【精品试卷】人教版高中物理必修二难题分析-曲线运动复习专用试卷

1、高中物理学习材料（精心收集*整理制作）难题分析曲线运动6.蒸汽机车在行驶中，其尾部会冒出气雾（烟尘颗粒），在有风情况下，气雾（烟尘颗粒）在离开机车瞬间即获得与风速相同的速度，如图所示为一列蒸汽机车沿直轨道行驶时所形成的长幅气雾拖尾的照片（俯视），己知拖尾与直轨道夹角为 30。，机车行驶速 度为v=60km/ h设风向水平且与轨道垂直，则风速为20强 km/h。（结果可用根式表示） 1 . 一个物体以初速度 vo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，物体的运动轨迹如图3中的实线所示，图中B为轨迹上的一点， 虚线是过A、B两点并与轨迹相切的直线， 虚线和实线将水平面划分 5个区域，

2、则关于施力物体的位置，下面说法正确的是（AC ）A.如果这个力是引力，则施力物体一定在区域B.如果这个力是引力，则施力物体一定在区域C.如果这个力是斥力，则施力物体可能在区域D.如果这个力是斥力，则施力物体一定在区域D在竖直平面内车专动,细杆 AB也可以绕光滑的2 .如图所示，光滑均匀细棒 CD可以绕光滑的水平轴A点上并与细杆在同一竖直平面内，B、D在同一水平面上,水平轴B在竖直平面内转动，细棒搁在从图示实线位置转到虚线位置的过程中,C，且BD=AB现推动细杆使细棒绕D点沿逆时针方向缓慢转动,细杆对细棒的作用力（B ）（A）减小（B）不变（C）先增大后减小 （D）先减小后增大A处有一小球。若车

3、厢中的旅客突然发3 . 一列以速度 V匀速行驶的列车内有一水平桌面，桌面上的现小球沿如图中（俯视图）的虚线从A点运动到B点。由此可以判断列车的运行情况是（A.减速行驶,向北转弯;BB.减速行驶,向南转弯;C.加速行驶,向南转弯;D.加速行驶,向北转弯。4.如图所示，用一根长杆和两个定滑轮的组合装置来提升重物M,长杆的一端放在地上通过钱链联结形成转轴，其端点恰好处于左侧滑轮正下方。点处，在杆的中点 C处拴一细绳，绕过两个滑轮后挂上重物M.C点与。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 3缓缓转至水平位Af* 置（转过了 90。角），此过程中下述说法中正确的是QA.

4、重物做匀速直线运动B.重物做匀变速直线运动C.重物的最大速度是3 1D.重物的速度先减小后增大把Vc沿绳和垂直绳方向解析：由题知，C点的速度大小为 vc=31,设vc与绳之间的夹角为 0,分解可得，丫绳=丫ccos。，在转动过程中。先减小到零再反向增大，故v绳先增大后减小，重物M做变加速运动，其最大速度为col, C正确.V0'竖直向上5、从离地面高H处以水平速度v0抛出一石块A,又在地面上某处以足够大的初速 抛出一石块B,问当符合什么条件时，两石块才能在空中相碰.解析；两石块在空间相遇应满足的条件为:（1） A、B运动轨迹应在同一竖直平面内，且A的初速方向指向B所在的一侧；（2）设B

5、抛出点离A抛出点的水平距离为 d, A的水平飞行距离2Hs=v0.gto则必须有d<s= Vo 型；（3） d满足上述条件且确定后，A、B抛出的时间还存在一个时间间隔:gA抛出到相遇B用时为tA=d/vo。设B抛出到相遇A用时tB,由H- 工 g（d/Vo）2=VotB-工 gt2B22可得：tB=V0 一gV2d2I - .gv2八 i dl'v2 ,2H d2、 t=|tA-tB|= 士 I ( + 2-)V0V g gV0式中tA>tB,则表示 A先抛出；tAtB,则表示A后抛出。两个解则是由于 B可在上升时与 A相遇, 也可以是B在下降时与A相遇。6.抛体运动在各类

6、体育运动项目中很常见，如乒乓球运动.现讨论乒乓球发球问题，设球台长2L、网高h,乒乓球反弹前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反，且不考虑乒乓球的旋转 和空气阻力.(设重力加速度为g)(1)若球在球台边缘O点正上方高度为hi处以速度v1,水平发出，落在球台的 P点(如图实线所示)，求Pi点距。点的距离xi。.(2)若球在Q自正上方以速度V2水平发出，恰好在最高点时越过球网落在球台的叫如图虚线所示),求v2的大小.P3,求发球点距O(3)若球在CEE上方水平发出后，球经反弹恰好越过球网且刚好落在对方球台边缘 点的高度h3.】工(1)设发球时飞行时间为,根据平抛运动巧=吗%宜 = h得巧

7、彩恁-(3)如图所示，发球高度为月，飞行时间为缶同理根据平抛运动得%=3副；f i巧=小”®t 、/h且电皿j一设球从恰好越过球网到最高点的时间为£,水；"-一*平距离为有h3 - h =43 = Ujf由几何关系知，x3 + j = L *联列-式，解得7 .沿水平方向向一堵竖直光滑的墙壁抛出一个弹性小球A ,抛出点离水平地面的高度为 h,距离墙壁的水平距离为 s,小球与 墙壁发生弹性碰撞后，落在水平地面上，落地点距墙壁的水平距离 为2s,如图7 1所示.求小球抛出时的初速度.解析：因小球与墙壁发生弹性碰撞，故与墙壁碰撞前后入射速度与反射速度具有对称性，碰撞后小

