广东省2013年高考物理第二轮复习 专题升级训练三 力与物体的曲线运动专题升级训练卷

1 专题升级训练三专题升级训练三 力与物体的曲线运动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 A vsin B C vcos D v sin v cos 2 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 v 2 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 mg 2 D 小球对圆管的内壁压力等于mg 4 3 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 l H 2t2 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 B GPS 的卫星较 北斗一号 的卫星有较小的运行速度 C GPS 的卫星较 北斗一号 的卫星有更大的加速度 D GPS 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 2 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 A N小于滑块重力 B N大于滑块重力 C N越大表明h越大 D N越大表明h越小 7 质量为 2 kg 的质点在x y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 s B 质点所受的合外力为 3 N C 质点初速度的方向与合外力方向垂直 D 2 s 末质点速度大小为 6 m s 8 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 2R D 小球落地点离O点的水平距离为 4R 9 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 3 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 2 6 点所示 D 测量相邻两个计数点之间的距离 分别记作s1 s2 s3 s6 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 C 0 12 V 的直流电源 D 0 12 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 4 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M 0 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 H 1 95 m h 0 15 m 弹丸 的质量m 0 050 kg 水平初速度v0 8 m s 取g 10 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 5 参考答案参考答案 1 C 解析 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 2 C 解析 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 2mg m v2 r 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mg N m v 2 f v 2 2 r 解得N mg 2 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 mg 2 3 A 解析 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l H 2t2可以看出 伤员上升的距离与时间的 二次方成正比 即h 2t2 所以伤员匀加速上升 故拉力F G 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 4 C 解析 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 5 AD 解析 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 6 BC 解析 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 2 1 2 B mghmv 2gh 联立以上两式得NB mg 由牛顿第三定律知N NB 故 B C 正确 2 B B v Nmgm R 2mgh R 7 AB 解析 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Fx 3 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vy 4 m s 与x夹角为 37 受力Fy 0 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v m s 2m s D 选项错误 62 4213 8 BC 解析 解析 小球恰能通过最高点P 有 mg m 小球落地点离O点的水平距离为 v2 R s vt v 2R B C 正确 2 2R g 9 AB 解析 解析 由公式G m mr 2 m 2r ma 得v a G Mm r2 v2 r 2 T GM r GM r3 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 M r2 4 2r3 GM 一号 比 神舟八号 的轨道半径大 选项 A B 正确 6 10 答案 答案 1 s4 s5 s6 s1 s2 s3 36T2 B s4 s5 4T 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 解析 1 利用纸带求加速度 是把纸带分成时间相等的两段 s4 s5 s6 s1 s2 s3 a 6T 2 a s4 s5 s6 s1 s2 s3 36T2 打 4 点时的 速度是 3 到 5 的平均速度 v4 35 由mgsin mgcos ma 加速度已经测 v s4 s5 4T 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 答案 4 7 4 r 3 v2 g 解析 解析 如图 设圆半径为r ad aO r 1 r Oc2 cd2r2 f r 2 2 3 2 质点做平抛运动 则 x v0t y 0 5r gt2 1 2 且x ad 解得 r 4 7 4 r 3 v2 g 12 答案 答案 1 0 75 2 0 125 解析 解析 1 子弹做平抛运动 经时间t有 H h gt2 1 2 代数解得t 0 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 vy gt tan vy vx 3 4 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 斜面与水平地面的夹角 的正切值为 0