2010版《五年高考三年模拟》物理题库：第四章-曲线运动

曲线运动 物理课件网 欢迎您 第四章第四章 曲线运动曲线运动 第一部分第一部分 五年高考题荟萃五年高考题荟萃 20092009 年高考新题年高考新题 一 选择题一 选择题 1 1 09 09 上海上海 43 43 右图为一种早期的自行车 这种下带链条传动的自行车前轮的直 径很大 这样的设计在当时主要是为了 A A 提高速度 B 提高稳定性 C 骑行方便 D 减小阻力 2 2 09 09 海南物理海南物理 6 6 近地人造卫星 1 和 2 绕地球做匀速圆周运动的周期分别为 T1和 2 T 设在卫星 1 卫星 2 各自所在的高度上的重力加速度大小分别为 1 g 2 g 则 B A 4 3 11 22 gT gT B 4 3 12 21 gT gT D 2 11 22 gT gT D 2 12 21 gT gT 3 3 09 09 广东理科基础广东理科基础 6 6 船在静水中的航速为 v1 水流的速度为 v2 为使船行驶到河正对岸的码头 则 v1相对 v2的方向应为 C 解析解析 根据运动的合成与分解的知识 可知要使船垂直达到对岸即要船的合速度指向对岸 根据平行四边 行定则 C 能 4 4 09 09 宁夏宁夏 15 15 地球和木星绕太阳运行的轨道都可以看作是圆形的 已知木星的轨道半径约为地球 轨道半径的 5 2 倍 则木星与地球绕太阳运行的线速度之比约为 B A 0 19 B 0 44 C 2 3 D 5 2 5 5 09 09 广东理科基础广东理科基础 7 7 滑雪运动员以 20m s 的速度从一平台水平飞出 落地点与飞出点的高度差 3 2m 不计空气阻力 g 取 10m s2 运动员飞过的水平距离为 s 所用时间为 t 则下列结果正确的是 B 曲线运动 物理课件网 欢迎您 A s 16m t 0 50s B s 16m t 0 80s C s 20m t 0 50s D s 20m t 0 80s 解析解析 做平抛运动的物体运动时间由高度决定 根据竖直方向做自由落体运动得s g h t80 0 2 根 据水平方向做匀速直线运动可知mtvs o 1680 0 20 B 正确 6 6 09 09 广东理科基础广东理科基础 11 11 宇宙飞船在半径为 R 的轨道上运行 变轨后的半径为 R2 R1 R2 宇宙飞 船绕地球做匀速圆周运动 则变轨后宇宙飞船的 D A 线速度变小 B 角速度变小 C 周期变大 D 向心加速度变大 解析解析 根据 向 ma T r mrm r V m r mM G 2 2 2 2 2 4 得 r GM v 可知变轨后飞船的线速度变大 A 错 角速度变大 B 错 周期变小 C 错 向心加速度在增大 D 正确 7 7 09 09 广东理科基础广东理科基础 16 16 如图所示 一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中 在电场力 作用下形成图中所示的运动轨迹 M 和 N 是轨迹上的两点 其中 M 点在轨迹的最右点 不计重力 下 列表述正确的是 C A 粒子在 M 点的速率最大 B 粒子所受电场力沿电场方向 C 粒子在电场中的加速度不变 D 粒子在电场中的电势能始终在增加 解析解析 根据做曲线运动物体的受力特点合力指向轨迹的凹一侧 再结合电场力的特点可知粒子带负电 即 受到的电场力方向与电场线方向相反 B 错 从 N 到 M 电场力做负功 减速 电势能在增加 当达到 M 点后电场力做正功加速电势能在减小则在 M 点的速度最小 A 错 D 错 在整个过程中只受电场力 根 据牛顿第二定律加速度不变 8 8 09 09 广东文科基础广东文科基础 57 57 图 7 所示是一个玩具陀螺 a b 和 c 是陀螺上的三个点 当陀螺绕垂直于 地面的轴线以角速度 稳定旋转时 下列表述正确的是 B A a b 和 c 三点的线速度大小相等 B a b 和 c 三点的角速度相等 C a b 的角速度比 c 的大 D c 的线速度比 a b 的大 曲线运动 物理课件网 欢迎您 二 非选择题二 非选择题 9 9 09 09 天津天津 11 11 18 分 如图所示 直角坐标系 xOy 位于竖直平面内 在水平的 x 轴下方存在匀强磁场和匀强电场 磁场的磁感应为 B 方向垂直 xOy 平面向里 电 场线平行于 y 轴 一质量为 m 电荷量为 q 的带正电的小球 从 y 轴上的 A 点水平 向右抛出 经 x 轴上的 M 点进入电场和磁场 恰能做匀速圆周运动 从 x 轴上的 N 点第一次离开电场和 磁场 MN 之间的距离为 L 小球过 M 点时的速度方向与 x 轴的方向夹角为 不计空气阻力 重力加速度 为 g 求 1 电场强度 E 的大小和方向 2 小球从 A 点抛出时初速度 v0的大小 3 A 点到 x 轴的高度 h 答案 1 q mg 方向竖直向上 2 cot 2m qBL 3 gm LBq 2 222 8 解析解析 本题考查平抛运动和带电小球在复合场中的运动 1 小球在电场 磁场中恰能做匀速圆周运动 说明电场力和重力平衡 恒力不能充当圆周运动的 向心力 有 mgqE q mg E 重力的方向竖直向下 电场力方向只能向上 由于小球带正电 所以电场强度方向竖直向上 2 小球做匀速圆周运动 O 为圆心 MN为弦长 POM 如图所示 设半径为r 由几何关 系知 sin r2 L 