2017届高三物理第04期好题速递分项解析汇编专题04抛体运动与圆周运动含解析20161218221.doc

1 专题专题 0404 抛体运动与圆周运动抛体运动与圆周运动 一 选择题一 选择题 1 辽宁省沈阳市东北育才学校 2017 届高三上学期第二次模拟考试 如图所示的实验装置 中 小球A B完全相同 用小锤轻击弹性金属片 A球沿水平方向抛出 同时B球被松开 自由下落 实验中两球同时落地 图中虚线 1 2 代表离地高度不同的两个水平面 下列说 法中正确的是 A A球从面 1 到面 2 的速度变化等于B球从面 1 到面 2 的速度变化 B A球从面 1 到面 2 的速率变化等于B球从面 1 到面 2 的速率变化 C A球从面 1 到面 2 的速率变化大于B球从面 1 到面 2 的速率变化 D A球从面 1 到面 2 的动能变化大于B球从面 1 到面 2 的动能变化 答案 A 根据动能定理 k mgh E 所以A球从面 1 到面 2 的动能变化等于B球从面 1 到面 2 的动能 变化 故 D 错误 考点 平抛运动 2 辽宁省沈阳市东北育才学校 2017 届高三上学期第二次模拟考试 如图所示 在倾角 30 的光滑斜面上 长为L的细线一端固定 另一端连接质量为m的小球 小球在斜面 2 上做圆周运动 A B分别是圆弧的最高点和最低点 若小球在A B点做圆周运动的最小速 度分别为vA vB 重力加速度为g 则 A 0 A v B A vgL C 1 10 2 B vgL D 3 B vgL 答案 C 考点 向心力 牛顿第二定律 3 江西省赣州市十三县 市 十四校 2017 届高三上学期期中联考 如图所示 某同学对 着墙壁练习打乒乓球 某次球与墙壁上 A 点碰撞后水平弹离 恰好垂直落在球拍上的 B 点 已知球拍与水平方向夹角 60 AB 两点高度差 h 1m 忽略空气阻力 重力加速度 g 10m s2 则球刚要落到球拍上时速度大小为 A 4 5 m s B 2 5 m s C 4 15 3 m s D 2 15 m s 答案 A 3 考点 平抛运动 4 哈三中 2016 2017 学年度上学期高三学年期中考试 如图所示 一条小河 河宽 d 60m 水速v1 3m s 甲乙两船在静水中的速度均为 v2 5m s 两船同时从 A 点出发 且 同时到达对岸 其中甲船恰好垂直到达正对岸的 B 点 乙船到达对岸的 C 点 则 A B 两船过河时间为 12s C 两船航行的合速度大小相同 D BC 距离为 72m 答案 A 解析 因为同时到达对岸 所以 22 coscos dd vv 解得 A 正确 当船垂直岸 渡河时 2 12 d ts v 现在两船在垂直河岸方向上的速度小于 2 v 故渡河时间大于 12s 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得两者的合速度不同 C 错误 根据几何知识可得 4 coscos 5 所以 3 sin 5 故乙船在河流方向的速度 4 为 3 356 5 vs 渡河时间为 2 60 15 cos ts v 所以 BC 的距离为 6 1590 BC xvtm D 错误 考点 考查了小船渡河问题分析 5 哈三中 2016 2017 学年度上学期高三学年期中考试 如图所示 固定的半圆形竖直轨 道 AB 为水平直径 O 为圆心 同时从 A 点水平抛出甲 乙两个小球 速度分别为 v1 v2 分别落在 C D 两点 OC OD 与竖直方向的夹角均为 37O sin37 0 6 cos37 0 8 则 A 甲乙两球下落到轨道的时间不等 B 甲乙两球下落到轨道的时间相等 C v1 v2 1 2 D v1 v2 1 4 答案 BD 考点 考查了平抛运动规律的应用 6 哈三中 2016 2017 学年度上学期高三学年期中考试 如图所示 长为 L 的细绳一端拴 一质量为 m 小球 另一端固定在 O 点 绳的最大承受能力为 11mg 在 O 点正下方 O 点有一小 钉 先把绳拉至水平再释放小球 为使绳不被拉断且小球能以 O 为轴完成竖直面完整的圆周 运动 则钉的位置到 O 点的距离为 5 A 最小为 5 2 L B 最小为 5 3 L C 最大为 5 4 L D 最大为 10 9 L 答案 BC 考点 机械能守恒定律 匀速圆周运动 向心力 7 哈三中 2016 2017 学年度上学期高三学年期中考试 如图所示 装置竖直放置 上端 是光滑细圆管围成的圆周轨道的一部分 半径为 R 圆管内径 vb vc ta tb tc B va vb vc ta tb tc C va vbtb tc D va vb vc ta tb tc 答案 C 考点 考查了平抛运动规律的应用 9 12 如图所示 水面上高 20m 处有一定滑轮 用绳系住一只船 船离岸的水平距离为 203m 岸上的人用 3m s 的速度匀速将绳收紧 A 开始时船的速度 3 3 2 m s B 5s 内船前进了 15m C 5s 时绳与水面的夹角为 60 D 5s 时船的速率为 5m s 答案 D 解析 由几何关系可知 开始时河面上的绳长为 22 202 0 340lm 此时船离岸 的距离 x1 203m 5s 后 绳子向左移动了 vt 15m 则河面上绳长为 40m 15m 25m 则此时 小船离河边的距离 22 2 252015xm 5s 时绳与水面的夹角为 则有 20 15 