（新课标Ⅰ版）高考物理 （第02期）名校试题解析分项汇编 专题4 抛体运动和圆周运动（含解析）新人教版选修33.doc

专题4 抛体运动与圆周运动（解析版）全国新课标卷有其特定的命题模板，无论是命题题型、考点分布、模型情景等，还是命题思路和发展趋向方面都不同于其他省市的地方卷。为了给新课标全国卷考区广大师生提供一套专属自己的复习备考资料，物理解析团队的名校名师们精心编写了本系列资料。本资料以全国新课标卷考区的最新名校试题为主，借鉴并吸收了其他省市最新模拟题中对全国新课标卷考区具有借鉴价值的典型题，优化组合，合理编排，极限命制。备注：新课标卷专版所选试题和新课标卷专版所选试题不重复，欢迎同时下载使用。一、单项选择题1.【2014江西长治二中高三第二次月考】如图所示，光滑水平桌面上，一小球以速度v向右匀速运动，当它经过靠近桌边的竖直木板ad边正前方时，木板开始做自由落体运动。若木板开始运动时，cd边与桌面相齐，则小球在木板上的投影轨迹是 2.【2014江西南昌三中高三第二次月考】如图所示，一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内运动，圆盘半径为r，甲、乙两物体的质量分别为m和m(mm)，它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的倍，两物体用长为l的轻绳连在一起，lr.若将甲物体放在转轴位置上，甲、乙连线正好沿半径方向拉直，要使两物体与圆盘不发生相对滑动，则圆盘旋转的角速度最大不得超过(两物体看作质点)( )a. b. c. d. 2.d解析：对m:,对m,联立得：考点： 圆周运动中的连接体问题3.【2014江西赣州十二县市重点中学高三期中考试】在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上做初速度为零、加速度为a的匀加速运动，同时人顶着直杆以速度vo水平匀速移动，经过时间t，猴子沿杆向上移动的高度为h，人顶杆沿水平地面移动的距离为x，如图所示关于猴子的运动情况，下列说法中正确的是( )a相对地面的运动轨迹为直线 b相对地面做变加速曲线运动ct时刻猴子对地速度的大小为vo+ at dt时间内猴子对地的位移大小为5.【2014湖南长沙市四所一中高三11月联考】如图所示，在粗糙水平板上放一个物体，使水平板和物体一起在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，ab为水平直径，cd为竖直直径，在运动过程中木板始终保持水平，物块相对木板始终静止，则： （ ）a物块始终受到三个力作用b只有在a、b、c、d四点，物块受到合外力才指向圆心c从a到b，物体所受的摩擦力先增大后减小d从b到a，物块处于超重状态直方向分加速度竖直向上，属于超重状态选项d对。考点：匀速圆周运动 超重失重6.【2014湖南长沙市四所一中高三11月联考】如图所示，斜面上a、b、c三点等距，小球从a点正上方o点抛出，做初速为v0的平抛运动，恰落在b点。若小球初速变为v，其落点位于c，则（ ）av0v2v0 bv2v0 c2v0v3v0 dv3v07.【2013湖北黄冈等七市高三联考】a、b两球位于同一竖直线上的不同位置，a比b高h，将a、b两球分别以v1、v2的速度沿同一水平方向抛出，不计空气阻力，下列条件中有可能使b球在空中击中a球的是a.同时抛出，且v1v2c.a比b早抛出，且v1v2 d. a比b早抛出，且v1l2cl1l2 d前三种情况均有可能 16.【2014陕西宝鸡金台区高三十月质量检测】一水平抛出的小球落到一倾角为的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如图中虚线所示小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为()atan b2tan c. d.