小球做匀速圆周运动的向心力由洛仑兹力白日提供 设小球做圆周运动的速率为v 有 r mv qvB 2 由速度的合成与分解知 cos 0 v v 曲线运动 物理课件网 欢迎您 由 式得 cot 2 0 m qBL v 3 设小球到M点时的竖直分速度为vy 它与水平分速度的关系为 tan 0 vvy 由匀变速直线运动规律 ghv2 2 由 式得 gm LBq h 2 222 8 10 10 09 09 安徽安徽 24 24 20 分 过山车是游乐场中常见的设施 下图是一种过山车的简易模型 它由水平 轨道和在竖直平面内的三个圆形轨道组成 B C D 分别是三个圆形轨道的最低点 B C 间距与 C D 间距相等 半径 1 2 0mR 2 1 4mR 一个质量为1 0m kg 的小球 视为质点 从轨道的左侧 A 点以 0 12 0m sv 的初速度沿轨道向右运动 A B 间距 1 6 0L m 小球与水平轨道间的动摩擦因数 0 2 圆形轨道是光滑的 假设水平轨道足够长 圆形轨道间不相互重叠 重力加速度取 2 10m sg 计算结果保留小数点后一位 数字 试求 1 小球在经过第一个圆形轨道的最高点时 轨道对小球作用力的大小 2 如果小球恰能通过第二圆形轨道 B C 间距L应是多少 3 在满足 2 的条件下 如果要使小球不能脱离轨道 在第三个圆形轨道的设计中 半径 3 R应满 足的条件 小球最终停留点与起点A的距离 答案 1 10 0N 2 12 5m 3 当m4 0 3 R0时 m36 0 L 当m27 9m1 0 3 R时 m026 L 曲线运动 物理课件网 欢迎您 解析解析 1 设小于经过第一个圆轨道的最高点时的速度为v1根据动能定理 2 0 2 111 2 1 2 1 2mvmvmgRmgL 小球在最高点受到重力mg和轨道对它的作用力F 根据牛顿第二定律 1 2 1 R v mmgF 由 得 10 0NF 2 设小球在第二个圆轨道的最高点的速度为v2 由题意 2 2 2 R v mmg 2 0 2 21 2 1 2 1 2mvmvmgRLLmg 2 由 得 m12 5 L 3 要保证小球不脱离轨道 可分两种情况进行讨论 I 轨道半径较小时 小球恰能通过第三个圆轨道 设在最高点的速度为v3 应满足 3 3 R v mmg 2 2 0 2 31 2 1 2 1 2mvmvmgRL2Lmg 3 由 得 m R340 II 轨道半径较大时 小球上升的最大高度为R3 根据动能定理 2 01 2 1 2mv0mgRL2Lmg 3 解得 m1 0 3 R 为了保证圆轨道不重叠 R3最大值应满足 2 23 2 2 32 RRLRR 解得 R3 27 9m 综合 I II 要使小球不脱离轨道 则第三个圆轨道的半径须满足下面的条件 m4 0 3 R0 或 m27 9m1 0 3 R 曲线运动 物理课件网 欢迎您 当m4 0 3 R0时 小球最终焦停留点与起始点 A 的距离为L 则 2 0 2 1 0mvLmg m36 0 L 当m27 9m1 0 3 R时 小球最终焦停留点与起始点 A 的距离为L 则 m026 22 1 LLLLL 11 11 09 09 福建福建 20 20 15 分 如图所示 射击枪水平放置 射击枪与目标靶中心位于离地面足够高的同 一水平线上 枪口与目标靶之间的距离 s 100 m 子弹射出的水平速度 v 200m s 子弹从枪口射出的瞬 间目标靶由静止开始释放 不计空气阻力 取重力加速度 g 为 10 m s2 求 1 从子弹由枪口射出开始计时 经多长时间子弹击中目标靶 2 目标靶由静止开始释放到被子弹击中 下落的距离 h 为多少 答案 1 0 5s 2 1 25m 解析解析 本题考查的平抛运动的知识 1 子弹做平抛运动 它在水平方向的分运动是匀速直线运动 设子弹经t时间集中目标靶 则 t v s 代入数据得 t 0 5s 2 目标靶做自由落体运动 则h 2 2 1 gt 代入数据得 h 1 25m 12 12 09 09 浙江浙江 24 24 18 分 某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛 比赛路径如图所示 赛车从起 点 A 出发 沿水平直线轨道运动 L 后 由 B 点进入半径为 R 的光滑竖直圆轨道 离开竖直圆轨道后继续 在光滑平直轨道上运动到 C 点 并能越过壕沟 已知赛车质量 m 0 1kg 通电后以额定功率 P 1 5w 工作 进入竖直轨道前受到阻力恒为 0 3N 随后在运动中受到的阻力均可不记 图中 L 10 00m R 0 32m h 1 25m S 1 50m 问 要使赛车完成比赛 电动机至少工作多长时间 取 g 10 曲线运动 物理课件网 欢迎您 答案 2 53s 解析 本题考查平抛 圆周运动和功能关系 设赛车越过壕沟需要的最小速度为 v1 由平抛运动的规律 tvS 1 2 2 1 gth 解得 1 3 2 R vSm s h 设赛车恰好越过圆轨道 对应圆轨道最高点的速度为 v2 最低点的速度为 v3 由牛顿第二定律及机械能 守恒定律 R v mmg 2 2 Rmgmvmv2 2 1 2 1 2 2 2 3 解得 45 3 ghvm s 通过分析比较 赛车要完成比赛 在进入圆轨道前的速度最小应该是 4 min vm s 设电动机工作时间至少为 t 根据功能原理 min 2 2 1 mvfLPt 由此可得 t 2 