tan 解得 53 故 C 错误 则小船前进的距离 x 203m 15m 19 6m 故 B 错 误 船的速度为合速度 由绳收缩的速度及绳摆动的速度合成得出 则由几何关系可知 cos 0 6 则船速5 v vm s cos 船 故 A 错误 D 正确 故选 D 考点 运动的合成和分解 13 如图所示 斜面底端上方高 h 处有一小球以水平初速度 v0抛出 恰好垂直打在斜面上 斜面的倾角为 300 则关于 h 和初速度 v0 的关系 A 2 0 v h g B 2 0 3 2 v h g C 2 0 2v h g D 2 0 5 2 v h g 答案 D 10 考点 平抛运动 14 贵州省铜仁市第一中学 2017 届高三上学期第三次月考理科 如图所示 B为竖直圆轨 道的左端点 它和圆心O的连线与竖直方向的夹角为 一小球在圆轨道左侧的A点以速度 v0平抛 恰好沿B点的切线方向进入圆轨道 已知重力加速度为g 则AB之间的水平距离为 A B C D 2v02tan g v02 gtan v02tan g 2v02 gtan 答案 C 解析 根据平行四边形定则知 小球通过 B 点时竖直方向上的分速度 vy v0tan 则运动 的时间 0 y v v tan t gg 则 AB 间的水平距离 x v0t 2 0 v tan g 故 C 正确 ABD 错误 故选 C 考点 运动的分解 平抛运动 15 四川省资阳市 2017 届高三上学期第一次诊断考试理科综合 下列说法正确的是 A 做曲线运动的物体的合力一定是变化的 B 两匀变速直线运动的合运动一定是曲线运动 C 做匀速圆周运动的物体的加速度大小恒定 方向始终指向圆心 D 做平抛运动的物体在相同的时间内速度的变化不同 答案 C 11 考点 曲线运动 16 甘肃省天水市第一中学 2017 届高三上学期第二阶段考试 如图所示 有一固定的且内 壁光滑的半球面 球心为 O 最低点为 C 有两个可视为质点且质量相同的小球 A 和 B 在球 面内壁两个高度不同的水平面内做匀速圆周运动 A 球的轨迹平面高于 B 球的轨迹平面 A B 两球与 O 点的连线与竖直线 OC 间的夹角分别为 a 53 和 37 则 sin37 0 6 A A B 两球所受支持力的大小之比为 3 4 B A B 两球运动的周期之比为2 3 C A B 两球的角速度之比为2 3 D A B 两球的线速度之比为8 3 3 答案 CD 考点 圆周运动 牛顿第二定律的应用 17 甘肃省天水市第一中学 2017 届高三上学期第二阶段考试 如图所示 某一运动员从弧 12 形雪坡上沿水平方向飞出后 又落回到斜面雪坡上 若斜面雪坡的倾角为 飞出时的速度大 小为 0 v 不计空气阻力 运动员飞出后在空中的姿势保持不变 重力加速度为 g 则 A 如果 0 v不同 则该运动员落到雪坡时的速度方向也就不同 B 不论 0 v多大 该运动员落到雪坡时的速度方向都是相同的 C 运动员在空中经历的时间是 0 2tanv g D 运动员落到雪坡时的速度大小是 0 cos v 答案 BC 解析 设在空中飞行时间为 t 运动员在竖直方向做自由落体运动 水平方向做匀速直线 运动 运动员竖直位移与水平位移之比 2 00 1 2 2 gt gt tan v tv y x 则有飞行的时间 0 2v tan t g 故 C 正确 竖直方向的速度大小为 vy gt 2v0tan 运动员落回雪坡时的速 度大小 222 00 14 y vvvvtan 故 D 错误 设运动员落到雪坡时的速度方向与水 平方向夹角为 则 t 0 0 2 2 y x v v tan tantan vv 由此可知 运动员落到雪坡时的速 度方向与初速度方向无关 初速度不同 运动员落到雪坡时的速度方向相同 故 A 错误 B 正确 故选 CD 考点 平抛运动 18 重庆市第八中学 2017 届高三上学期第一次适应性考试 下列说法正确的是 A 亚里士多德提出物体的运动不需要力来维持 B 伽利略用 月 地检验 证实了万有引力定律的普适性 C 物体做曲线运动时 速度一定变化 D 物体在恒力作用下一定做直线运动 13 答案 C 考点 考查万有引力定律及其应用 曲线运动 开普勒定律 19 重庆市第八中学 2017 届高三上学期第一次适应性考试 如图 6 所示 小球甲从 A 点水 平抛出的同时小球乙从B点自由释放 两小球先后经过C点时速度大小相等 方向间夹角为 45 已知BC高h g 10m s2 不计阻力 由以上条件可知 A 甲乙小球到达C点所用时间之比为 1 2 B 甲小球做平抛运动的初速度大小为gh C A B两点的高度差为 2 h D A B两点的水平距离为 2 h 答案 BC 考点 考查平抛运动 20 广东省肇庆市 2017 届高三上学期第一次统一检测理科综合 如图所示 水平传送带AB 距地面的高度为h 以恒定速率v0顺时针运行 甲 乙两相同滑块 视为质点 之间夹着一 个压缩轻弹簧 长度不计 在AB的正中间位置轻放它们时 弹簧瞬间恢复原长 两滑块以 相同的速率分别向左 右运动 下列判断正确的是 BA h v0 甲 乙 14 A 甲 乙滑块不可能落在传送带的左右两侧 B 甲 乙滑块可能落在传送带的左右两侧 但距释放点的水平距离一定相等 C 甲 乙滑块可能落在传送带的同一侧 但距释放点的水平距离一定不相等 D 若甲 乙滑块能落在同一点 则摩擦力对甲乙做的功一定相等 答案 D 解析 