二、多项选择题17.【2014陕西宝鸡金台区高三十月质量检测】一质点在xoy平面内的运动轨迹如图，下列判断正确的是()a若x方向始终匀速，则y方向先加速后减速b若x方向始终匀速，则y方向先减速后加速c若y方向始终匀速，则x方向先减速后加速d若y方向始终匀速，则x方向先加速后减速18.【2014陕西宝鸡金台区高三十月质量检测】如图所示，长为l的细绳一端固定，另一端系一质量为m的小球。给小球一个合适的初速度，小球便可在水平面内做匀速圆周运动，这样就构成了一个圆锥摆，设细绳与竖直方向的夹角为。下列说法中正确的是（ ）a.小球受重力、细绳的拉力和向心力作用 b.细绳拉力在水平方向的分力提供了向心力c. 越大，小球运动的周期越大 d. 越大，小球运动的线速度越大19.【2014陕西宝鸡金台区高三十月质量检测】(多选)下列说法正确的是()a物体在恒力作用下不可能做曲线运动b物体在变力作用下有可能做曲线运动c物体做曲线运动，沿垂直速度方向的合力一定不为零d物体做曲线运动，合力可以不沿垂直速度方向20.【2014江西赣州十二县市重点中学高三期中考试】如图所示，两个可视为质点的、相同的木块a和b放在转盘上，两者用长为l的细绳连接，木块与转盘的最大静摩擦力均为各自重力的k倍， a放在距离转轴l处，整个装置能绕通过转盘中心的转轴o1o2转动。开始时，绳恰好伸直但无弹力，现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，以下说法正确的是：（ ）a当时，a、b相对于转盘会滑动b当时，绳子一定有弹力c在范围内增大时，a所受摩擦力一直变大d在范围内增大时，b所受摩擦力变大21.【2013湖南五市十校高三联考】如图所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2rb点在小轮上，到小轮中心的距离为rc点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上若在传动过程中，皮带不打滑则（）a. a点与b点的线速度大小相等 b. a点与b点的角速度大小相等 c. a点与c点的线速度大小相等 d. a点与d点的向心加速度大小相等22.【2014衡水高三上学期三调】“套圈”是一项老少皆宜的体育运动项目。如图所示，水平地面上固定着3根直杆1、2、3，直杆的粗细不计，高度均为0.1m，相邻两直杆之间的距离为0.3m。比赛时，运动员将内圆直径为0.2m的环沿水平方向抛出，刚抛出时环平面距地面的高度为1.35m，环的中心与直杆1的水平距离为1m。假设直杆与环的中心位于同一竖直面，且运动中环心始终在该平面上，环面在空中保持水平，忽略空气阻力的影响，g取10m/s.以下说法正确的是( )a如果能够套中直杆，环抛出时的水平初速度不能小于1.9m/sb如果能够套中第2根直杆，环抛出时的水平初速度范围在2.4m/s到2.8m/s之间c如以2m/s的水平初速度将环抛出，就可以套中第1根直杆d如环抛出的水平速度大于3.3m/s，就不能套中第3根直杆 22.bc23.【2013湖南五市十校高三联考】如图所示，质量为m的物块，沿着半径为r的半球形金属壳内壁滑下，半球形金属壳竖直固定放置，开口向上，滑到最低点时速度大小为v，若物体与球壳之间的摩擦因数为，则物体在最低点时，下列说法正确的是（）a. 受到向心力为mg+m b. 受到的摩擦力为mc. 受到的摩擦力为（mg+m） d. 受到的合力方向斜向左上方24.