53s 13 13 09 09 四川四川 25 25 20 分 如图所示 轻弹簧一端连于固定点 O 可在竖直平面 内自由转动 另一端连接一带电小球 P 其质量 m 2 10 2 kg 电荷量 q 0 2 C 将 弹簧拉至水平后 以初速度 V0 20 m s 竖直向下射出小球 P 小球 P 到达 O 点的正 下方 O1点时速度恰好水平 其大小 V 15 m s 若 O O1相距 R 1 5 m 小球 P 在 O1 曲线运动 物理课件网 欢迎您 点与另一由细绳悬挂的 不带电的 质量 M 1 6 10 1 kg 的静止绝缘小球 N 相碰 碰后瞬间 小球 P 脱 离弹簧 小球 N 脱离细绳 同时在空间加上竖直向上的匀强电场 E 和垂直于纸面的磁感应强度 B 1T 的 弱强磁场 此后 小球 P 在竖直平面内做半径 r 0 5 m 的圆周运动 小球 P N 均可视为质点 小球 P 的电荷量保持不变 不计空气阻力 取 g 10 m s2 那么 1 弹簧从水平摆至竖直位置的过程中 其弹力做功为多少 2 请通过计算并比较相关物理量 判断小球 P N 碰撞后能否在某一时刻具有相同的速度 3 若题中各量为变量 在保证小球 P N 碰撞后某一时刻具有相同速度的前提下 请推导出 r 的表达式 要求用 B q m 表示 其中 为小球 N 的运动速度与水平方向的夹角 解析解析 1 设弹簧的弹力做功为 W 有 22 0 11 22 mgRWmvmv 代入数据 得 W 2 05 J 2 由题给条件知 N 碰后作平抛运动 P 所受电场力和重力平衡 P 带正电荷 设 P N 碰后的速 度大小分别为 v1和 V 并令水平向右为正方向 有 1 mvmvMV 而 1 Bqr v m 若 P N 碰后速度同向时 计算可得 V v1 这种碰撞不能实现 P N 碰后瞬时必为反向运动 有 mvBqr V M P N 速度相同时 N 经过的时间为 N t P 经过的时间为 P t 设此时 N 的速度 V1 的方向与水平方向的 夹角为 有 11 cos VV Vv 11 sinsin N gtVv 代入数据 得 3 4 N ts 对小球 P 其圆周运动的周期为 T 有 2 m T Bq 经计算得 N t T 曲线运动 物理课件网 欢迎您 P 经过 P t时 对应的圆心角为 有 2 P tT 当 B 的方向垂直纸面朝外时 P N 的速度相同 如图可知 有 1 联立相关方程得 1 2 15 P ts 比较得 1NP tt 在此情况下 P N 的速度在同一时刻不可能相同 当 B 的方向垂直纸面朝里时 P N 的速度相同 同样由图 有 2 a 同上得 2 15 P t 比较得 2Np tt 在此情况下 P N 的速度在同一时刻也不可能相同 3 当 B 的方向垂直纸面朝外时 设在 t 时刻 P N 的速度相同 NP ttt 再联立 解得 2 22 21 0 1 2 sin g nm rn B q 当 B 的方向垂直纸面朝里时 设在 t 时刻 P N 的速度相同 NP ttt 同理得 2 22 sin m g r B q 考虑圆周运动的周期性 有 2 22 21 0 1 2 sin g nm rn B q 给定的 B q r m 等物理量决定 n 的取值 14 14 09 09 广东物理广东物理 17 17 20 分 1 为了清理堵塞河道的冰凌 空军实施了投弹爆破 飞机在河道上空高 H 处以速度 v0水平匀速 飞行 投掷下炸弹并击中目标 求炸弹刚脱离飞机到击中目标所飞 行的水平距离及击中目标时的速度大小 不计空气阻力 2 如图 17 所示 一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心 OO 转动 筒内壁粗糙 筒口半径和筒高分别为 R 和 H 筒内壁 A 点的高度为筒高的一半 内壁上有一质量为 m 的 小物块 求 当筒不转动时 物块静止在筒壁 A 点受到的摩擦力和支持力的大小 当物块在 A 点随筒做匀速转动 且其受到的摩擦力为零时 筒转动的 角速度 解析解析 炸弹作平抛运动 设炸弹脱离飞机到击中目标所飞行的水平距离为 x 曲线运动 物理课件网 欢迎您 0 xv t 2 1 2 Hgt 联立以上各式解得 0 2H xv g 设击中目标时的竖直速度大小为 vy 击中目标时的速度大小为 v 2 y vgtgH 22 0y vvv 联立以上各式解得 2 0 2vvgH 当筒不转动时 物块静止在筒壁 A 点时受到的重力 摩擦力和支持力三力作用而平衡 由平衡 条件得 摩擦力的大小 22 sin H fmg HR 支持力的大小 22 cos R Nmg HR 当物块在 A 点随筒做匀速转动 且其所受到的摩擦力为零时 物块在筒壁 A 点时受到的重力和支 持力作用 它们的合力提供向心力 设筒转动的角速度为 有 2 tan 2 R mgm 由几何关系得 tan H R 联立以上各式解得 2gH R 20082008 年高考题年高考题 一 选择题一 选择题 1 08 广东理科基础 4 从水平匀速速飞行的直升飞机上向外自由释放一个物体 不计空气阻力 在物体下 落过程中 下列说法正确的是 A 从飞机上看 物体静止B 从飞机上看 物体始终在飞机的后方 C 从地面上看 物体做平抛运动D 从地面上看 物体做自由落体运动 答案 C 解析 从飞机上看物体做自由落体运动 从地面上看物体做平抛运动 2 08 全国 14 如图所示 一物体自倾角为 