试题分析 A B 设v大于v0 弹簧立即弹开后 甲物体向左做初速度为v 加速度为a的 匀减速运动 乙物体向向右做初速度为v 若v大于v0 则乙也做加速度为a的匀减速运 动 若甲乙都一直做匀减速运动 两个物体落地后 距释放点的水平距离相等 若甲做匀减 速运动 乙先做匀减速后做运动 则水平距离不等 故 A B 错误 C D 若v小于v0 弹 簧立即弹开后 甲物体向左做初速度为v 加速度为a的匀减速运动 速度为零后可以再向 相反的方向运动 整个过程是做初速度为v 加速度和皮带运动方向相同的减速运动 乙物 体做初速度为v 加速度为a的匀加速运动 运动方向和加速度的方向都和皮带轮的运动方 向相同 甲乙到达B点时的速度相同 落地的位置在同一点 此过程摩擦力对甲乙做的功一 定相等 故 C 错误 D 正确 故选 D 21 吉林市普通中学 2017 届高三毕业班第一次调研测试 如图所示 在竖直放置的半圆形 容器的中心 O 点分别以水平初速度 v2 v2抛出两个小球 可视为质点 最终它们分别落在 圆弧上的 A 点和 B 点 已知 OA 与 OB 互相垂直 且 OA 与竖直方向成 37 角 则两小球初 速度之比 2 1 v v 为 sin37 0 6 cos37 0 8 A 5 3 B 8 33 C 4 33 D 5 4 答案 B 15 考点 平抛运动 22 黑龙江省大庆实验中学 2017 届高三上学期期中考试 质量为 m 的物体以 v0的速度水平 抛出 经过一段时间速度大小变为5v0 不计空气阻力 重力加速度为 g 则在该过程中以 下说法正确的是 A 平均速度大小为 0 2 51 v B 下落的高度为 g v2 0 C 运动时间为 g v02 D 速度大小变为 5v0时 重力的瞬时功率为 2mgv0 答案 CD 解析 竖直方向速度为 2 00 2 0 52 y vvvv 所以运动的时间为 0 2 y v v t gg 选 项 C 正确 下落的高度 2 2 0 21 2 v hgt g 选项 B 错误 位移为 2 222 0 0 1 2 2 2v xv tgt g 所以平均速度为 0 2 x vv t 故 A 错误 重力的瞬时功 率为 P mgvy 2mgv0 故 D 正确 故选 CD 考点 平抛运动 功率 23 福建省养正中学 惠安一中 安溪一中 2017 届高三上学期期中联考 在 2014 年的某 省抗洪战斗中 一摩托艇要到正对岸抢救物质 关于该摩托艇能否到达正对岸的说法中正确 的是 A 只要摩托艇向正对岸行驶就能到达正对岸 B 只有摩托艇的速度大于水流速度 摩托艇才能到达正对岸 C 虽然水流有较大的速度 但只要摩托艇向上游某一方向行驶 一定能到达正对岸 D 不论摩托艇怎么行驶 都可能到达正对岸 答案 B 16 考点 运动的合成和分解 24 福建省养正中学 惠安一中 安溪一中 2017 届高三上学期期中联考 如图所示 把两 个小球a b分别从斜坡顶端以水平速度v0和 3v0依次抛出 两小球都落到斜面后不再弹起 不计空气阻力 则两小球在空中飞行时间之比是 A 1 1 B 1 2 C 1 3 D 1 4 答案 C 解析 根据平抛运动的分位移公式 有 x v0t y 1 2 gt2 位移偏转角 y tan x 联立解得 0 0 2v tan tv g 两小球平抛的初速度之比为 1 3 故两小球在空中飞行时间之比是 1 3 故选 B 考点 平抛运动 25 福建省养正中学 惠安一中 安溪一中 2017 届高三上学期期中联考 如图所示 质量 为 m 的小球用长为 L 的细线拴住 细线所受拉力达到一定值时就会被拉断 现将摆球拉至水 平位置而后释放 小球摆到悬点的正下方时细线恰好被拉断 若小球上端悬点到水平地面的 高度不变 改变细线的长度 L 仍将摆球拉至水平位置后释放 则 P 点在悬点的正下方 P A 若 L 变短 小球摆到悬点的正下方时细线一定会被拉断 17 B 若 L 变长 小球摆到悬点的正下方时细线可能不会被拉断 C 若 L 变短 小球落地处到地面上 点的距离一定变短 D 若 L 变长 小球落地处到地面上 点的距离可能不会变长 答案 AD 考点 机械能守恒定律 牛顿第二定律 平抛运动 26 温州中学 2017 届高三 11 月选考模拟考试 在汽车无极变速器中 存在如图所示的装 置 A 是与 B 同轴相连的齿轮 C 是与 D 同轴相连的齿轮 A C M 为相互咬合的齿轮 已知 齿轮 A C 规格相同 半径为 R 齿轮 B D 规格也相同 半径为 1 5R 齿轮 M 的半径为 0 9R 当齿轮 M 如图方向转动时 下列说法错误的是 A 齿轮 D 和齿轮 B 的转动方向相同 B 齿轮 M 和齿轮 C 的角速度大小之比为 9 10 C 齿轮 D 和齿轮 A 的转动周期之比为 1 1 D 齿轮 M 和齿轮 B 边缘某点的线速度大小之比为 2 3 答案 B 18 考点 圆周运动的角速度和线速度 27 河南省八市重点高中 2017 届高三上学期第二次质量检测 如图 7 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 之间用轻质细线连接 且 a b 之间的距 离恰等于钱长 a 与转轴 OO 的距离为 L b 与转轴的距离为 2L 木块与圆盘的最大靡攘力为木 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 