高考物理第二轮复习 升级训练篇3 力与物体的曲线运动(1).doc

专题升级训练三力与物体的曲线运动（时间：60分钟满分：100分）一、单选题（本题共4小题，每小题4分，共16分）1如图，人沿平直的河岸以速度v行走，且通过不可伸长的绳拖船，船沿绳的方向行进，此过程中绳始终与水面平行。当绳与河岸的夹角为，船的速率为（）avsin b cvcos d2质量为m的小球在竖直平面内的圆管轨道内运动，小球的直径略小于圆管的内径，如图所示。已知小球以速度v通过最高点时对圆管的外壁的压力恰好为mg，则小球以速度通过圆管的最高点时（）a小球对圆管的内、外壁均无压力b小球对圆管的外壁有压力c小球对圆管的内壁压力等于d小球对圆管的内壁压力等于mg/43如图所示，在一次抗洪救灾工作中，一架离水面高为h，沿水平直线飞行的直升飞机a，用悬索（重力可忽略不计）救护困在湖水中的伤员b，在直升机a和伤员b以相同的水平速率匀速运动的同时，悬索将伤员吊起。设经t时间后，a、b之间的距离为l，且lh2t2。则在这段时间内关于伤员b的受力情况和运动轨迹正确的是下列哪个图（） 4美国的全球卫星定位系统（简称gps）由24颗卫星组成，卫星分布在等分地球的6个轨道平面上，每个轨道上又分布有4颗卫星，这些卫星距地面的高度均为20 000 km。我国自行建立的“北斗一号”卫星定位系统由三颗卫星组成，三颗卫星都定位在距地面36 000 km的地球同步轨道上。比较这些卫星，下列说法中正确的是（）a“北斗一号”系统中的三颗卫星的质量必须相同，否则它们不能定位在同一轨道上bgps的卫星较“北斗一号”的卫星有较小的运行速度cgps的卫星较“北斗一号”的卫星有更大的加速度dgps的卫星较“北斗一号”的卫星周期更长二、双选题（本题共5小题，每小题6分，共30分。在每小题给出的四个选项中只有两个选项符合题目要求，选对不全的得3分，有选错或不答的得0分）5关于物体的运动，以下说法正确的是（）a物体做平抛运动时，加速度不变b物体做匀速圆周运动时，加速度不变c物体做曲线运动时，加速度一定改变d物体做曲线运动时，加速度可能变也可能不变6（2012广东理综，17）如图是滑道压力测试的示意图，光滑圆弧轨道与光滑斜面相切，滑道底部b处安装一个压力传感器，其示数n表示该处所受压力的大小。某滑块从斜面上不同高度h处由静止下滑，通过b处时，下列表述正确的有（）an小于滑块重力 bn大于滑块重力cn越大表明h越大 dn越大表明h越小7质量为2 kg的质点在xy平面上做曲线运动，在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图所示。下列说法正确的是（）a质点的初速度为5 m/sb质点所受的合外力为3 nc质点初速度的方向与合外力方向垂直d2 s末质点速度大小为6 m/s8如图所示，小球沿水平面通过o点进入半径为r的竖直半圆弧轨道后恰能通过最高点p，然后落回水平面。不计一切阻力。下列说法正确的是（）a小球运动到半圆弧最高点p时向心力恰好为零b小球运动到半圆弧最高点p时向心力恰好等于小球的重力c小球落地点离o点的水平距离为2rd小球落地点离o点的水平距离为4r9（2012安徽理综，14改编）我国发射的“天宫一号”和“神舟八号”在对接前，“天宫一号”的运行轨道高度为350 km，“神舟八号”的运行轨道高度为343 km。它们的运行轨道均视为圆周，则（）a“天宫一号”比“神舟八号”速度小b“天宫一号”比“神舟八号”周期长c“天宫一号”比“神舟八号”角速度大d“天宫一号”比“神舟八号”加速度大三、实验题（每空3分，共18分。把答案填在相应的横线上或按题目要求作答）10（1）某同学用图甲所示的实验装置研究小车在斜面上的运动，实验中使用的打点计时器的打点周期为t。他的实验步骤如下：a按图甲安装好实验器材；b接通电源，让拖着纸带的小车沿斜面向下运动，重复几次；c选出一条点迹比较清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每两个打点间隔取一个计数点，如图乙中0、1、26点所示；d测量相邻两个计数点之间的距离，分别记作s1、s2、s3s6；f通过测量和计算，判断出小车沿斜面做匀变速直线运动。甲乙利用该同学测量的数据可以得到小车的加速度a_，打4点时的速度v4_。若该同学在实验中用量角器还测出了斜面的倾角，且已知当地的重力加速度值g，则在以下物理量中，还能计算出_（填字母序号）。a小车的质量b小车与斜面之间的动摩擦因数c小车到达斜面底端时的速度d小车滑下过程中损失的机械能（2）如图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图。现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平。