高考物理 活学巧练夯实基础8.doc

2014高考物理活学巧练夯实基础8一、单项选择题(本题共5小题，每小题5分，共计25分每小题只有一个选项符合题意)1一只小狗拉着雪橇在水平冰面上沿着圆弧形的道路匀速行驶，图为雪橇受到的牵引力f及摩擦力f1的示意图(o为圆心)，其中正确的是()2在高速公路的拐弯处，路面造得外高内低，即当车向右拐弯时，司机左侧的路面比右侧的高一些路面与水平面间的夹角为，设拐弯路段是半径为r 的圆弧，要使车速为v时车轮与路面之间的横向(即垂直于前进方向)摩擦力等于零，应等于()aarcsin barctan c. arcsin darccot图43113如图4311所示，两个用相同材料制成的靠摩擦转动的轮a和b水平放置，两轮半径ra2rb，当主动轮a匀速转动时，在a轮边缘放置的小木块恰能相对静止在a轮边缘上若将小木块放在b轮上，欲使木块相对b轮也静止，则木块距b轮转轴的最大距离为()arb/4 brb/3 crb/2 drb图43124在光滑的水平桌面上，有两个小球固定在一根长为l的杆的两端，绕杆上的o点做圆周运动，如图4312所示当小球1的速度为v1时，小球2的速度为v2，则转轴o到小球2的距离是()alv1/(v1v2) blv2/(v1v2)cl(v1v2)/v1 dl(v1v2)/v2图43135质量为m的飞机以恒定速率v在空中水平盘旋(如图4313所示)，其做匀速圆周运动的半径为r，重力加速度为g，则此时空气对飞机的作用力大小为()am bmg cm dm 二、多项选择题(本题共4小题，每小题7分，共计28分每小题有多个选项符合题意全部选对的得7分，选对但不全的得4分，错选或不答的得0分)6城市中为了解决交通问题，修建了许多立交桥如图4314所示，桥面是半径为r的圆弧形的立交桥ab横跨在水平路面上，跨度为l，桥高为h.一辆质量为m的小汽车，在a端以速度v0冲上该立交桥，小汽车到达桥顶时的速度大小为v1，若小汽车在上桥过程中，克服桥面摩擦力做的功忽略不计，则()图4314a小汽车通过桥顶时处于失重状态b小汽车在上桥过程中受到桥面的支持力大小为fnmgmc上桥过程中小汽车发动机做的功为mvmvd小汽车到达桥顶时的速度不会大于7如图4315水平的木板b图4315托着木块a一起在竖直平面内做匀速圆周运动，从水平位置a沿逆时针方向运动到最高点b的过程中()ab对a的支持力越来越大bb对a的支持力越来越小cb对a的摩擦力越来越小db对a的摩擦力越来越大图43168如图4316所示，物块p置于水平转盘上随转盘一起运动，图中c沿半径指向圆心，a与c垂直，下列说法正确的是()a当转盘匀速转动时，p受摩擦力方向可能为a方向b当转盘加速转动时，p受摩擦力方向可能为b方向c当转盘加速转动时，p受摩擦力方向可能为c方向d当转盘减速转动时，p受摩擦力方向可能为d方向图43179如图4317所示，质量为m的小球在竖直平面内的光滑圆环轨道上做圆周运动圆环半径为r，小球经过圆环最高点时刚好不脱离圆环，则其通过最高点时()a小球对圆环的压力大小等于mgb小球受到的向心力等于0c小球的线速度大小等于d小球的向心加速度大小等于g三、非选择题(本题共3小题，共47分要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)10(14分)如图4318所示，与水平面成37的光滑斜面与一光滑圆轨道相切于a点，斜面ab的长度s2.3 m让物体(可视为质点)从b点静止释放，恰能沿轨道运动到圆轨道的最高点c，空气阻力忽略不计(取sin 370.6，cos 370.8)图4318(1)求圆轨道的半径r；(2)设物体从c点落回斜面ab上的p点，试通过计算判断p位置比圆心o高还是低11 (16分)如图4319所示，轻线一端系一质量为m的小球，另一端穿过光滑小孔套在正下方的图钉a上，此时小球在光滑的水平平台上做半径为a、角速度为的匀速圆周运动现拔掉图钉a让小球飞出，此后轻线又被a正上方距a高为h的图钉b套住，稳定后，小球又在平台上做匀速圆周运动求：图4319(1)图钉a拔掉前，轻线对小球的拉力大小(2)从拔掉图钉a到被图钉b套住前小球做什么运动？所用的时间为多少？