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 当 2 kg L 时 b受到的静摩擦力达到最大值 C 当 2 3 kg L 时 a所受摩擦力的大小为kmg D 若 2 3 kg L 时 细线突然断开 a立即做离心运动 答案 BC 19 考点 向心力 牛顿第二定律 28 山东省菏泽市 2017 届高三上学期期中考试 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 细绳的拉力提供了向心力 C 越大 小球运动的线速度越大 D 越大 小球运动的周期越大 答案 C 解析 小球只受重力和绳的拉力作用 二者合力提供向心力 故 AB 选项错误 向心力大 小为 Fn mgtan 小球做圆周运动的半径为 R Lsin 则由牛顿第二定律得 2 mv mgtan Lsin 得到线速度 gL vsingLsin tan cos 越大 sin tan 越大 所以小球运动的速度越大 故 C 选项正确 小球运动周期 2 2 RLcos T vg 因此 越大 小球运动的周期越小 故 D 选项错误 故选 C 考点 圆周运动 牛顿第二定律的应用 29 山东省菏泽市 2017 届高三上学期期中考试 如图 x 轴在水平地面内 y 轴沿竖直方 向 图中画出了从 y 轴上沿 x 轴正向抛出的三个小球 a b 和 c 的运动轨迹 其中 b 和 c 是 从同一点抛出的 不计空气阻力 则 20 A a 的飞行时间比 b 的长 B b 和 c 的飞行时间相同 C a 的水平速度比 b 的小 D b 的初速度比 c 的大 答案 BD 考点 平抛运动 30 山东省菏泽市 2017 届高三上学期期中考试 小船横渡一条两岸平行的河流 船本身提 供的速度 即静水速度 大小不变 船身方向垂直于河岸 水流速度与河岸平行 已知小船 的运动轨迹如图所示 则 A 越接近河岸水流速度越小 B 越接近河岸水流速度越大 C 无论水流速度是否变化 这种渡河方式耗时最长 D 该船渡河的时间不会受水流速度变化的影响 答案 AD 21 考点 运动的合成和分解 31 福州市八县一中 福清一中 长乐一中等 2017 届高三上学期期中联考 如图所示 粗糙水平圆盘上 质量相等的 A B 两物块叠放在一起 随圆盘一起做匀速圆周运动 则下 列说法正确的是 A A B 都有沿切线方向且向后滑动的趋势 B B 的向心力是 A 的向心力的 2 倍 C 盘对 B 的摩擦力是 B 对 A 的摩擦力的 2 倍 D 若 B 先滑动 则 A B 间的动摩擦因数 A 小于盘与 B 间的动摩擦因数 B 答案 C 解析 A 所受的静摩擦力方向指向圆心 可知 A 有沿半径向外滑动的趋势 B 受到盘的静 摩擦力方向指向圆心 有沿半径向外滑动的趋势 故 A 错误 因为 A B 两物体的角速度大 小相等 根据Fn mr 2 因为两物块的角速度大小相等 转动半径相等 质量相等 则向 心力相等 故 B 错误 对 AB 整体分析 盘对 B 的摩擦力fB 2mr 2 对 A 分析 B 对 A 的 摩擦力fA mr 2 可知盘对 B 的摩擦力是 B 对 A 摩擦力的 2 倍 故 C 正确 对 AB 整体分析 B 2mg 2m r B2 解得 B B g r 对 A 分析 Amg mr A2 解得 A A g r 因 为 B 先滑动 可知 B 先达到临界角速度 可知 B 的临界角速度较小 即 B A 故 D 错 误 故选 C 考点 圆周运动 牛顿定律的应用 32 福州市八县一中 福清一中 长乐一中等 2017 届高三上学期期中联考 如图所示 质 量相同的两小球 a b 分别从斜面顶端 A 和斜面中点 B 沿水平方向抛出 恰好都落在斜面底 端 不计空气阻力 下列说法正确的是 22 A a b B A 小球 a b 在空中飞行的时间之比为 2 1 B 小球 a b 抛出时的初速度大小之比为 2 1 C 小球 a b 到达斜面底端时的动能之比为 4 1 D 小球 a b 到达斜面底端时速度方向与斜面夹角之比为 1 1 答案 D 考点 平抛运动 33 河北省沧州市第一中学 2017 届高三 11 月月考 如图 竖直平面内有一段圆弧 MN 小 球从圆心 O 处水平抛出 若初速度为 va 将落在圆弧上的 a 点 若初速度为 vb 将落在圆弧 上的 b 点 已知 Oa Ob 与竖直方向的夹角分别为 不计空气阻力 则 A a b vsin vsin B cos s co a b v v C cossin coss in a b v v D sincos sinc os a b v v 答案 D 23 解析 对 a 根据Rcos 1 2 gt12得 1 2 Rcos t g 则 1 2 a Rsing vRsin tRcos 对 b 根据Rcos 1 2 gt22得 1 2 Rcos t g 则 2 2 a Rsing vRsin tRcos 解得 sincos sinc os a b v v 故选 D 考点 平抛运动 34 黄冈市黄冈中学 2017 届高三上学期期中考试 如图所示 ABC 为在竖直平面内的金属 半圆环 AC 连线水平 AB 为固定在 AB 两点间的直金属棒 在直棒上和圆环的 BC 部分分别 套着两个相同的小环 M N 现让半圆环绕对称轴以角速度 做匀速转动 半圆环的半径为 R 小圆环的质量均为m 