【2014河南豫东、豫北十所名校高三二次联考】如图所示，在绕中心轴转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一起转动。在圆筒的角速度逐渐增大的过程中，物体相对圆筒始终未滑动，下列说法正确的是a物体所受弹力大小逐渐增大 b物体所受弹力始终指向圆心c物体所受合力指向圆心 d物体所受摩擦力不沿竖直方向25.【2014河南豫东、豫北十所名校高三二次联考】如图所示，水平地面上不同位置的三个物体沿三条不同的路径抛出，最终落在同一点，三条路径的最高点是等高的，若忽略空气阻力的影响，下列说法正确的是a沿路径1抛出的物体落地的速率最大 b沿路径3抛出的物体在空中运动的时间最长c三个物体抛出时初速度的竖直分量相等 d三个物体抛出时初速度的水平分量相等26.【3013河南十所名校高三第三次联考】如图所示，两个物体以相同大小的初速度从o点同时分别向x轴正、负方向水平抛出，它们的轨迹恰好满足抛物线方程y，那么以下说法正确的是（曲率半径简单地理解为在曲线上一点附近与之重合的圆弧的最大半径） a物体被抛出时的初速度为 b物体被抛出时的初速度为 co点的曲率半径为 do点的曲率半径为2k考点：平抛运动27.【2013河南河大附中高三11月月考】 如图,竖直环a半径为r，固定在木板b上，木板b放在水平 地面上，b的左右两侧各有一档板固定在地上，b不能左右运动，在环的最低点静放有一小球c，abc的质量均为m。给小球一水平向右的瞬时速度v，小球会在环内侧做圆周运动，为保证小球能通过环的最高点，且不会使环在竖直方向上跳起，（不计小球与环的摩擦阻力），瞬时速度必须满足a最小值 b最大值 c最小值 d最大值28.【2014衡水高三上学期三调】如图所示，轻质不可伸长的细绳，绕过光滑定滑轮c，与质量为m的物体a连接，a放在倾角为的光滑斜面上，绳的另一端和套在固定竖直杆上的物体b连接。现bc连线恰沿水平方向，从当前位置开始b以速度v0匀速下滑。设绳子的张力为t，在此后的运动过程中，下列说法正确的是 （ ） a物体a做加速运动 b物体a做匀速运动 ct可能小于 dt一定大于mgsin29.【2014河北正定中学高三第三次月考】质量为m，带电量为+q的小球从距离地面高为h处以一定的初速度水平抛出，在距抛出点水平距离l处，有一根管口比小球直径略大的竖直细管，管的上口距离地面h/2为使小球能无碰撞的通过管子，可以在管口上方的整个区域内加上水平方向的匀强电场，如图，则下列说法中正确的是a.所加电场方向应该水平向左 b.小球平抛的水平初速度大小为c.所加电场的电场强度为 d.小球落地的动能为mgh+ 29.ac解析：据题意，要使小球与管子无碰撞，需要使小球到达上管口时水平速度刚好为0，则电场水平向左，使小球在水平方向做匀减速直线运动，有：，而，竖直方30.【2014衡水高三上学期三调】 如图（a）所示，a、b为钉在光滑水平面上的两根铁钉，小球c用细绳拴在铁钉b上（细绳能承受足够大的拉力），a、b、c在同一直线上。t=0时，给小球一个垂直于绳的速度，使小球绕着两根铁钉在水平面上做圆周运动。在0t10s时间内，细绳的拉力随时间变化的规律如图（b）所示，则下列说法中正确的有( )a两钉子间的距离为绳长的1/6 bt=10.5s时细绳拉力的大小为6nct=14s时细绳拉力的大小为10n d细绳第三次碰钉子到第四次碰钉子的时间间隔为3s31.【2013河北沧州五校第二次高三联考】如图所示，将一质量为m的小球从空中o点以速度v0水平抛出，飞行一段时间后，小球经过空间p点时动能为ek ，不计空气阻力，则a小球经过p点时竖直分速度为b从o点到p点，小球的高度下降 c从o点到p点过程中，小球运动的平均速度为d从o点到p点过程中，小球运动的平均速度为32.