（新课标）2020版高考物理复习专题一第3讲抛体运动圆周运动精练（含解析）.docx

抛体运动 圆周运动(45分钟)刷基础1(2019浙江杭州高三模拟)转篮球是一项难度较高的技巧，其中包含了许多物理知识如图所示，假设某转篮球的高手能让篮球在手指上(手指刚好在篮球的正下方)做匀速圆周运动，下列有关该同学转篮球的物理知识正确的是()A篮球上各点做圆周运动的圆心在手指上B篮球上各点的向心力是由手指提供的C篮球上各点做圆周运动的角速度相同D篮球上各点离转轴越近，做圆周运动的向心加速度越大解析：篮球上的各点做圆周运动时，是绕着转轴做圆周运动的，圆心均在转轴上，故A错误；篮球旋转就是靠我们的手拍动篮球旋转，造成篮球旋转产生向心力的，故B错误；篮球上的各点绕转轴做圆周运动，故角速度相同，故C正确；由于角速度相同，根据a2r可知篮球上各点离转轴越近，做圆周运动的向心加速度越小，故D错误答案：C2.(2016高考全国卷)小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，P球的质量大于Q球的质量，悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短将两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图所示将两球由静止释放在各自轨迹的最低点()AP球的速度一定大于Q球的速度BP球的动能一定小于Q球的动能CP球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力DP球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度解析：小球从水平位置摆动至最低点，由动能定理得，mgLmv2，解得v，因LPLQ，故vPmQ，则两小球的动能大小无法比较，选项B错误；对小球在最低点受力分析得，FTmgm，可得FT3mg，因mPmQ，故选项C正确；由a2g可知，两球的向心加速度相等，选项D错误答案：C3.如图所示，一条小河河宽d60 m，水速v13 m/s.甲、乙两船在静水中的速度均为v25 m/s.两船同时从A点出发，且同时到达对岸，其中甲船恰好到达正对岸的B点，乙船到达对岸的C点，则()AB两船过河时间为12 sC两船航行的合速度大小相同DBC的距离为72 m解析：因为同时到达对岸，所以，解得，A正确；当船头垂直河岸渡河时t12 s，现在两船在垂直河岸方向上的速度小于v2，故渡河时间大于12 s，B错误；由于两船的方向不同，而水流方向相同，根据平行四边形定则可知两者的合速度大小不同，C错误；根据几何知识可得cos cos ，所以sin ，故乙船在水流方向的速度为v(35)m/s6 m/s，渡河时间为t15 s，所以BC的距离为xBCvt615 m90 m，D错误答案：A4质量为M的物体内有光滑圆形轨道，现有一质最为m的小滑块沿该圆形轨道在竖直面内做圆周运动，A、C为圆周的最高点和最低点，B、D为与圆心O在同一水平线上的点，小滑块运动时，物体在地面上静止不动，则下列关于物体对地面的压力N和地面对物体的摩擦力的说法，正确的是()A小滑块在A点时，NMg，摩擦力方向向左B小滑块在B点时，NMg，摩擦力方向向左C小滑块在C点时，N(Mm)g，物体与地面无摩擦力D小滑块在D点时，N(Mm)g，摩擦力方向向左解析：小滑块在A点时，滑块对物体的作用力在竖直方向上，系统在水平方向不受力的作用，所以没有摩擦力的作用，故A错误；小滑块在B点时，需要的向心力向右，所以物体对滑块有向右的支持力作用，对物体受力分析可知，地面要对物体有向右的摩擦力作用，在竖直方向上，由于没有加速度，物体受力平衡，所以物体对地面的压力NMg，故B错误；小滑块在C点时，滑块对物体的作用力竖直向下，物体在水平方向不受其他力的作用，所以不受摩擦力，滑块对物体的压力要大于滑块的重力，则物体对地面的压力N(Mm)g，C正确；小滑块在D点和B点受力类似，由B的分析可知NMg，摩擦力方向向左，D错误答案：C5(2019甘肃临夏高考模拟)如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量相同的小球A和小球B紧贴圆锥筒内壁分别在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法中正确的是()AA球的线速度必定小于B球的线速度BA球的角速度必定大于B球的角速度CA球运动的周期必定大于B球的周期DA球对筒壁的压力必定大于B球对筒壁的压力解析：小球受重力和支持力，由重力和支持力的合力提供圆周运动的向心力，受力分析如图所示两球所受的重力大小相等，支持力方向相同，根据力的合成，知两支持力大小、合力大小相等，故D错误根据F合m，合力、质量相等，得r越大线速度越大，所以A球的线速度大于B球的线速度，故A错误根据F合m2r，合力、质量相等，得r越大角速度越小，A球的角速度小于B球的角速度，故B错误根据F合mr，合力、质量相等，得r越大，周期越大，A球运动的周期大于B球运动的周期，故C正确答案：C6(多选)(2019高考江苏卷)如图所示，摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动座舱的质量为m，运动半径为R，角速度大小为，重力加速度为g，则座舱()A运动周期为B线速度的大小为RC受摩天轮作用力的大小始终为mgD所受合力的大小始终为m2R解析：由题意可知座舱运动周期为T，线速度为vR，受到的合力为Fm2R，选项B、D正确，A错误；座舱的重力为mg，座舱做匀速圆周运动受到的向心力(即合力)大小不变，方向时刻变化，故座舱受摩天轮的作用力大小时刻在改变，选项C错误答案：BD 7.