棒和半圆环均光滑 已知重力加速度为g 小环可视为质点 则 M N 两环做圆周运动的线速度之比为 A 242 g Rg B 224 gR g C 224 g gR D 242 Rg g 答案 A r Rsin 联立 得 242 1 N vRg 所以 242 M N vg v Rg 故选 A 24 考点 线速度和加速度 向心力 35 大庆中学 2016 2017 学年上学期期中考试高三物理试题 如图所示 两个内壁光滑 半径不同的半圆轨道固定于地面 一个小球先后在与球心在同一水平高度的 A B 两点由静 止开始下滑 通过轨道最低点时 A A 球对轨道的压力小于 B 球对轨道的压力 B A 球对轨道的压力等于 B 球对轨道的压力 C A 球的角速度小于 B 球的角速度 D A 球的向心加速度小于 B 球的向心加速度 答案 B 考点 考查了圆周运动 机械能守恒 36 江西省鹰潭市第一中学 2017 届高三上学期第四次月考 如图 两质量均为 m 的小球 通过长为 L 的不可伸长轻绳水平相连 从 h 高处自由下落 下落过程中绳处于水平伸直状态 若下落时绳中点碰到水平放置的光滑钉子 O 重力加速度为 g 则 A 小球从开始下落到刚到达最低点的过程中机械能不守恒 B 从轻绳与钉子相碰到小球刚到达最低点过程中 重力的功率先减小后增大 C 小球刚到达最低点时速度大小为2 g hL D 小球刚到达最低点时绳中张力为 4 3 mgh mg L 25 答案 D 考点 考查了机械能守恒 功率的计算 圆周运动 动能定理 37 江西省鹰潭市第一中学 2017 届高三上学期第四次月考 如图所示 在绕中心轴 OO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 下列说法中正确的是 A 物体所受弹力逐渐增大 摩擦力大小一定不变 B 物体所受弹力不变 摩擦力大小减小了 C 物体所受的摩擦力与竖直方向的夹角不为零 D 物体所受弹力逐渐增大 摩擦力大小可能不变 答案 CD 解析 物体受到两个方向的摩擦力 一个是竖直方向的摩擦力 一个是沿圆切线方向的摩 擦力 摩擦力合力与竖直方向的夹角不为零 沿切线方向的摩擦力提供切线加速度 改变了 物体的线速度 如果圆筒的角速度均匀增加 即切线加速度恒定 则摩擦力大小不变 在水 平方向上受筒壁给的弹力 充当向心力 当角速度增大时 根据 2 Fmr 可得向心力增加 即弹力增大 故 CD 正确 考点 考查了向心力 圆周运动 26 38 河南省南阳市第一中学 2017 届高三上学期第三次月考 一只小船渡河 运动轨迹如图 所示 水流速度各处相同且恒定不变 方向平行于岸边 小船相对于静水分别做匀加速 匀 减速 匀速直线运动 船相对于静水的初速度大小均相同 方向垂直于岸边 且船在渡河过 程中船头方向始终不变 由此可以确定 A 船沿AD轨迹运动时 船相对于静水做匀加速直线运动 B 船沿三条不同路径渡河的时间相同 C 船沿AB轨迹渡河所用的时间最短 D 船沿AC轨迹到达对岸前瞬间的速度最大 答案 D 考点 考查了运动的合成与分解 39 河南省南阳市第一中学 2017 届高三上学期第三次月考 如图所示 物体 A B 经无摩 擦的定滑轮用细绳连接在一起 A 物体受水平向右的力 F 作用 此时 B 匀速下降 A 水平向 左运动 由此可知 A 物体 A 做匀速运动 B 物体 A 做加速运动 C 物体 A 和 B 组成的系统机械能一定减小 D 物体 A 所受的摩擦力逐渐减小 答案 BCD 27 考点 力的合成与分解 运动的合成与分解 40 福建省厦门第一中学 2017 届高三上学期期中考试 如图所示 一根细线下端栓一个金 属小球 P 细线的上端固定在金属块 Q 上 Q 放在带小孔的水平桌面上 小球在某一水平面 内做匀速圆周运动 圆锥摆 现使小球改到一个更高的水平面上做匀速圆周运动 图上未 画出 两次金属块 Q 都保持在桌面上静止 A Q 受到桌面的支持力变大 B Q 受到桌面的静摩擦力变大 C 小球 P 运动的角速度变大 D 小球 P 运动的周期变大 答案 BC 解析 设细线与竖直方向的夹角为 细线的拉力大小为T 细线的长度为L P球做匀速圆 周运动时 由重力和细线的拉力的合力提供向心力 如图 则有 cos mg T 2 tansinmgmLma Q 受到重力 支持力绳子的拉力和桌面的支持力 摩擦力的 作用 在竖直方向上 cos N MgTF 联立可得 N FMgmg 桌面的支持力与小球 的高度 绳子与竖直方向之间的夹角都无关 保持不变 故 A 错误 由 28 2 tansinmgmL 得角速度 cos g L 向心加速度tanag 使小球改到一个 更高一些的水平面上作匀速圆周运动时 增大 cos 减小 tan 增大 则得到细线拉力T 增大 角速度增大向心加速度增大 对Q球 由平衡条件得知 Q受到桌面的静摩擦力变大 故 BC 正确 小球的角速度增大 根据 2 T 可知 小球的周期将减小 故 D 错误 考点 考查了圆周运动规律的应用 41 湖北省华中师范大学第一附属中学 2017 届高三上学期期中考试 竖直平面内有一个四 分之一圆弧AB OA为水平半径 现从圆心O处以不同的初速度水平抛出许多个相同质量的 小球 小球可以看作质点 不计空气阻力 当小球落到圆弧上时 A 速度的反向延长线可能过OA的中点 B 小球在圆弧上的落点越靠近B点动能越小 C 小球落在圆弧中点处时动能最小 