2013高考物理 模拟新题特快专递（第三期）专题四 曲线运动

1 20132013 高考模拟新题特快专递第三期专题四高考模拟新题特快专递第三期专题四 曲线运动曲线运动 1 2013 上海八校联考 在同一竖直线上的 A B C 三个小球在离地面不同高度处 同时以v 2v和 3v的水平速度抛出 不计空气阻力 若从抛出时刻起每隔相等的时间间隔 A B C 三个小球依次落到地面 则 A B C 三个小球距离地面的高度之比为 A 1 4 9 B 1 3 5 C 1 2 3 D 1 1 1 1 答案 A 解析 根据平抛运动规律 物体飞行时间只与高度有关 与水平速度无关 从抛出时 刻起每隔相等的时间间隔 A B C 三个小球依次落到地面 则 A B C 三个小球距离地 面的高度之比为 1 4 9 选项 A 正确 2 2013 上海 13 校联考 光盘驱动器在读取内圈数据时 以恒定线速度方式读取 而在读取外圈数据时 以恒定角速度的 方式读取 设内圈内边缘半径为R1 内圈外边缘半径为R2 外圈 外边缘半径为R3 A B C 分别为内圈内边缘 内圈外边缘和外 圈外边缘上的点 则读取内圈上 A 点时 A 点的向心加速度大小和 读取外圈上 C 点时 C 点的向心加速度大小之比为 A B R12 R2R3 R22 R1R3 C D 2 1 32 R RR R1R3 R22 2 答案 B 解析 根据在内圈外边缘半径为R2处 R2 v 读取内圈上 A 点时 A 点的向心加速度大 小 a1 v2 R1 读取外圈上 C 点时 C 点的向心加速度大小 a2 2R3 二者之比为 选项 R22 R1R3 B 正确 3 2013 湖州联考 如图甲所示 轻杆一端固定在 O 点 另一端固定一小球 现让小球在 R 图甲 F v2 bc a o 图乙 O R3 R2 R1 A CB 2 竖直平面内做半径为 R 的圆周运动 小球运动到最高点时 杆与小球间弹力大小为 F 小球在最高点的速度大小为 v 其 F 一v2图象如乙图所示 则 A 小球的质量为 aR b B 当地的重力加速度大小为 R b C v2 c 时 小球对杆的弹力方向向上 D v2 2b 时 小球受到的弹力与重力大小相等 答案 AD 解析 当弹力 F 方向向下时 F mg mv2 R 解得 F v2 mg m R 当弹力 F 方向向上时 mg F mv2 R 解得 F mg v2 m R 对比 F 一v2图象可知 b gR a mg 联立解得 g b R m 选项 A 正确 B 错误 v2 aR b c 时 小球对杆的弹力方向向下 选项 C 错误 v2 2b 时 小球受到的弹力与重力大小 相等 选项 D 正确 4 2013 南京市四校期中联考 轻杆一端固定在光滑水平轴O上 另一端固定一质量为m 的小球 如图所示 给小球一初速度 使其在竖直平面内做圆周运动 且刚好能通过最高点 P 下列说法正确的是 A 小球在最高点时对杆的作用力为零 B 小球在最高点时对杆的作用力为mg C 若增大小球的初速度 则在最高点时球对杆的力一定增大 D 若增大小球的初速度 则在最高点时球对杆的力可能为零 答案 BD 解析 刚好能通过最高点P 小球速度为零 由牛顿运动定律可知小球在最高点时对 杆的作用力为mg 选项 B 正确 A 错误 若增大小球的初速度 若小球运动到最高点的速度 满足 mg mv2 R 则在最高点时球对杆的力为零 选项 C 错误 D 正确 5 2013 江苏二校联考 如图所示 离水平地面一定高处水平固定一内壁光滑的圆筒 筒 内固定一轻质弹簧 弹簧处于自然长度 现将一小球从地面以某一初 速度斜向上抛出 刚好能水平进入圆筒中 不计空气阻力 下列说法 中正确的是 v m m P O h 3 A 弹簧获得的最大弹性势能小于小球抛出时的动能 B 小球从抛出到将弹簧压缩到最短的过程中小球的机械能守恒 C 小球抛出的初速度大小仅与圆筒离地面的高度有关 D 小球从抛出点运动到圆筒口的时间与小球抛出时的角度无关 答案 AD 解析 由能量守恒定律 弹簧获得的最大弹性势能与小球重力势能之和等于小球抛出时的 动能 弹簧获得的最大弹性势能小于小球抛出时的动能 选项 A 正确 小球从抛出到将弹 簧压缩到最短的过程中小球和弹簧组成系统的机械能守恒 选项 B 错误 小球抛出的初速 度大小与圆筒离地面的高度和水平距离有关 选项 C 错误 小球从抛出点运动到圆筒口的 时间与小球抛出时的角度无关 选项 D 正确 6 2013 浙江瑞安测试 如图所示 