【优化方案】高考物理二轮 抛体运动与圆周运动课时演练知能提升（含试题含详解）.doc

【优化方案】2014物理二轮课时演练知能提升：抛体运动与圆周运动（含2013试题，含详解）一、选择题1.(2013高考江苏卷)(多选)如图所示，从地面上同一位置抛出两小球a、b，分别落在地面上的m、n点，两球运动的最大高度相同空气阻力不计，则()ab的加速度比a的大bb的飞行时间比a的长cb在最高点的速度比a在最高点的大db在落地时的速度比a在落地时的大解析：选cd.两球加速度都是重力加速度g，a错误；飞行时间t2，h相同则t相同，b错误；水平位移xvxt，在t相同情况下，x越大说明vx越大，c正确；落地速度v，两球落地时竖直速度vy相同，可见vx越大，落地速度v越大，d正确2.(2012高考新课标全国卷)(多选)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()aa的飞行时间比b的长bb和c的飞行时间相同ca的水平速度比b的小db的初速度比c的大解析：选bd.小球做平抛运动，在竖直方向上满足hgt2，得t可知a错误b正确在水平方向上xv0t即v0x，且由题图可知hbhcha，xaxbxc，则d正确c错误3.(单选)如图所示，匀强电场方向竖直向下，场强为e，从倾角为的足够长的斜面上的a点先后将同一带电小球(质量为m，所带电荷量为q)以不同的初速度水平向左抛出，第一次初速度为v1，球落到斜面上的瞬时速度方向与斜面夹角为1，第二次初速度为v2，球落到斜面上的瞬时速度方向与斜面的夹角为2，若v1v2，则()a12b12c12 d无法确定解析：选b.本题为类平抛运动，可迁移“做平抛运动的物体在任一时刻的速度方向与水平方向夹角的正切值是此时其位移与水平方向夹角正切值的2倍”，即“tan 2tan ”这一结论，由于两次完成的位移方向一致，则末速度方向必定一致，从而得到正确选项为b.4.(2013内蒙古包钢一中适应性训练)(单选)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a、b之间的水平距离为()a. b.c. d.解析：选a.设小球到b点时其速度为v，如图所示，在b点分解其速度可知：vxv0，vyv0tan ，又知小球在竖直方向做自由落体运动，则有vygt，联立得：t，a、b之间的水平距离为xabv0t，所以只有a项正确5.(2013云南部分名校统考)(单选)如图为湖边一倾角为30的大坝横截面示意图，水面与大坝的交点为o.一人站在a点以速度v0沿水平方向扔一小石子，已知ao40 m，不计空气阻力，g取10 m/s2.下列说法正确的是()a若v018 m/s，则石子可以落入水中b若v020 m/s，则石子不能落入水中c若石子能落入水中，则v0越大，落水时速度方向与水平面的夹角越大d若石子不能落入水中，则v0越大，落到斜面上时速度方向与斜面的夹角越大解析：选a.石子从a到o过程中，由平抛运动规律有aosin 30gt2，aocos 30v0t，联立得v017.3 m/s，所以只要v017.3 m/s的石子均能落入水中，a项正确b项错误；若石子能落入水中，设其落入水中时的速度与水平面夹角为，则tan ，vy一定，v0增大，减小，c项错；不落入水中时，根据中点定理得石子落到斜面上时的速度方向与斜面夹角都相等，与v0大小无关，d项错误6.(2013高考新课标全国卷)(多选)公路急转弯处通常是交通事故多发地带如图，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为vc时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势则在该弯道处()a路面外侧高内侧低b车速只要低于vc，车辆便会向内侧滑动c车速虽然高于vc，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动d当路面结冰时，与未结冰时相比，vc的值变小解析：选ac.汽车在公路转弯处做圆周运动，需要外力提供向心力，当汽车行驶的速度为vc时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势，即没有指向公路两侧的摩擦力，此时的向心力由地面的支持力和重力的合力提供，故路面外侧高内侧低，选项a正确；当车速低于vc时，车所需向心力减小，车可能只是具有向内侧滑动的趋势，不一定能够滑动，选项b错误；同理，当车速高于vc，且不超出某一最高限度，车辆可能只是有向外侧滑动的趋势，不一定能够滑动，当超过最大静摩擦力时，才会向外侧滑动，故选项c正确；当路面结冰时，只是最大静摩擦力变小，vc值不变，d错误7.(2012高考浙江卷)(多选)由光滑细管组成的轨道如图所示，其中ab段和bc段是半径为r的四分之一圆弧，轨道固定在竖直平面内一质量为m的小球，从距离水平地面高为h的管口d处静止释放，最后能够从a端水平抛出落到地面上下列说法正确的是()a小球落到地面时相对于a点的水平位移值为2b小球落到地面时相对于a点的水平位移值为2c小球能从细管a端水平抛出的条件是h2rd小球能从细管a端水平抛出的最小高度hminr解析：选bc.