D 动能最小的位置在圆弧中点的上方 答案 D 29 考点 动能定理的应用 平抛运动 42 湖北省华中师范大学第一附属中学 2017 届高三上学期期中考试 竖直平面内有一半径 为R的光滑半圆形轨道 圆心为O 一小球以某一水平速度v0从最高点A出发沿圆轨道运动 至B点时脱离轨道 最终落在水平面上的C点 OA和OB间的夹角为 不计空气阻力 下 列说法中正确的是 A 3 2 cos B 在B点时 小球的速度为 cosgR C A到B过程中 小球水平方向的加速度先增大后减小 D A到C过程中 小球运动时间大于 g R2 答案 BCD 30 考点 平抛运动 43 内蒙古鄂尔多斯市一中 2017 届高三上学期第四次月考 如图所示 在距水平地面高为 0 4 m 处 水平固定一根长直光滑杆 在杆上 P 点固定一定滑轮 滑轮可绕水平轴无摩擦转动 在 P 点的右边 杆上套有一质量 m 2 kg 的小球 A 半径 R 0 3 m 的光滑半圆形细轨道 竖直地 固定在地面上 其圆心 O 在 P 点的正下方 在轨道上套有一质量也为 m 2 kg 的小球 B 用一条 不可伸长的柔软细绳 通过定滑轮将两小球连接起来 杆和半圆形轨道在同一竖直面内 两小 球均可看做质点 不计滑轮大小的影响 且细绳刚好没有张力 g 取 10 m s2 现给小球 A 一 个水平向右的恒力 F 55 N 以下说法正确的是 A 把小球 B 从地面拉到 P 点正下方 C 点过程中 力 F 做的功 WF 16 5J B 当细绳与圆形轨道相切时 小球 B 与小球 A 速度大小相等 C 把小球 B 从地面拉到 P 点正下方 C 点时 小球 A 速度的大小 v 3 m s 2 D 把小球 B 从地面拉到 P 点正下方 C 点时 小球 B 速度的大小 v 4m s 答案 BD 31 考点 运动的合成和分解 44 兰州市第一中学 2017 届高三上学期期中考试 如图所示 在竖直放置的半圆形容器的 中心O点分别以水平初速度v1 v2抛出两个小球 可视为质点 最终它们分别落在圆弧上 的A点和B点 已知OA与OB互相垂直 且OA与竖直方向成 角 则两小球初速度之比为 A tan B sin C tantan D cos 答案 C 解析 两质点抛出后都做平抛运动 设容器的半径为R 两质点运动的时间分别为 tA tB 对A球 A tvR 1 sin 2 2 1 cos A gtR 对 B 球 B tvR 2 cos 2 2 1 sin B gtR 联立得 tantan 2 1 v v 故选 C 考点 平抛运动 45 兰州市第一中学 2017 届高三上学期期中考试 如图所示 甲 乙圆盘的半径之比为 1 2 两水平圆盘紧靠在一起 乙靠摩擦随甲不打滑转动 两圆盘上分别放置质量为m1和 32 m2的小物体 m1 2m2 两小物体与圆盘间的动摩擦因数相同 m1距甲盘圆心r m2距乙盘圆心 2r 此时它们正随盘做匀速圆周运动 下列判断正确的是 A m1和m2的线速度之比为 1 4 B m1和m2的向心加速度之比为 2 1 C 随转速慢慢增加 m1先开始滑动 D 随转速慢慢增加 m2先开始滑动 答案 BC 考点 向心力 牛顿第二定律 46 辽宁省鞍山市第一中学 2017 届高三上学期第一次模拟考试 如图所示 河道宽 L 200m 越到河中央河水的流速越大 且流速大小满足 u 0 2x x 是离河岸的距离 0 x 2 L 一小船在静水中的速度 v 10m s 自 A 处出发 船头垂直河岸方向渡河到达对岸 B 处 设船的运动方向与水流方向夹角为 下列说法正确的是 A 小船渡河时间大于 20s B AB 两点间距离为200 2m C 到达河中央前小船加速度大小为 0 2 m s2 D 在河中央时 最小 且 tan 0 5 答案 BD 33 考点 运动的合成和分解 47 辽宁省鞍山市第一中学 2017 届高三上学期第一次模拟考试 横截面为直角三角形的两 个相同斜面如图紧靠在一起 固定在水平面上 它们的倾角都是 300 小球从左边斜面的顶 点以不同的初速度向右平抛 最后落在斜面上 其中三个小球的落点分别是 a b c 已知 落点 a 最低 落点 c 最高 图中三小球比较 下列判断正确的是 A 落在 a 点的小球的初速度最大 B 落在 a 点的小球飞行过程速度的变化量最大 C 改变小球抛出时初速度大小 落在 a 点的小球落到斜面上的瞬时速度的方向是一定的 D 改变小球抛出时初速度大小 落在 b 点或 c 点的小球落到斜面上的瞬时速度可能与斜面 垂直 答案 BC 34 考点 平抛运动 48 淮北一中 2016 2017 学年度高三第三次月考 摩天轮顺时针匀速转动时 重为G的游 客经过图中a b c d四处时 以下说法正确的是 A 游客在a处受的摩擦力向右 B 游客在b处受的支持力小于G C 游客在c处受的摩擦力等零 D 游客在d处受的支持力大于G 答案 C 考点 牛顿第二定律 向心力 二 非选择题二 非选择题 1 淮北一中 2016 2017 学年度高三第三次月考 12 分 如图所示 倾角为 37 的粗糙 斜面AB底端与半径R 0 4m 的光滑半圆轨道BC平滑相连 O为轨道圆心 BC为圆轨道直径 35 且处于竖直方向 A C两点等高 质量m 1kg 的滑块从A点由静止开始下滑 恰能滑到与O 等高的D点 g取 10m s2 sin37 0 6 cos37 0 8 1 求滑块与斜面间的动摩擦因数 