的固定斜面顶端沿水平方向抛 出后落在斜面上 物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角 满足 曲线运动 物理课件网 欢迎您 A tan sin B tan cos C tan tan D tan 2tan 答案 D 解析 物体做平抛运动 水平方向上的分运动是匀速直线运动 水平分速度为 vx v0 水平分位移 x v0t 竖直方向上做自由落体运动 竖直分速度 vy gt 竖直 分位移为 2 2 1 gty 根据平行四边形定则和几何知识得 tan 0 2v gt x y tan 00 vv v gt y 所以 tan 2tan 3 08 宁夏理综 30 图示为某一皮带传动装置 主动轮的半径为 r1 从转动的半径 为 r2 已知主动轮做顺时针转动 转速为 n 转动过程中皮带不打滑 下列说法正确的 是 A 从动轮做顺时针转动 B 从动轮做逆时针转动 C 从动轮的转速为n r r 2 1 D 从动轮的转速为n r r 1 2 答案 BC 解析 因为皮带不打滑 两轮缘上各点的线速度等大 各点做圆周运动的速度方向为切线方向 则皮带上 的 M N 点均沿 MN 方向运动 从动轮沿逆时针方向转动 B 对 A 错 根据线速度与角速度的关系式 v r 2 n 所以 n n2 r2 r1 n2 n r r 2 1 C 对 D 错 4 08 广东 11 某同学对着墙壁练习打网球 假定球在墙面上以 25 m s 的速度沿水平方向反弹 落地点到 墙面的距离在 10 m 至 15 m 之间 忽略空气阻力 取 g 10 m s2 球在墙面上反弹点的高度范围是 A 0 8 m 至 1 8 m B 0 8 m 至 1 6 m C 1 0 m 至 1 6 m D 1 0 m 至 1 8 m 答案 A 解析 设球从反弹到落地的时间为 t 球在墙面上反弹点的高度为 h 球反弹后做平抛运动 水平方向做 曲线运动 物理课件网 欢迎您 匀速直线运动 竖直方向做自由落体运动 故 2 2 1 25 15 25 10 gtht 且ss 所以 0 8 m h 1 8 m 故选项 A 正确 B C D 错误 5 08 广东理科基础 7 汽车甲和汽车乙质量相等 以相等速度率沿同一水平弯道做匀速圆周运动 甲车在 乙车的外侧 两车沿半径方向受到的摩擦力分别为 Ff 甲和 Ff 乙 以下说法正确的是 A Ff 甲小于 Ff 乙 B Ff 甲等于 Ff 乙 C Ff 甲大于 Ff 乙 D Ff 甲和 Ff 乙大小均与汽车速率无关 答案 A 解析 由于摩擦力提供汽车做匀速圆周运动的向心力 由 Ff r m 2 v 得在速率一定的情况下 半径越大 向心力越小 即 Ff 甲 gR时 F 0 即拉力 当 v gR时 Ftb vatb va vb C ta tb va vb D tavb 答案 A 解析 两小球做平抛运动 由图知 ha hb 则 ta tb 又水平位移相同 根据 s vt 可知 vavB vC tA tB tCB vA vB vC tA tB tC C vA vBtB tCD vA vB vC tA tB tC 7 7 20092009 届湖南省浏阳一中高三届湖南省浏阳一中高三 1010 月月考物理试题 月月考物理试题 由上海飞往美国洛杉矾的飞机在飞越太平洋上空的 过程中 如果保持飞行速度的大小不变和距离海平面的高度不变 则以下说法正确的是 C A 飞机做的是匀速直线运动 B 飞机上的乘客对座椅的压力略大于地球对乘客的引力 C 飞机上的乘客对座椅的压力略小于地球对乘客的引力 D 飞机上的乘客对座椅的压力为零 8 8 2009 江苏盐城中学高三上学期月考江苏盐城中学高三上学期月考 在同一水平直线上的两位置分别沿同方向 抛出两小球A和B 其运动轨迹如图所示 不计空气阻力 要使两球在空中相遇 则必须 C A 甲先抛出A球 B 先抛出B球 图 1 A B C 曲线运动 物理课件网 欢迎您 C 同时抛出两球 D 使两球质量相等 9 9 2009 2009 届江苏沛县中学月考届江苏沛县中学月考 8 如图所示 可视为质点的 质量为m的小球 在半径为R的竖直放置 的光滑圆形管道内做圆周运动 下列有关说法中正确的是 ACD A 小球能够通过最高点时的最小速度为 0 B 小球能够通过最高点时的最小速度为gR C 如果小球在最高点时的速度大小为 2gR 则此时小球对管 道的外壁有作用力 D 如果小球在最低点时的速度大小为gR5 则小球通过最高点时与管道间无相互作用力 10 200910 2009 江苏通州市月考江苏通州市月考 如图所示 一质点沿螺旋线自外向内运动 已知其走过的弧长s与运动时间t 成正比 关于该质点的运动 下列说法正确的是 BCD A 小球运动的线速度越来越大 B 小球运动的加速度越来越大 C 小球运动的角速度越来越大 D 小球所受的合外力越来越大 11 11 2009 2009 广州市高三模拟广州市高三模拟 如图所示 小球以初速度为v0从光滑斜面底部向上滑 恰能到达最大高度为 h的斜面顶部 右图中 A 是内轨半径大于h的光滑轨道 B 是内轨半径小于h的光滑轨道 C 是内轨半径 等于h光滑轨道 D 是长为h 2 1 的轻棒 其下端固定一个可随棒绕 O 点向上转动的小球 小球在底端时的 初速度都为v0 则小球在以上四种情况中能到达高度h的有 AB 12 广东中山龙山中学广东中山龙山中学 09 