(多选)如图所示，b是长方形acfd对角线的交点，e是底边df的中点，a、b、c处的三个小球分别沿图示方向做平抛运动，落地后不反弹，下列表述正确的是()A若a、b、c处三球同时抛出，三球可能在de之间的区域相遇B只要b、c处两球同时开始做平抛运动，二者不可能在空中相遇C若a、b处两球能在地面相遇，则a、b在空中运动的时间之比为21D若a、c处两球在e点相遇，则抛出速度大小一定满足vavc解析：若三个小球同时抛出，由于三球不都是从同一高度水平抛出，故三球不可能相遇，选项A错误，B正确；设ad2h，a球在空中运动时间为ta，b球在空中运动时间为tb，根据平抛运动规律，2hgt，hgt，解得ta2，tb，若a、b处两球能在地面相遇，则a、b在空中运动的时间之比为tatb21，选项C错误；由平抛运动规律hgt2和xv0t可知，选项D正确答案：BD8.(多选)(2019山东济南高三区县联考)长为l0的轻杆一端固定一个质量为m的小球，绕另一端O在竖直平面内做匀速圆周运动，如图所示若小球运动到最高点时对杆的作用力为2mg，以下说法正确的是()A小球运动的线速度大小为B小球运动的线速度大小为 C小球在最高点时所受的合力为3mgD小球在最低点时所受杆的拉力为4mg解析：小球运动到最高点时对杆的作用力为2mg，故杆对小球为拉力，故在最高点受到的合力为mg2mg3mg，故C正确；在最高点，根据牛顿第二定律可知3mg，解得v，故A、B错误；在最低点，根据牛顿第二定律可知Fmg，解得F4mg，故D正确答案：CD9(2019河北衡水高三模拟)如图所示，在光滑水平面上竖直固定一半径为R的光滑半圆槽轨道，其底端恰与水平面相切质量为m的小球以大小为v0的初速度经半圆槽轨道最低点B滚上半圆槽，小球恰能通过最高点C后落回到水平面上的A点(不计空气阻力，重力加速度为g)求：(1)小球通过B点时对半圆槽的压力大小；(2)A、B两点间的距离；(3)小球落到A点时的速度方向解析：(1)在B点小球做圆周运动，FNmgm， 得 FNmmg.由牛顿第三定律知，小球通过B点时对半圆槽的压力大小FNFNmmg.(2)小球恰能通过C点，故只有重力提供向心力，则mgm过C点小球做平抛运动，xABvCt，hgt2，h2R联立以上各式可得 xAB2R.(3)设小球落到A点时，速度方向与水平面的夹角为，则 tan ，vygt,2Rgt2解得tan 2小球落到A点时，速度方向与水平面成角斜向左下方，且 tan 2.答案：(1)mmg(2)2R(3)与水平方向夹角为，且 tan 2 刷综合10.如图所示，长为L的轻直棒一端可绕固定轴O转动，另一端固定一质量为m的小球，小球搁在水平升降台上，升降平台以速度v匀速上升下列说法正确的是()A小球做匀速圆周运动B当棒与竖直方向的夹角为时，小球的速度为C棒的角速度逐渐增大D当棒与竖直方向的夹角为时，棒的角速度为解析：棒与平台接触点(即小球)的运动可视为竖直向上的匀速运动和沿平台向左的运动的合成小球的实际运动即合运动方向是垂直于棒指向左上方的，如图所示设棒的角速度为，则合速度v实L，沿竖直向上方向上的速度分量等于v，即Lsin v，所以，小球速度为v实L，由此可知棒(小球)的角速度随棒与竖直方向的夹角的增大而减小，小球做角速度越来越小的变速圆周运动，选项A、B、C错误，D正确答案：D11如图，一块足够大的光滑平板放置在水平面上，能绕水平固定轴MN调节其与水平面所成的倾角板上一根长为L0.60 m的轻细绳，它的一端系住一质量为m的小球P，另一端固定在板上的O点当平板的倾角为时，先将轻绳平行于水平轴MN拉直，第一次给小球一初速度使小球恰能在板上做完整的圆周运动，小球在最高点的速度大小为 m/s，若要使小球在最高点时绳子的拉力大小恰与重力大小相等，则小球在最高点的速度大小为(重力加速度g取10 m/s2 )()A. m/sB2 m/sC3 m/sD2 m/s解析：小球在斜面上运动时受绳子的拉力、斜面的弹力及其重力作用在垂直斜面方向上合力为0，重力在沿斜面方向的分量为mgsin 若恰好通过最高点绳子拉力FT0此时mgsin m代入数据得sin 若要使小球在最高点时绳子的拉力大小恰与重力大小相等，小球在最高点时，由绳子的拉力和重力分力的合力提供向心力mgmgsin m代入数据得v3 m/s，故C正确答案：C12(2019河南洛阳高三一模)如图为固定在竖直平面内的轨道，直轨道AB与光滑圆弧轨道BC相切，圆弧轨道的圆心角为37，半径为r0.25 m，C端切线水平，AB段的动摩擦因数为0.5.竖直墙壁CD高H0.2 m，紧靠墙壁在地面上固定一个和CD等高，底边长L0.3 m的斜面一个质量m0.1 kg的小物块(视为质点)在倾斜轨道上从距离B点l0.5 m处由静止释放，从C点水平抛出重力加速度g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8.(1)求小物块运动到C点时对轨道压力的大小；(2)求小物块从C点抛出到击中斜面的时间；(3)改变小物块从斜面上释放的初位置，求小物块击中斜面时动能的最小值解析：(1)由动能定理得mglsin 37mg(rrcos 37)m