2 若使滑块能到达C点 求滑块从A点沿斜面滑下时的初速度v0的最小值 3 若滑块离开C处的速度大小为 4m s 求滑块从C点飞出至落到斜面上的时间t 答案 1 0 375 2 2 3 m s 3 0 2s 解析 1 滑块由A到D过程 根据动能定理 有 0 0 2 2cos370 sin37 R mgRRmg 3 分 代入数据解得 0 1 tan370 375 2 1 分 2 若使滑块能到达C点 根据牛顿第二定律 2 c N v Fmgm R 1 分 代入数据解得 2 c vgRm s 1 分 从A到C的过程列动能定理 022 0 0 211 cos37 sin3722 c R mgmvmv 1 分 代入数据解得 2 0 22 3 c vvgRm s 所以初速度 v0 的最小值为2 3 m s 1 分 36 考点 平抛运动 动能定理 2 兰州市第一中学 2017 届高三上学期期中考试 13 分 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l0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 OO 为过B点的竖直轴 杆与水平面间的夹角始终为 则 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 l1 2 当球随杆一起绕OO 轴匀速转动时 弹簧伸长量为 l2 求匀速转动的角速度 答案 1 sinag 1 sinmg l k 2 2 2 02 sin cos mgk l m ll 解析 1 小球从弹簧的原长位置静止释放时 根据牛顿第二定律有 sinmgma 1 分 解得sinag 1 分 小球速度最大时其加速度为零 则 1 sink lmg 2 分 解得 1 sinmg l k 1 分 2 球做圆周运动的半径为 02 cosrll 2 分 37 设弹簧伸长 l2时 球受力如图所示 水平方向上有 2 2 sincos N Fk lmr 2 分 竖直方向上有 2 cossin N Fk lmg 2 分 解得 2 2 02 sin cos mgk l m ll 2 分 考点 动能定理 向心力 3 河南省南阳市第一中学 2017 届高三上学期第三次月考 如图所示 倾角为 37 的斜面 长 L 1 9m 在斜面底端正上方的 O 点将一小球以速度 v0 3m s 水平抛出 与此同时释放在斜 面顶端的滑块 经过一段时间后小球恰好能以垂直斜面的方向击中滑块 小球和滑块均可视 为质点 重力加速度 g 10m s2 sin37 0 6 cos37 0 8 求 1 抛出点 O 离斜面底端的高度 2 滑块与斜面间的动摩擦因数 答案 1 1 7hm 2 0 125 38 2 在时间T内 滑块的位移为 S cos37 x sL 且 2 1 2 sat sin37cos37agg 联立 代入数据得 0 125 考点 考查了平抛运动规律的应用 4 大庆中学 2016 2017 学年上学期期中考试高三物理试题 如图所示 绝缘光滑水平轨 道 AB 的 B 端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道 BC 平滑连接 圆弧的半径 R 0 40m 在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场 电场强度 E 1 0 104N C 现有一质 量 m 0 10kg 的带电体 可视为质点 放在水平轨道上与 B 端距离 s 1 0m 的位置 由于受 到电场力的作用带电体由静止开始运动 当运动到圆弧形轨道的 C 端时 速度恰好为零 已 知带电体所带电荷量 q 8 0 10 5C 取 g 10m s2 求 1 带电体在水平轨道上运动的加速度及运动到 B 端时的速度 39 2 带电体运动到圆弧形轨道的 B 端时对圆弧轨道的压力 3 带电体沿圆弧形轨道从 B 端运动到 C 端的过程中 摩擦力做的功 答案 1 2 8 0 m s 4 0 m s 2 5 0N 3 0 72WJ 摩 3 设带电体沿圆弧形轨道运动过程中摩擦力所做的功为W摩 根据动能定理 2 1 0 2 B WWmgRmv 电摩 因电场力做功与路径无关 所以带电体沿圆弧形轨道运动过程中 电场力所做的功 0 32WqERJ 电 联立解得0 72WJ 摩 考点 考查了牛顿第二定律 运动学公式 动能定理 圆周运动 5 内蒙古鄂尔多斯市一中 2017 届高三上学期第四次月考 14 分 如图所示 四分之三 周长圆管的半径 R 0 4m 管口 B 和圆心 O 在同一水平面上 D 是圆管的最高点 其中半圆 周 BE 段存在摩擦 BC 和 CE 段动摩擦因数相同 ED 段光滑 质量 m 0 5kg 直径稍小于圆 管内径的小球从距 B 正上方高 H 2 5m 的 A 处自由下落 到达圆管最低点 C 时的速率为 6m s 并继续运动直到圆管的最高点 D 飞出 恰能再次进入圆管 假定小球再次进入圆管时 不计碰撞能量损失 取重力加速度 g 10m s2 求 40 1 小球飞离 D 点时的速度 2 小球从 B 点到 D 点过程中克服摩擦所做的功 3 小球再次进入圆管后 能否越过 C 点 请分析说明理由 答案 1 2m s 2 10J 3 能越过 C 点 因为到达 C 点时速度大于零 3 小球从 C 到 