【备战】全国高考物理试题汇编（第四期）D6曲线运动综合（含解析）.doc

d6 曲线运动综合【题文】（物理卷2015届天津一中高三上学期零月月考（2014.09）4如图所示，内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，两个质量相同的小球a和b紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则（）a球a的角速度一定大于球b的角速度b球a的线速度大于球b的线速度c球a的运动周期一定小于球b的运动周期d球a对筒壁的压力一定大于球b对筒壁的压力【知识点】向心力；线速度、角速度和周期、转速d4 d6【答案解析】b 解析：a、对小球受力分析，小球受到重力和支持力，它们的合力提供向心力，如图根据牛顿第二定律，有：f=mgtan=mmr2，解得：v=，a的半径大，则a的线速度大，角速度小故a错误，b正确c、从a选项解析知，a球的角速度小，根据，知a球的周期大，故c错误d、因为支持力n=，知球a对筒壁的压力一定等于球b对筒壁的压力故d错误故选：b【思路点拨】小球受重力和支持力，靠重力和支持力的合力提供圆周运动的向心力，根据f合=m =mr2比较角速度、线速度的大小，结合角速度得出周期的大小关系根据受力分析得出支持力的大小，从而比较出压力的大小解决本题的关键知道圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求解知道线速度、角速度、周期之间的关系【题文】（物理卷2015届天津一中高三上学期零月月考（2014.09）19如图所示，水平地面与某一半径r=5m的竖直光滑圆弧轨道相接于b点，轨道上c点位置处于圆心o正下方距地面高h=5m的水平平台边缘上的a点，质量m=1kg的小球以v0=10m/s的速度水平飞出，小球在空中运动至b点时，恰好沿圆弧轨道在该点的切线方向滑入轨道小球运动过程中空气阻力不计，重力加速度g=10m/s2试求：（1）b点与抛出点a正下方的水平距离x；（2）圆弧bc段所对的圆心角；（3）小球滑到c点时，对轨道的压力【知识点】械能守恒定律；向心力 d4 d6 e2 e3【答案解析】（1）10m；（2）45；（3）56n解析：（1）根据h= gt2得：t= s1s，则b点与抛出点a正下方的水平距离为：x=v0t=101m=10m（2）小球到达b点时竖直方向上的分速度为：vyb=gt=101m/s=10m/s，则在b点速度方向与水平方向的夹角的正切值为：tan=1，得：=45，由几何关系知，圆弧bc对应的圆心角为：=45（3）滑块在b点的速度为：vb根据动能定理得：mgr(1cos)mvc2mvb2代入数据解得：vc2=30050 根据牛顿第二定律得：n-mg=m解得：n=mg+m代入数据解得：n=56n根据牛顿第三定律知，小球对轨道的压力为56n【思路点拨】（1）根据平抛运动的高度求出平抛运动的时间，结合初速度和时间求出水平距离（2）根据速度时间公式求出竖直分速度，结合平行四边形定则求出在b点的速度方向，从而结合几何关系求出圆心角的大小（3）根据动能定理求出c点的速度，根据牛顿第二定律求出小球所受的支持力大小，从而得知小球对轨道的压力本题考查了动能定理、牛顿第二定律与平抛运动、圆周运动的综合，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，以及圆周运动向心力的来源是解决本题的关键【题文】（物理卷2015届吉林省长春市高三上学期第一次模拟考试（2014.09）7. 某行星的质量约是地球质量的5倍，直径约是地球直径的2倍现假设有一艘宇宙飞船飞临该星球表面附近做匀速圆周运动，则（）a该行星的平均密度比地球平均密度大b该行星表面处的重力加速度小于9.8m/s2c飞船在该行星表面附近运行时的速度大于7.9km/sd飞船在运行时的周期要比绕地球表面运行的卫星周期小【知识点】万有引力定律及其应用；人造卫星的加速度、周期和轨道的关系d5 d6【答案解析】c 解析：a、行星的平均密度c=，故a错误；b、物体受到的万有引力等于重力所以有g =mg忽略地球自转，物体受到的万有引力等于重力所以有g=mg整理得1，所以行星表面处的重力加速度大于9.8m/s2故b错误c、由万有引力提供向心力得：g=m，所以，则飞船在行星表面做圆周运动时的速度大于7.9km/s，故c正确d、飞船绕行星运动时由万有引力提供向心力则有：g=mr得：t=2所以在行星表面附近运行的周期与地球表面运行的周期之比为：飞船在运行时的周期要比绕地球表面运行的卫星周期大故d错误故选c【思路点拨】根据万有引力提供向心力，列出等式表示出所要