届高三第二次月考届高三第二次月考 图示为某一皮带传动装置 主动轮的半径为 r1 从动轮的半径 为 r2 已知主动轮做顺时针转动 转速为 n 转动过程中皮带不打滑 下列说法正确的是 BC D O 曲线运动 物理课件网 欢迎您 A 从动轮做顺时针转动 B 从动轮做逆时针转动 C 从动轮的转速为 2 1 r r n D 从动轮的转速为 1 2 r r n 二 填空题二 填空题 13 200913 2009 届海安县高三月考届海安县高三月考 如图所示 在倾角为 的光滑斜面上 有一 长为l的细线 细线的一端固定在 O 点 另一端拴一质量为m的小球 现 使小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动 已知 O 点到斜面底边的距离 Soc L 则小球通过最高点 A 时的速度表达式vA 小球通过 最低点 B 时 细线对小球拉力表达式TB 若小球 运动到 A 点或 B 点时剪断细线 小球滑落到斜面底边时到 C 点的距离相等 则l和L应满足的关系式是 答案答案 sin A gl v 6sin B T mg 1 5L l 14 长郡中学 长郡中学 2009 届高三第二次月考 届高三第二次月考 图为一小球做平抛运动的闪光照片 的一部分 图中背景方格的边长均为 2 5 厘米 如果取重力加速度 g 10 米 秒 2 那么 1 照片的闪光频率为 Hz 2 小球做平抛运动的初速度的大小为 m s 答案 答案 1 10 2 0 75 15 2009 年扬州中学月考 年扬州中学月考 一探照灯照射在云层底面上 这底面是与地面 平行的平面 如图所示 云层底面高 h 探照灯以匀角速度 在竖直平面 内转动 当光束与竖直线的夹角为 时 此刻云层底面上光点的移动速度 等于 答案答案 2 cos h 三 计算题三 计算题 h 曲线运动 物理课件网 欢迎您 1616 湖南桂阳三中湖南桂阳三中 20092009 届高三物理阶段质检届高三物理阶段质检 在水平地面上匀速行驶的拖拉机 前轮直径为 0 8 m 后轮直 径 为 1 25 m 两轮的轴水平距离为 2 m 如图所示 在行驶的过程中 从前轮边缘的最高点 A 处水平飞出 一小块石子 0 2 s 后从后轮的边缘 的最高点 B 处也水平飞出一小块石子 这两块石子先后落到地面上同 一处 g 取 10 m s2 求拖拉机行驶的速度的大小 解析 解析 由题设知 从 A 处水平飞出的石子和 0 2 s 后从 B 处水平飞出的石子均做 平抛运动 抛出的初速度大小相等 且均为拖拉机行驶速度的 2 倍 如图所示 xA 2v tA 2v g DA2 xB 2vtB 2v g DB2 x d xB v t0 v 5 m s 17 200917 2009 届广东新洲中学高三摸底考试届广东新洲中学高三摸底考试 神舟 六号载人飞船在空中环绕地球做匀速圆周运动 某次经 过赤道的正上空时 对应的经度为 1 实际为西经 157 5 飞船绕地球转一圈后 又经过赤道的正上 空 此时对应的经度为 2 实际为 180 已知地球半径为 R 地球表面的重力加速度为 g 地球自转 的周期为 T0 求飞船运行的圆周轨道离地面高度 h 的表达式 用 1 2 T0 g 和 R 表示 解析解析 用 r 表示飞船圆轨道半径 M 表示地球质量 m 表示飞船质量 T 表示飞船运行的周期 由万有引 力定律和牛顿定律得 r T mrmw r Mm G 2 2 2 2 飞船绕地球运行的周期 0 12 360 TT 对地球表面上的物体 m0 有 gm R Mm G 0 2 0 r R h 解得或轨道高度 R RTg h 3 2 2 120 720 曲线运动 物理课件网 欢迎您 2 0 0 2 2 2 2 2 gt h xv t h xv g 分 分 分 18 广东廉江中学广东廉江中学 2008 2009 学年高三级第二次月考学年高三级第二次月考 一次扑灭森林火灾的行动中 一架专用直升飞机载 有足量的水悬停在火场上空 320 m 高处 机身可绕旋翼的轴原地旋转 机身下出水管可以从水平方向到 竖直向下方向旋转 90 水流喷出速度为 30 m s 不计空气阻力 取 g 10 m s2 请估算能扑灭地面上火灾 的面积 计算结果保留两位有效数字 解析解析 已知 h 300 m v0 30 m s 当水流沿水平方向射出时 在水平地面上落点最远 由平抛规律 X 240m 由于水管可在竖直方向和水平方向旋转 所以灭火面积是半径为 x 的圆面积 S x2 S 3 14 2402m2 1 8 105m2 19 19 湖南望城五中湖南望城五中 0909 届高三第一次月考届高三第一次月考 如图所示为火车站装载货物的原理示意图 设 AB 段是距水平传 送带装置高为 H 5m 的光滑斜面 水平段 BC 使用水平传送带装置 BC 长 L 8m 与货物包的摩擦系数为 0 6 皮带轮的半径为 R 0 2m 上部距车厢底水平面的高度 h 0 45m 设货物由静止开始从 A 点下滑 经过 B 点的拐角处无机械能损失 通过调整皮带轮 不打滑 的转动角速度 可使货物经 C 点抛出后落 在车厢上的不同位置 取 g 10m s2 求 1 当皮带轮静止时 货物包在车厢内的落地点到 C 点的水平距离 2 当皮带轮以角速度 20 rad s 顺时方针方向匀速转动时 包在车厢内的落地点到 C 点的水平距离 3 试写出货物包在车厢内的落地点到 C 点的水平距离 