回答下列问题：为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有_。（填入正确选项前的字母）a米尺b秒表c012 v的直流电源d012 v的交流电源实验中势能的减小量总_（选填“大于”“等于”或“小于”）动能的增加量，原因是_。（写出两个原因）四、计算题（本题共2小题，共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）11（18分）（2011海南单科，15）如图，水平地面上有一个坑，其竖直截面为半圆。ab为沿水平方向的直径。若在a点以初速度v0沿ab方向抛出一小球，小球会击中坑壁上的c点。已知c点与水平地面的距离为圆半径的一半，求圆的半径。12（18分）如图所示，质量m0.45 kg的带有小孔的塑料块沿斜面滑到最高点c时速度恰为零，此时与从a点水平射出的弹丸相碰，弹丸沿着斜面方向进入塑料块中，并立即与塑料块有相同的速度。已知a点和c点距地面的高度分别为：h1.95 m，h0.15 m，弹丸的质量m0.050 kg，水平初速度v08 m/s，取g10 m/s2。求：（1）斜面与水平地面的夹角的正切值。（2）若在斜面下端与地面交接处设一个垂直于斜面的弹性挡板，塑料块与它相碰后的速率等于碰前的速率，要使塑料块能够反弹回到c点，斜面与塑料块间的动摩擦因数可为多少？参考答案1c解析：如图所示：船速为v沿绳方向的分量。连带运动问题指物拉绳或绳拉物问题，高中阶段不用考虑绳或杆的长度变化，故解题原则为：把物体的实际速度分解为垂直于绳和平行于绳两个分量，根据沿绳方向的分速度大小相等求解。c正确。2c解析：依题意，小球以速度v通过最高点时，由牛顿第二定律得2mgm令小球以速度通过圆管的最高点时小球受向下的压力n，有mgnm解得n上式表明，小球受到向上的支持力，由牛顿第三定律知小球对圆管内壁有向下的压力，大小为。选项c正确。3a解析：飞机与伤员都以相同的水平速率匀速运动，所以水平方向不受力，即伤员所受的力均沿竖直方向，即c、d均错误；由lh2t2可以看出，伤员上升的距离与时间的二次方成正比，即h2t2，所以伤员匀加速上升，故拉力fg，合力竖直向上，根据曲线运动中速度方向、合力方向与轨迹间的关系可知：力与速度方向夹着运动轨迹，并且轨迹向合力方向偏折，简记为：“两夹一，向力偏。”4c解析：北斗卫星在同步转道上，与卫星质量无关，它们必须在同一轨道上，gps卫星的半径小，周期较小，加速度较大，选项c正确。5ad解析：做平抛运动的物体由于只受重力作用，故其加速度不变，a正确。匀速圆周运动，加速度大小不变，但方向改变，b错误。曲线运动中合外力不变时，其加速度就不变，d正确，c错误。故选a、d。6bc解析：滑块在轨道上滑动，只有重力做功，机械能守恒，则有：，解得vb，滑块到b点时，支持力nb与重力的合力提供向心力，即，联立以上两式得nbmg，由牛顿第三定律知nnb，故b、c正确。7ab解析：由x方向的速度图象可知，在x方向的加速度为1.5 m/s2，受力fx3 n；由在y方向的位移图象可知，在y方向做匀速直线运动，速度为vy4 m/s，与x夹角为37，受力fy0。因此质点的初速度为5 m/s，a选项正确；受到的合外力为3 n，沿x方向，b选项正确，c选项错误；2 s末质点速度应该为vm/s2m/s，d选项错误。8bc解析：小球恰能通过最高点p，有：mgm，小球落地点离o点的水平距离为svtv2r，b、c正确。9ab解析：由公式gmmr2m（）2rma，得v，ag，t，则v、a随r的增大而减小，t随r的增大而增大，由题意可知“天宫一号”比“神舟八号”的轨道半径大，选项a、b正确。10答案：（1）（s4s5s6）（s1s2s3）/（36t2）b（2）ad大于有空气阻力和打点计时器对纸带阻力的影响解析：（1）利用纸带求加速度，是把纸带分成时间相等的两段，（s4s5s6）（s1s2s3）a（6t）2，a（s4s5s6）（s1s2s3）/（36t2）；打4点时的速度是3到5的平均速度，v435；由mgsin mgcos ma，加速度已经测定，即可求出小车与斜面之间的动摩擦因数。（2）本实验需要米尺测量计数点间的距离，电磁打点计时器需要低压交流电源，选a、d；由于存在空气阻力和打点计时器对纸带的阻力，势能的减小量总大于动能的增加量。11答案：解析：如图，设圆半径为r，adaor（1）r质点做平抛运动，则：xv0ty0.5rgt2且xad解得：r12答案：（1）0.75（2）0.125解析：（1）子弹做平抛运动，经时间t有hhgt2 代数解得t0.6 s 此时子弹的速度与水平方向夹角为、水平分速度为vx、竖直分速度为vy，则有vygt tan 由于子弹沿斜面方向与木块相碰，故斜面的倾角与t s末子弹的速度与水平方向的夹角相同，斜面与水平地面