D 过程中 由动能定理得 2mgR Wf2 1 2 mvD2 1 2 mvC2 解得 Wf2 4 5J 小球从 A 到 C 过程中 由动能定理得 mg H R Wf3 1 2 mvC2 0 解得 Wf3 5 5J 小球再次从 D 到 C 的过程中 由动能定理得 2mgR Wf4 1 2 mvC2 1 2 mvD2 解得 Wf4 4 5J 1 2 mvC2 Wf4 Wf2 4 5J vC 0 小球能过 C 点 考点 平抛运动 动能定理的应用 6 贵州省铜仁市第一中学 2017 届高三上学期第三次月考理科 在用频闪照相法 研究平 抛运动 的实验中 已知所用的数码相机每秒钟拍摄 10 帧照片 方格纸的每一小格的边长 为 5cm 取重力加速度 g 10m s2 试探究下列问题 1 由图可以计算出小球初速度大小为 m s 2 由图可计算出小球运动到 B 点的速度大小 m s 41 答案 1 1m s 2 5 m s 考点 研究平抛运动 7 福州市八县一中 福清一中 长乐一中等 2017 届高三上学期期中联考 11 分 如图 所示 高mH45 0 的水平台面上是一个以smv 3 0 的速度顺时针转动的水平传送带 AB 在该水平台面右边竖直面 BC 的右端mx4 0 处也有一高度mh35 0 的足够长水平台 面 其左端竖直面 DE 也是竖直方向 E 点为平台的左端点 将一质量kgm1 的小物块无初 速度的放在传送带上的 A 点处 已知小物块与传送带间的动摩擦因数为 0 1 传送带的长度 mL2 传送带的滑轮大小可以忽略 重力加速度取 2 10smg 1 求物体从 A 到 B 的过程中 产生的热量 2 求小物块离开传送带后 第一落点的位置到 E 点的距离 答案 1 4J 2 0 1m 42 2 小物体离开传送带后做平抛运动 若能到平台下方的地面 tvx 1 2 2 1 gtH 解得 mx6 0 1 由于 mx4 0 1 所以小物体不可能到达平台下方的地面 源 设体落在竖直面 DE 上 由于 s v x t2 0 1 mgty2 0 2 1 2 则小物块落点距 E 的距离 myHhd1 0 考点 平抛运动 牛顿定律的应用 8 山东省菏泽市 2017 届高三上学期期中考试 10 分 如图所示 半圆轨道竖直放置 半 径 R 0 4 m 其底部与水平轨道相接 一个质量为 m 0 2 kg 的滑块放在水平轨道某处 轨 道均光滑 有一水平恒力 F 作用于滑块 使滑块向右运动 当滑块到达半圆轨道的最低点 B 时撤去 F 滑块恰能通过圆的最高点 A 沿水平方向飞出 落到水平面上的位置 C 点 g 取 10 m s2 43 求 1 小球到达 点时速度 2 B C 两点间距离 答案 1 2m s 2 0 8m 2 滑块离开 A 后滑块做平抛运动 则 水平方向有 x vAt 竖直方向 2R 1 2 gt2 代入数据解得 B C 两点间距离 x 0 8m 考点 平抛运动 牛顿定律的应用 9 河南省八市重点高中 2017 届高三上学期第二次质量检测 12 分 如图 O A B为同一 竖直平面内的三个点 船沿竖直方向 60BOA 3 2 OBOA 将一质量为m的小球以 一定的初动能自口点水平向右抛出 小球在运动过程中恰好通过A点 若在 OAB所在平面 内给小球施加一恒力 现从O点以同样的初动能沿某一方向抛出此小球 该也球通过了A点 到达A点时的动能是初动能的 3 倍 若将该小球从O点以同样的初动能沿另一方向抛出 恰好 透过B点 且到达B点的动能是初动能的 6 倍 重力加速度大小为g 求 1 不给小球施加恒力时 小球到达 A 点时的动能与初动能的比值 2 恒力的大小和方向 44 答案 1 7 3 2 3 6 Fmg 解析 1 小球做平抛运动 设初速度 v0 初动能 EK0 从 O 到 A 的运动时间为 t 令 OA d 则 OB 3 2 d 根据平抛运动的规律得 水平方向 d sin60 v0t 竖直方向 y d cos60 1 2 gt2 又 EK0 1 2 mv02 联立 解得 EK0 3 8 mgd 设小球到达 A 时的动能为 EKA 则 EKA EK0 1 2 mgd 7 8 mgd 所以 0 7 3 KA K E E 考点 平抛运动 动能定理 10 广西桂林市桂林中学 2017 届高三 11 月月考理科综合 9 分 某物理小组的同学设计了 一个粗制玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验 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 45 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 将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时 托盘秤的示数如图 b 所示 该示数为 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 1 2 3 4 5 m kg 1 80 1 75 1 85 1 75 1 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 N 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