【2014河北邯郸馆陶一中高三上学期期中】一质点开始时做匀速直线运动，从某时刻起受到一恒力作用此后，该质点的动能可能()a一直增大 b先逐渐减小至零，再逐渐增大c先逐渐增大至某一最大值，再逐渐减小 d先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大三、非选择题33.【2014河北衡水2014高三上学期期中】（本题12分）钓鱼岛是我国固有领土，决不允许别国侵占，近期，为提高警惕保卫祖国，我国海军为此进行了登陆演练如图所示，假设一艘战舰因吨位大吃水太深，只能停锚在离海岸登陆点s1km处登陆队员需要从较高的军舰甲板上，利用绳索下滑到登陆快艇上再行登陆接近目标，若绳索两端固定好后，与竖直方向的夹角30，为保证行动最快，队员甲先无摩擦自由加速滑到某最大速度，再靠摩擦匀减速滑至快艇，速度刚好为零，在队员甲开始下滑时，队员乙在甲板上同时开始向快艇以速度v03 m/s平抛救生圈，第一个刚落到快艇，接着抛第二个，结果第二个救生圈刚好与甲队员同时抵达快艇，若人的质量为m，重力加速度g10 m/s2，问：(1)军舰甲板到快艇的竖直高度h及队员甲在绳索上运动的时间t0；(2)若加速过程与减速过程中的加速度大小相等，则队员甲在何处速度最大？最大速度是多大？(3)若快艇额定功率为5 kw，载人后连同装备总质量为103 kg，从静止开始以最大功率向登陆点加速靠近，到达岸边时刚好能达到最大速度10 m/s，快艇在水中受到的阻力恒定，求快艇运动的时间t. 34.【2014衡水高三上学期第二次调研】(10分)如图所示，水平放置的圆盘半径为 r = 1 m，在其边缘c 点固定一个高度不计的小桶，在圆盘直径 cd 的正上方放置一条水平滑道 ab ，滑道与 cd 平行滑道右端 b 与圆盘圆心 o 在同一竖直线上，其高度差为 h = 1.25 m在滑道左端静止放置质量为 m = 0.4 kg的物块（可视为质点），物块与滑道间的动摩擦因数为 = 0.2当用一大小为 f = 4 n的水平向右拉力拉动物块的同时，圆盘从图示位置以角速度 = 2rad/s，绕穿过圆心 o 的竖直轴匀速转动拉力作用一段时间后撤掉，物块在滑道上继续滑行，由b 点水平抛出，恰好落入小桶内重力加速度取10m/s2（1）求拉力作用的最短时间；（2）若拉力作用时间为0.5s，求所需滑道的长度35.【2014衡水高三上学期三调】（12分）如图所示，装置boo可绕竖直轴oo转动，可视为质点的小球a与两细线连接后分别系于b、c两点，装置静止时细线ab水平，细线ac与竖直方向的夹角=37。已知小球的质量m=1kg，细线ac长l1m，b点距转轴的水平距离和距c点竖直距离相等。（重力加速度g取10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8）（1）若装置匀速转动的角速度为时，细线ab上的张力为0而细线ac与竖直方向的夹角仍为37，求角速度的大小；（2）若装置匀速转动的角速度为时，细线ab刚好竖直，且张力为0，求此时角速度的大小； （3）装置可以以不同的角速度匀速转动，试通过计算在坐标图中画出细线ac上张力t随角速度的平方变化的关系图像考点： 牛顿第二定律 向心力36.【2014河南豫东、豫北十所名校高三二次联考】（16分）如图所示，半径为、质量为m的小球用两根不可伸长的轻绳a、b连接，两轻绳的另一端系在一根竖直杆的a、b两点上，a、 b两点相距为l，当两轻绳伸直后，a、b两点到球心的距离均为l。当竖直杆以自己为轴转动并达到稳定时（细绳a、b与杆在同一竖直平面内）。求：（1）竖直杆角速度为多大时，小球恰离开竖直杆?（2）轻绳a的张力fa与竖直杆转动的角速度之间的关系。 37.