(3)小球最后做圆周运动的角速度12(17分)如图4320甲所示，弯曲部分ab和cd是两个半径相等的圆弧，中间的bc段是竖直的薄壁细圆管(细圆管内径略大于小球的直径)，分别与上下圆弧轨道相切连接，bc段的长度l可作伸缩调节下圆弧轨道与地面相切，其中d、a分别是上下圆弧轨道的最高点与最低点，整个轨道固定在竖直平面内一小球多次以某一速度从a点水平进入轨道而从d点水平飞出今在a、d两点各放一个压力传感器，测试小球对轨道a、d两点的压力，计算出压力差f.改变bc的长度l，重复上述实验，最后绘得的fl图象如图4320乙所示(不计一切摩擦阻力，g取10 m/s2)图4320(1)某一次调节后，d点的离地高度为0.8 m，小球从d点飞出，落地点与d点的水平距离为2.4 m，求小球经过d点时的速度大小；(2)求小球的质量和弯曲圆弧轨道的半径答案及解析1【解析】雪橇做匀速圆周运动，牵引力f及摩擦力f1的合力提供向心力，指向圆心，a、b项错误；滑动摩擦力f1是阻力，与线速度反向，d项错误【答案】c2【解析】汽车在水平面内做圆周运动，如果路面是水平的，汽车做圆周运动的向心力只能由静摩擦力提供；如果外侧路面高于内侧路面一个适当的高度，也就是路面向内侧倾斜一个适当的角度，地面对车支持力的水平分量恰好提供车所需要的向心力时，车轮与路面的横向摩擦力正好等于零在此临界情况下对车受力分析，明确汽车所受合外力的方向：水平指向圆心然后由牛顿第二定律列方程求解则有mgtan m，arctan ，故b正确【答案】b3【解析】根据a和b靠摩擦转动可知，a和b的线速度相等，即raarbb，b2a.又根据在a轮边缘放置的小木块恰能相对静止得mgmra，设小木块放在b轮上相对b轮也静止时，距b轮转轴的最大距离为rb，可得公式：mgmrb，解上面式子可得rbrb/2.【答案】c4【解析】两球固定在同一杆上转动，其相同，设小球1、2到o点的距离分别为r1、r2，则v1r1，v2r2，且r1r2l，解得：r2，选项b正确【答案】b5【解析】飞机在空中水平盘旋时在水平面内做匀速圆周运动，受到重力和空气的作用力两个力的作用，其合力提供向心力fnm.飞机受力情况示意图如图所示，根据勾股定理得：f m .【答案】c6【解析】由圆周运动知识知，小汽车通过桥顶时，其加速度方向向下，由牛顿第二定律得mgfn，解得fnmgmg，故其处于失重状态，a正确；此式只在小汽车通过桥顶时成立，而其上桥过程中的受力情况较为复杂，b错误；上桥过程中小汽车发动机做的功为wmghmvmv，c不正确；由mgfnm解得v1，d正确【答案】ad7.【解析】因物体做匀速圆周运动，所以其向心力大小不变，方向始终指向圆心，故对a物体，在ab的过程中，竖直方向的分加速度向下且增大，而竖直方向的力是由a的重力减去b对a支持力提供的，因重力不变，所以支持力越来越小，即a错b对；在水平方向上a的加速度向左且减小，至b时减为0，因水平方向的加速度是由摩擦力提供的，故b对a的摩擦力越来越小，所以c对d错【答案】bc8【解析】圆周运动，向心方向一定受力匀速圆周运动，切向方向不受力变速圆周运动，切向方向一定受力加速沿a方向，减速沿a反方向摩擦力即为两个方向的合力由此可判断b、d正确【答案】bd9【解析】小球在最高点时刚好不脱离圆环，则圆环刚好对小球没有作用力，小球只受重力作用，重力竖直向下且过圆心，根据牛顿第二定律得小球的向心加速度大小为ag，此时小球满足mg，得v.【答案】cd10【解析】(1)物体在最高点c时只受重力，由牛顿第二定律得mgm，vc ，物体从b到c的过程中，由机械能守恒定律得mg(ssin rrcos )mv代入数据解得r0.6 m.(2)设物体一直平抛至与o点等高处，则由平抛运动的规律得rgt2，xvct，联立解得x r又由图可知o点到斜面的水平距离为xr显然xx，故物体的落点位置p低于o点【答案】(1)0.6 m(2)低11【解析】(1)图钉a拔掉前，轻线的拉力大小为ftm2a.(2)小球沿切线方向飞出做匀速直线运动直到线环被图钉b套住，小球速度为va匀速运动的位移s如图所示则时间t.(3)v可分解为切向速度v1和法向速度v2，线被拉紧后v20，小球以速度v1做匀速圆周运动，半径rah.则v1v.【答案】(1)m2a(2)匀速直线运动(3)12【解析】(1)小球在竖直方向做自由落体运动，有：h