设小球从a端水平抛出的速度为va，由机械能守恒，得mghmg2rmv，得va，设球在空中运动时间为t，由2rgt2，得t2，水平位移值为xvat22，故b正确小球能从细管a端水平抛出的条件是d点应比a点高，即h2r，c正确8.(2013河南信阳期末)(多选)在高处以初速度v1水平抛出一个带刺飞镖，在离开抛出点水平距离l、2l处有a、b两个小气球以速度v2匀速上升，先后被飞镖刺破(认为飞镖质量很大，刺破气球不会改变其平抛运动的轨迹)则下列判断正确的是()a飞镖刺破a气球时，飞镖的速度大小为vab飞镖刺破a气球时，飞镖的速度大小为vaca、b两个小气球未被刺破前的匀速上升过程中，高度差为da、b两个小气球未被刺破前的匀速上升过程中，高度差为解析：选bc.飞镖从抛出到刺破气球a，经过了时间ta，竖直方向速度vygta，则飞镖此时速度va，所以选项a错误，b正确；a、b两球被刺破位置的高度差h13gt，a球被刺破后，b球又运动的时间为，b球又上升的距离为h2v2，所以a、b未被刺破前的高度差为hh1h2，故选项c正确、d错误9.(2013重庆模拟)(单选)如图所示，水平向左的匀强电场中，长为l的绝缘细线一端固定于o点，另一端系一质量为m、电荷量为q的带正电小球(可视为质点)，将小球拉到使细线水平伸直的a点，无初速度释放小球，小球沿圆弧到达最低位置b时速度恰好为零，重力加速度为g.以下说法正确的是()a匀强电场场强大小为eb小球在b位置时加速度为零c小球运动过程中的最大速率为vd若将小球拉到使细线水平伸直的c点，无初速度释放小球后，小球必能回到c点解析：选c.对由a到b过程应用动能定理mglqel0，e，a错；小球在b位置受重力和向左的电场力，合力不为零，b错；小球运动到ab轨迹中点时速度最大，由动能定理mglsin 45qe(llcos 45)mv20，解之得v，c对；从c点释放后，电场力和重力对小球都做正功，小球不会返回c点，d错二、非选择题10.如图所示，abc和def是在同一竖直平面内的两条光滑轨道，其中abc的末端水平，def是半径为r0.4 m的半圆形轨道，其直径df沿竖直方向，c、d可看做重合现有一可视为质点的小球从轨道abc上距c点高为h的地方由静止释放(1)若要使小球经c处水平进入轨道def且能沿轨道运动，h至少要有多高？(2)若小球静止释放处离c点的高度h小于(1)中h的最小值，小球可击中与圆心等高的e点，求此h的值(取g10 m/s2)解析：(1)设小球到达c点时的速度大小为v，根据机械能守恒定律有mghmv2小球能在竖直平面def内做圆周运动，在圆周最高点必须满足mgm联立以上两式并代入数据解得h0.2 m故h至少为0.2 m.(2)若hh，小球过c点后做平抛运动，设小球经c点时的速度大小为vx，则有rgt2，rvxt根据机械能守恒定律有mghmv联立以上三式并代入数据解得h0.1 m.答案：(1)0.2 m(2)0.1 m11.(2013海淀模拟)如图所示，是游乐场翻滚过山车示意图，斜面轨道ac、弯曲、水平轨道cde和半径r7.5 m的竖直圆形轨道平滑连接质量m100 kg的小车，从距水平面h20 m高处的a点静止释放，通过最低点c后沿圆形轨道运动一周后进入弯曲、水平轨道cde.重力加速度g10 m/s2，不计摩擦力和空气阻力求：(1)若小车从a点静止释放到达圆形轨道最低点c时的速度大小；(2)小车在圆形轨道最高点b时轨道对小车的作用力； (3)为使小车通过圆形轨道的b点，相对于c点的水平面小车下落高度的范围解析：(1)不计摩擦力和空气阻力，小车下滑过程中机械能守恒，根据机械能守恒定律有mghmvvc20 m/s.(2)设小车在圆形轨道最高点b时的速度为vb，轨道对小车的作用力为fn，根据牛顿运动定律和机械能守恒定律有fnmgmmghmg2rmv解得：fn333.3 n.(3)设小车在圆形轨道最高点b恰好不脱离轨道时的速度为v，释放高度为h，则mghmg2rmv2mgm解得：h18.75 m为使小车能通过圆形轨道的最高点b，相对于c点的水平面小车下落高度要大于等于18.75 m.答案：(1)20 m/s(2)333.3 n(3)大于等于18.75 m12.(2013苏北四市第三次质检)如图所示，从a点以v04 m/s的水平速度抛出一质量m1 kg的小物块(可视为质点)，当物块运动至b点时，恰好沿切线方向进入光滑圆弧轨道bc，经圆弧轨道后滑上与c点等高、静止在粗糙水平面的长木板上，圆弧轨道c端切线水平，已知长木板的质量m4 kg，a、b两点距c点的高度分别为h0.6 m、h0.15 m，r0.75 m，物块与长木板之间的动摩擦因数10.5，长木板与地面间的动摩擦因数20.2，g10 m/s2.求：(1)小物块运动至b点时的速度大小和方向；(2)小物块滑动至c点时，对圆弧轨道c点的压力；(3)长木板至少为多长，才能保证小物块不滑出长木板解析：(1)物块做平抛运动：hhgt2设到达c点时竖直分速度为vy：vygtv1v05 m/s方向与水平面的夹角为：tan vy/v03/4，即：37，斜向下(2)从a至c点时，由动能定理mghmvmv设物块在c点受到的支持力为fn，则有fnmgm由上式可得v22 m/s，fn47.3 n根据牛顿第三定律可知，物块