S 随皮带轮角速度 变化关系 并画出 S 图象 设皮带轮顺时方针方向转动时 角速度 取正值 水平距离向右取正值 曲线运动 物理课件网 欢迎您 解析解析 由机械能守恒定律可得 mgHmV 2 0 2 1 所以货物在 B 点的速度为 V0 10m s 1 货物从 B 到 C 做匀减速运动 加速度 2 6smg m mg a 设到达 C 点速度为 VC 则 aLVV C 2 22 0 所以 VC 2 m s 落地点到 C 点的水平距离 m6 0 2 g h VS C 2 皮带速度 V皮 R 4 m s 同 1 的论证可知 货物先减速后匀速 从 C 点抛出的速度为 VC 4 m s 落地点到 C 点的水平距离 m2 1 2 g h VS C 3 皮带轮逆时针方向转动 无论角速度为多大 货物从 B 到 C 均做匀减速运动 在 C 点的速度为 VC 2m s 落地点到 C 点的水平距 离 S 0 6m 皮带轮顺时针方向转动时 0 10 rad s 时 S 0 6m 10 50 rad s 时 S R g h2 0 06 50 70 rad s 时 S R g h2 0 06 70 rad s 时 S g h vc 2 4 2m S 图象如图 A B C H h L rad s 1 S m 曲线运动 物理课件网 欢迎您 20082008 年联考题年联考题 题组一题组一 一 选择题 1 08 浙江金华十校联考 雨滴由静止开始下落 遇到水平方向吹来的风 下述说法中正确的是 A 风速越大 雨滴下落时间越长 B 风速越大 雨滴着地时速度越大 C 雨滴下落时间与风速无关 D 雨滴着地速度与风速无关 答案 BC 2 07 海南海口 长为 L 的轻杆 一端固定一个小球 另一端固定在光滑的水平轴上 使小球在竖直面内做圆 周运动 关于最高点的速度 v 下列说法中正确的是 A v 的极小值为gL B v 由零逐渐增大 向心力也增大 C 当 v 由gL逐渐增大时 杆对小球的弹力逐渐增大 D 当 v 由gL逐渐减小时 杆对小球的弹力逐渐增大 答案 BCD 3 08 唐山教学质检 在铁路的拐弯处 路面要造得外高内低 以减小车轮对铁轨的冲击 某段铁路拐弯半径 rad s 1 S m 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 102030405067080 曲线运动 物理课件网 欢迎您 为 R 路面与水平面的夹角为 要使列车通过时轮缘与铁轨的作用力为零 列车的车速 v 应为 A cosRg B sinRg C tanRg D cotRg 答案 C 4 08 唐山教学质检 平抛运动可以分解为水平和竖直方向的两个直线运动 在同一 坐标系中作出这两个分运动的 v t 图线 如图所示 若平抛运动的时间大于 2t1 下列 说法中正确的是 A 图线 2 表示竖直分运动的 v t 图线 B t1时刻的速度方向与初速度方向夹角为 30 C t1时间内的竖直位移与水平位移之比为 2 1 D 2t1时刻的速度方向与初速度方向夹角为 60 答案 AC 5 07 宁厦中卫 一个物体以初速度 v0从 A 点开始在光滑水平面上运动 一个水平力作用在物体上 物体运 动轨迹为图中实线所示 图中 B 为轨迹上的一点 虚线是过 A B 两点并与该轨迹相切的直线 虚线和实 线将水平面划分为图示的 5 个区域 则关于施力物体位置的判断 下面说法中正确的是 A 如果这个力是引力 则施力物体一定在 4 区域 B 如果这个力是引力 则施力物体一定在 2 区域 C 如果这个力是斥力 则施力物体一定在 2 区域 D 如果这个力是斥力 则施力物体一定在 3 区域 答案 AC 6 08 北京海绽第一学期期中 如图所示 在一次救灾工作中 一架沿水平直线飞行的直升机 A 用悬索将伤员 B 吊起 直升机 A 和伤员 B 以相同水平速度匀速运动的同时 悬索将伤员吊起 在某一段时间内 A B 之间的距离 l 与时间 t 的关系为 l H bt2 式中 l 表示伤员到直升机 的距离 H 表示开始计时时伤员与直升机的距离 b 是一常数 t 表示伤员上升的时间 不计伤 员和绳索受到的空气阻力 这段时间内从地面上观察 下面判断正确的是 A 悬索始终保持竖直 B 伤员做直线运动 C 伤员做曲线运动 D 伤员的加速度大小 方向匀不变 答案 ACD 7 06 山东荷泽 如图所示 木块 P 放在水平圆盘上随圆盘一起转动 关于物体所受摩擦 力 Ff的叙述正确的是 曲线运动 物理课件网 欢迎您 A Ff的方向总是指向圆心 B 圆盘匀速转动 Ff 0 C 在转速一定的条件下 Ff的大小跟物体到轴 0 的距离成正比 D 在物体与轴 0 的距离一定的条件下 圆盘匀速运动时 Ff的大小跟圆盘转动的角速度成正比 答案 C 8 08 哈尔滨复习质检 甲 乙两名溜冰运动员 面对面拉着弹簧秤做圆周运动的溜冰 表演 如图所示 已知 M甲 80 kg M乙 40 kg 两人相距 0 9 m 弹簧秤的示数为 96 N 下列判断正确的是 A 两人的线速相同 约为 40 m sB 两人的角速相同 约为 2 rad s C 两人的运动半径相同 都中 0 45 mD 两人的运动半径不同 甲为 0 3 m 乙为 0 6 m 答案 BD 9 08 湖南三十二校联考 竖直平面内 一带正电的小球 系于长为 L 不可伸长的轻 线一端 线的另一端固定为 0 点 它们处在匀强电场中 电场的方向水平向右 