【2013湖北重点中学高三联考】如图所示，一质量为m1 kg的小粉笔轻轻放在水平匀速运动的传送带上的a点，随传送带运动到b点，小粉笔从c点沿圆弧切线进入竖直光滑的半圆轨道恰能做圆周运动已知圆弧半径r0.9m，轨道最低点为d，d点距水平面的高度h0.8m小粉笔离开d点后恰好垂直碰击放在水平面上e点的固定倾斜挡板已知粉笔与传送带间的动摩擦因数0.3，传送带以5 m/s恒定速率顺时针转动（g取10 m/s2），（忽略空气阻力）试求：（1）传送带ab两端的距离；（2）倾斜挡板与水平面间的夹角的正切值 38.【2014湖南长沙市四所一中高三11月联考】如图所示，在竖直平面内固定有两个很靠近的同心圆形轨道，外圆abcd的光滑，内圆abcd的上半部分bcd粗糙，下半部分bad光滑。一质量m=0.1kg的小球从轨道的最低点a，以初速度v0向右运动，球的尺寸略小于两圆间距，球运动的半径r=0.2m，取g=10m/s2。（1）若要使小球始终紧贴外圆做完整的圆周运动，初速度v0至少为多少？ （2）若v0=3m/s，经过一段时间小球到达最高点，内轨道对小球的支持力n=1n，则小球在这段时间内克服摩擦力做的功是多少？（3）若v0=3m/s，经过足够长的时间后，小球经过最低点a时受到的支持力为多少？小球在整个运动过程中减少的机械能是多少？(本题12分。第一小题3分。第2小题3分，第3小题6分)39.【2013湖南五市十校高三联考】如图所示在光滑水平oxy平面的abcd区域内，小球在区域abeo和mncd水平方向均仅受到大小皆为f的水平恒力，在abeo区域f力的方向沿x轴负方向，在mncd区域f力的方向沿y轴负方向，在中间的denm区域不受任何水平力的作用两恒力区域的边界均是边长为l的正方形，即ao=om=md=dc=l，如图所示（1）在该区域ab边的中点处由静止释放一小球，求小球离开abcd区域的位置坐标（2）在abeo区域内适当位置由静止释放小球，小球恰能从abcd区域左下角d处（即x轴上x=2l处）离开，求所有释放点的位置坐标满足的关系39.（1）p（2l，）（2）40.【2014江西奉新一中高三第二次月考】（12分）我人民海军进行某次登陆演练，假设一艘战舰因吨位大，吃水太深，只能停锚在离海岸某处。登陆队员需要从较高的军舰甲板上，利用绳索下滑到登陆快艇上再行登陆接近目标，若绳索两端固定好后，与竖直方向的夹角=30，队员甲先匀加速滑到某最大速度，再靠摩擦匀减速滑至快艇，速度刚好为零，在队员甲开始下滑时，队员乙在甲板上同时从同一地点开始向快艇以速度v0=ms平抛救生圈，第一个刚落到快艇上时，紧接着抛第二个，结果第二个救生圈刚好与甲队员同时抵达快艇上的同一位置，取g=10m/s2，不计空气阻力，求：（1）军舰甲板到快艇的竖直高度h；（2）队员甲在绳索上运动的时间t0及队员甲在下滑过程中的最大速度v1；（3）若登陆快艇一开始停在离海岸s=1km处（如图），登陆快艇额定功率p=5kw，载人后连同装备总质量m=103kg，从静止开始以额定功率向登陆点加速靠近，到达岸边时刚好能达到最大速度v2=10ms，求登陆艇运动的时间t。41.【2014江西奉新一中高三第二次月考】（12分）如图所示，空间存在水平向右的匀强电场. 在竖直平面内 建立平面直角坐标系，在坐标系的一象限内固定绝缘光滑的半径为r的1/4圆周轨道ab，轨道的两端在坐标轴上。质量为m的带正电的小球从轨道的a端由静止开始滚下，已知重力为电场力的2倍，求：（1）小球在轨道最低点b时对轨道的压力；（2）小球脱离b点后开始计时，经过多长时间小球运动到b点的正下方？并求出此时小球距b的竖直高度h是多大？42.【2014江西赣州十二县市重点中学高三期中考试】一长=0.80m的轻绳一端固定在点，另一端连接一质量=0.10kg的小球，悬点距离水平地面的高度h = 1.00m。开始时小球处于点，此时轻绳拉直处于水平方向上，如图所示。让小球从静止释放，当小球运动到点时，轻绳碰到悬