在光滑水平面上 钉有两个钉子 A 和 B 一根长细绳 的一端系一个小球 另一端固定在钉子 A 上 开始时小球与钉子 A B 均在一条直线上 图 示位置 且细绳的一大部分沿俯视顺 时针方向缠绕在两钉子上 现使小球 以初速度 v0在水平面上沿俯视逆时针 方向做匀速圆周运动 使两钉子之间 缠绕的绳子逐渐释放 在绳子完全被释放后与释放前相比 下列说法正确的是 A 小球的速度变大 B 小球的角速度变大 C 小球的加速度变小 D 细绳对小球的拉力变小 答案 CD 解析 小球以初速度 v0在水平面上沿俯视逆时针方向做匀速圆周运动 小球的速度不变 选项 A 错误 由于 v r 两钉子之间缠绕的绳子逐渐释放 r 增大 角速度减小 选项 B 错误 由 a v 可知 小球的加速度变小 选项 C 正确 由牛顿第二定律可知 细绳对小球 的拉力变小 选项 D 正确 7 6 分 2013 北京朝阳期中 如图所示 网球运动员在 网前做截击练习时 若练习者在球网正上方距地面高 4 H处 将网球以一定的速度沿垂直球网的方向击出 已知底线到球网的水平距离为L 重力加速度为g 不计空气阻力 将球的运动视为平抛运动 1 求网球落地所用的时间 2 要使网球不出界 求运动员将球击出的最大速度 7 6 分 解 1 设网球落地所用的时间为t 则 2 1 2 Hgt 所以 3 分 2 H t g 2 设运动员将球击出的最大速度为vm 则 3 分 m 2 Lg vL tH 较易 运动的合成和分解 平抛运动 考查 应用能力 应用能力是指综合运用已有的知识和方法 分析和解决问题的能力 对问题进行合理的简化 找出物理量之间的关系 利用恰当的数学方法进行分析 求解 得出结论 8 14 分 2013 上海奉贤区测试 一探险队在探险时遇到一山沟 山沟的一侧 OA 竖直 另一侧的坡面 OB 呈抛物线形状 与一平台 BC 相连 如图所示 已知山 沟竖直一侧 OA 的高度为 2h 平台离沟底h高处 C 点离竖直 OA 的水平距离为 2h 以沟底的 O 点为原点建立坐标系 xOy 坡面的抛物 线方程为 y x2 2h 质量为m的探险队员从山沟的竖直 一侧 沿水平方向跳向平台 人视为质点 忽略空气阻 力 重力加速度为g 求 1 若探险队员以速度v0水平跳出时 掉在坡面 OB 的 某处 则他在空中运动的时间为多少 2 为了能跳在平台上 他的初速度应满足什么条件 请计算说明 5 3 若已知探险队员水平跳出 刚到达 OBC 面的动能Ek 1 55mgh 则他跳出时的 水平速度可能为多大 8 解析 14 分 1 4 分 x v0t y gt2 2h 1 2 y x2 2h 联立解得 t 2 2 0 4h vgh 2 4 分 若掉在 C 处 h gt2 2h vt 联立解得 v 1 2 2gh 若掉在 B 处 B 点坐标为 x h 满足坡面的抛物线方程 h x2 2h 解得x h 2 x vt h gt2 1 2 联立解得 v gh 即 初速度应满足 v gh2gh 3 6 分 两个解各 3 分 若掉在 BC 面上 Ek mv02 mgh 1 2 解得 v0 1 1gh 若掉在坡面 OB 上 Ek mv02 mgh h gt2 1 2 1 2 而 t 2 2 0 4h vgh 联立解得 v0 0 6gh 9 15 分 2013 江苏二校期中联考 如图所示 从 A 点以 v0 4m s 的水平速度抛出一质 量 m 1kg 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 6 水平 已知长木板的质量 M 4kg A B 两点距 C 点的高度分别为 H 0 6m h 0 15m R 0 75m 物块与长木板之间的动摩擦因数 1 0 5 长木板与地面 间的动摩擦因数 1 0 2 g 10m 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 9 15 分 解析 物块做平抛运动 H h 2 1 gt2 2 分 设到达C点时竖直分速度为vy vy gt 1 分 22 01y vvv 0 4 5 v 5m s 1 分 方向与水平面的夹角为 tan vy v0 3 4 即 37 1 分 从A至C点 由动能定理 mgH 2 2 2 1 mv 2 0 2 1 mv 2 分 设C点受到的支持力为FN 则有 FN mg R mv 2 2 1 分 由上式可得 2 v 72m s FN 47 3 N 1 分 根据牛顿第三