场 强的大小为 E 已知电场对小球的作用力的大小等于小球的重力 现先把小球拉 到图中的 P1处 使轻线伸直 并与场强方向平行 然后由静止释放小球 已知小球 在经过最低点的瞬间 因受线的拉力作用 其竖直方向上的速度突变为零 水平方向分量没有变化 则小 球到达与 P1点等高的 P2时线上张力为 A mgB 2mgC 3mg D 4mg 答案 C 二 非选择题 10 06 山东枣庄 如图所示 质量是 1 kg 的小球用长为 0 5 m 的细线悬挂在 O 点 O 点距地面高度为1 m 如果使小球绕OO 轴在水平面内做圆周运动 若细线最承 受拉力为12 5 N 求 1 当小球的角速度为多大时 线将断裂 2 断裂后小球落地点与悬点的水平距离 g 10 m s2 答案 1 5 rad s 2 0 6 m 曲线运动 物理课件网 欢迎您 10 08 北京东城目标检测 跳台滑雪是勇敢者的运动 它是利用山 势特别建造的跳台 运动员穿着专用滑雪板 不带雪杖在助滑路 上获得高速后水平飞出 在空中飞行一段距离后着陆 这项运动 极为壮观 设一位运动员由山坡顶部的 A 点沿水平方向飞出 到 山坡上的 B 点着陆 如图所示 已知运动员水平飞的速度为 v0 20 m s 山坡倾角为 37 山坡可以看 成一个斜面 g 10 m s2 sin 37 0 6 cos 37 0 8 求 1 运动员在空中飞行的时间 t 2 AB 间的距离 s 答案 1 3 s 2 75 m 12 08 郑州第一次质量预测 如图所示 一个水平放置的圆桶线轴 00 匀 速转动 转动角速度 2 5 rad s 桶壁上 P 处有一圆孔 桶壁很薄 桶 的半径 R 2 m 当圆孔运动到桶的上方时 在圆孔的正上方 h 3 2 m 处有 一个小球由静止开始下落 已知圆孔的半径略大于小球的半径 试通过 计算判断小球是否和圆桶碰撞 不考虑空气阻力 g 10 m s2 答案 小球与圆桶不会碰撞 13 08 天津六校联考 如图所示 在倾角为 的没滑斜面上 有一长为 l 的细线 细线的一端固定在 O 点 另一端拴一质量为 m 的小球 现 使小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动 已知 0 点到斜面底边的 距离 soc L 求 1 小球通过最高点 A 时的速度 vA 2 小球通过最低点 B 时 细线对小球的拉力 3 小球运动到 A 点或 B 点时细线断裂 小球滑落到斜面底边时到 C 点的距离若相等 则 l 和 L 应满 足什 么关系 答案 1 singl 2 sin6mg 3 l 2 3 题组二题组二 一 选择题 1 08 郑州阶段模拟 如图所示 在水平地面上的 A 点以速度 v1跟地面成 角射出 一弹丸 恰好以 v2的速度垂直穿入竖直壁直壁上的小孔 B 下面说法正确的是 曲线运动 物理课件网 欢迎您 A 在 B 点以跟 v2大小相等的速度 跟 v2方向相反射出弹丸 它必定落在地面上 A 点 B 在 B 点以跟 v1大小相等的速度 跟 v2方向相反射出弹丸 它必定落在地面上 A 点 C 在 B 点以跟 v1大小相等的速度 跟 v2方向相反射出弹丸 它必定落在地面上 A 点的左侧 D 在 B 点以跟 v1大小相等的速度 跟 v2方向相反射出弹丸 它必定落在地面上 A 点的右侧 答案 AC 2 08 北京朝阳第一学期期中 在民族运动会上有一个骑射项目 运动员骑在奔 驰的马背上 弯弓放箭射击侧向的目标 假设运动员骑马奔驰的速度为 v1 运动 员静止时射出的弓箭速度为 v2 跑道离固定目标的最近距离为 d 则 A 要想命中目标且箭在空中飞行时间最短 运动员放箭处离目标的距离为 1 2 v vd B 要想命中目标且箭在空中飞行时间最短 运动员放箭处离目标的距离为 2 2 2 2 1 v vv d C 箭射到靶的最短时间为 2 v d D 只要击中侧向的固定目标 箭在空中运动合速度的大小 v 2 2 2 1 vv 答案 BC 3 08 北京西城第一学期期中 如图所示 小球从一个固定的光滑斜槽轨道顶端无初速开始下滑到底端 下 面哪个图象正确反映了小球的速度大小随时间变化的函数关系 答案 A 4 08 广东佛山 3 月模拟 如图所示 用一根长杆和两个定滑轮的组合装置 用来提升重物 M 长杆的一端放在地上通过铰链连接形成转轴 其端点恰 好处于左侧滑轮正下方 0 点处 在杆的中点 C 处拴一细绳 通过两个滑轮 后挂上重物 M C 点与 O 点距离为 L 现在杆的另一端用力使其逆时针匀 速转动 由竖直位置以角速度 缓慢转至水平 转过了 90 角 此过程中下述说法正确的是 A 重物 M 做匀速直线运动B 重物 M 做匀变速直线运动 曲线运动 物理课件网 欢迎您 C 重物 M 的最大速度是 LD 重物 M 的速度先减小后增大 答案 C 5 08 山东青岛 5 月模拟 如图所示 光滑水平桌面上 一小球以速度 v 向右匀速运动 它经过靠近桌边的竖 直木板 ad 边前方时 木板开始做自由落体运动 若木板开始运动时 cd 边与桌面相齐 则小球在木板上的 投影轨迹是 答案 B 6 08 广东肇庆第一次统一检测 火车轨道在转弯处外轨高于内轨 其高度差由转弯半径与火车速度确定 若在某转弯处规定行驶的速度为 v 则下列说法中正确的是 当火车以 v 的速度通过此弯路时 火车所受重力与轨道面支持力的合力提供向心力 当火车以 v 的速度通过此弯路时 