试题分析：（1）小球释放的瞬间，小球的加速度大小为：，当小球速度相等时，有：，解得弹簧的压缩量为： 。（2）当弹簧伸长量为，受力如图所示：在水平方向上有：，竖直方向上有：，解得：。（3）当杆绕轴以角速度匀速转动时，设小球距离B点，此时有：，解得：，此时小球的动能为：小球在最高点A离开杆瞬间的动能为：根据动能定理有：，解得：。考点：动能定理、向心力【名师点睛】本题考查了动能定理、牛顿第二定律、胡克定律与圆周运动的综合，知道小球做匀速转动时，靠径向的合力提供向心力，由静止释放时，加速度为零时速度最大。13（1）（2）【解析】试题分析：（1）设小球的初速度为，飞行时间为t，则在水平方向有在竖直方向有，小球运动到A点时与轨道无碰撞，故联立解得，（2）抛出点距轨道最低点的高度设小球运动到最低点B时速度为v，对圆轨道的压力为F，根据机械能守恒有根据牛顿运动定律有联立解得考点：考查了平抛运动，机械能守恒定律，圆周运