火车所受重力 轨道面支持力和外轨对轮缘弹力的合力提供向心 力 当火车速度大于 v 时 轮缘挤压外轨 当火车速度小于 v 时 轮缘挤压外轨 A B C D 答案 A 7 08 广东执信 中山纪念 深圳外国语三校联考 在高度为 h 的同一位置上向水平方向同时抛出两个小 球 A 和 B 若 A 球的初速度 vA大于 B 球的初速度 vB 则下列说法错误的是 A 在空中任意时刻 A 球速率总是大于 B 球速率 B 在飞行过程中的任一段时间内 A 球的水平位移总是大于 B 球的水平位移 C 在飞行过程中的任一段时间内 A 球的竖直位移总是等于 B 球的竖直位移 D 两球落地时间不等 tA gR4 2 小球从 C 端出来的瞬间 可以有三种情况 刚好对管壁无压力 此时 v0 gR5 对下管壁有压力 相应的入射速度为gRgR54 0 v 对上管壁有压力 相应的入射速度为 v0 gR5 14 08 浙江杭州第一次教学质检 在某次篮球运动中 球打到篮板上后垂直反弹 运 动员甲跳起来去抢篮板 刚好没有碰到球 球从站在他身后的乙的头顶擦过 落到了 地面上 如图所示 已知甲跳起的摸高是 h1 起跳时距篮板的水平距离为 s1 乙的 身高是 h2 站立处距甲的水平距离为 s2 请根据这此数据求出篮球垂直反弹的速度 v0 答案 v0 2 2 1 21 2 s s hh gs 2006 20072006 2007 年联考题年联考题 一 选择题 1 06 广东湛江 质量为 m 的小木块从半径为 R 的半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中 如果由于磨擦 力的作用使木块的速率不变 那么 曲线运动 物理课件网 欢迎您 A 因为速率不变 所以木块的加速度为零 B 木块下滑过程中所受的合外力越来越大 C 木块下滑过程中所受的磨擦力大小不变 D 木块下滑过程中的加速度大小不变 方向始终指向球心 答案D 2 07 成都期中 在漂流探险中 探险者驾驶摩托艇想上岸休息 假设江岸是平直的 江水沿江向下游流去 水流速度为 v1 摩托艇在静水中的航速为 v2 原来地点 A 离岸边最近处 0 的距离为 d 如果探险者想在最短 时间内靠岸 则摩托艇登陆的地点离 0 点的距离为 A 2 1 2 2 vv v 2 d B 0 C 2 1 v vd D 1 2 v vd 答案 C 3 07 安徽皖南八校第二次联考 如图所示 甲 乙 丙三个轮子依靠磨擦传动 相 互之间不打滑 其半径分别为 r1 r2 r3 若甲轮的角速度为 1 则丙轮的角速 度为 A 3 11 r r B 1 33 r r C 2 13 r r D 2 11 r r 4 07 云南第一次教学模拟 如图所示 物体在恒力 F 的作用下沿曲线从 A 运动到 B 这时 突然使它所受 的力反向 大小不变 即由 F 变为 F 在此力作用下 物体以后的运动情况 下列说法正确的是 A 物体不可能沿曲线 Ba 运动 B 物体不可能沿直线 Bb 运动 C 物体不可能沿曲线 Bc 运动 D 物体不可能沿原曲线由 B 返回 A 答案 ABD 5 07 苏州月考 某同学做平抛实验时 只在纸上记下重垂线 y 方向 未在纸上 记下斜槽末端位置 并只描出如图所示的一段平抛运动曲线 现在曲线上取 A B 两点 用刻度尺分别量出到 y 的距离 AA x1 BB x2 以及 AB 的竖直 距离 h 从而可求出小球被抛出时的初速度 v0为 曲线运动 物理课件网 欢迎您 A h gxx 2 2 1 2 2 B h gxx 2 2 21 C h gxx 22 12 D h gxx 22 12 答案 A 6 07 华中师大附中月考 如图所示 不计所有接触面之间的磨擦 斜面固定 两物 体质量分别为 m1和 m2 且 m1 m2 若将 m2由位置 A 从静止释放 当落到位置 B 时 m2的速度为 v2 且绳子与竖直方向的夹角为 则这时 m1的速度大小 v1等于 A v2sin B sin 2 v C v2cos D cos 2 v 答案 C 7 07 江苏南通 物块从光滑曲面上的 P 点自由滑下 通过粗糙的静止水平传送带以 后落到地面上的 Q 点 若传送带的皮带轮沿逆时针方向转动起来 使传送带随之运 动 如图所示 再把物体放到 P 点自由滑下则 A 物块将仍落在 Q 点 B 物块将会落在 Q 点的左边 C 物块将会落在 Q 点的右边 D 物块有可能落不到地面上 答案 A 8 07 杭州模拟 皮带传送机传送矿石的速度 v 大小恒定 在轮缘 A 处矿石和皮带恰好 分离 如图所示 则通过 A 点的半径 OA 和竖直方向 OB 的夹角 为 A Rg 2 sin v arcB Rg 2 cot v arcC Rg v2 arctanD Rg v2 arccos 答案 D 9 07 宁夏银川模拟 如图所示 两物块 A B 套在水平粗糙的 CD 杆上 并用不 可伸长的轻绳连接 整个装置能绕过 CD 中点的轴 OO1转动 已知两物块质量 相等 杆 CD 对物块 A B 最大静摩擦力大小相等 开始时绳子处于自然长度 绳子恰好伸直但无弹力 物块 B 到 OO1轴的距离为物块 A 到 OO1轴距离的两倍 现让该装置从静止开始 转动 使转速逐渐增大 在从绳子处于自然长度到两物块 A B 即将滑动的过程中 下列说法正确的是 A A 受到的静摩擦力一直增大 B B 受到的静摩擦力是先增大 后保持不变 C A