8、球的运动轨迹与无墙壁阻挡时小球继续前进的轨迹相对称，如图71一甲所示，所以小球的运动可以转换为平抛运动处理, 的运动.效果上相当于小球从 A '点水平抛出所做x = v0 t根据平抛运动的规律：12y = 2gt因为抛出点到落地点的距离为3s,抛出点的高度为 h代入后可解得：v0 = x l-g- =3Si-g2y 2h8、两质点在空间同一点处，同时水平抛出，速度分别是v1 = 30米/秒向左和v2 = 4.0米/秒向右。则两个质点速度相互垂直时，它们之间的距离为 ;当两质点位移相互垂直时， 它们之 间的距离为。( g 取 10 米 / 秒图142一一 -二二斗：'区点在叫M水

9、平面上。两质点速度相垂直时如图14所示。设竖直下落速度为Vy，由题意可知=(d+9CP),巧 小即 vy = 为匕，凡=(%十吗% )图15解之得£ 二空，*二挖=24米。g两质点位移相垂直时如图15所示，设此时下落高度为乐由题意可知32 1mh 当£ , h git jS* =(% +吃)£,解之得上二差秒，五二4石米口答案；2.4米、4.8米.8.在距半径为R的圆形跑道之圆心(O)L的地方有一高为h的平台，如图所示，一辆小车以速率v在跑道 上运动，从平台上以大小为 Vo的水平速度向跑道抛出一小沙袋(沙袋所受空气阻力不计)(1)当V0取值在何范围内，小沙袋才有落

10、入小车的可能？(2)小车在跑道上沿逆时针方向运动，当小车经过跑道上A点时，将小沙袋以某一速率 vo瞄准跑道上的B点水平抛出(/AOB=90° ),为确保沙袋能在B处落入小车，则小车的速率v应满足什么条件？8. (1) (L-R)/'-g < Vo < (L +R)v-g-； =(In+tpR '_g_(n=o, i, 2, 3) 2h2h2' 2h9.如图甲所示，水平抛出的物体，抵达斜面上端P处时速度恰好沿着斜面方向，紧贴斜面PQ无摩擦滑下；图乙为物体沿 x方向和y方向运动的位移-时间图象及速度-时间图象，其中可能正确的是AD甲乙10、如图19所示

11、,S为频闪光源，每秒钟闪光30次,AB弧对。点的张角为600,平面镜以O点为轴顺时针匀速转动，角速度3=Lad/s,问在AB3弧上光点个数最多不超过多少？分析与解：根据平面镜成像特点及光的反射定律可知，以3转动时，反射光线转动的角速度为 23。因此，光线扫过间为t=0.5S,则在AB弧上光点个数最多不会超过15个。当平面镜AB弧的时A的正下 方向水平 Vo应满足为：t =2h在22.如图所示，竖直圆筒内壁光滑，半径为R,顶部有入口 A,方h处有出口 B, 一质量为 m的小球从人口 A沿圆筒壁切线 射人圆筒内，要使球从 B处飞出，小球进入入口 A处的速度 什么条件？在运动过程中，球又齐I的压力多

12、大 ？22.解析：小球在竖直方向做自由落体运动，所以小球在桶内的运在水平方向，以圆周运动的规律来研究，得2二 R t = n V0（n=1、2、3）（n=1、2、3）由牛顿第二定律2V0FN=mR- 222n mgRh（n=l、2、3），C11.如图所示，M N是两个共轴圆筒的横截面，外筒半径为R内筒半径比R小很多，可以忽略不计，筒的两端是封闭的，两筒之间抽成真空.两筒以相同的角速度0绕其中心轴线（图中垂直于纸面）做匀速转动.设从M筒内部可以通过窄缝S（与M筒的轴线平行）不断地向外射出两种不同速率vi和V2的微粒，从S处射出时的初速度的方向都是沿筒的半径方向,微粒到达N筒后就附着在N筒上.如果

13、R vi和V2都不变，而切取某一合适的值,则（ABC ）A.有可能使微粒落在 N筒上的位置都在 a处一条与S缝平行的窄条上B.有可能使微粒落在 N筒上的位置都在某一处如b处一条与S缝平行的窄条上C.有可能使微粒落在 N筒上的位置分别在某两处如b处和c处与S缝平行的窄条上D.只要时间足够长。筒上将到处都落有微粒12.图1是利用激光测转的原理示意图，图中圆盘可绕固定轴转动，盘边缘侧面上有一小段涂有很 薄的反光材料。当盘转到某一位置时，接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束，并将所收到的光 信号转变成电信号，在示波器显示屏上显示出来（如图 2所示）。图1图2（1）若图2中示波器显示屏横向的每大格（5

14、小格）对应的时间为 5.00 M0-2 s ,则圆盘的转速为 转/s。（保留 3位有效数字）（2）若测得圆盘直径为10.20 cm,则可求得圆盘侧面反光涂层的长度为 cm。（保留3位 有效数字）【答案】4.55转/s 2.91cm【解析】从图2可知圆盘转一圈的时间在横坐标上显示22格，由题意知图2中横坐标上每格表示1.00X10-2s,所以圆盘转动的周期是0.22s,则转速为4.55转/s反光引起的电流图像在图2中横坐标上每次一格，说明反光涂层的长度占圆盘周长m ” 八.% 2二r 2 3.14 10.20的22分之一为 =2.91 cm。2222C为的示小车13 .如图所示为一实验小车中利用

15、光脉冲测量车速和行程的装置 意图，A为光源，B为光电接收器，A、B均固定在车身上,的车轮，D为与C同轴相连的齿轮。车轮转动时， A发出的光束通过旋转齿轮上齿的间隙后变成脉冲光信号，被B接收并转换成电信号，由电子电路记录和显示。若实验显示单位时间内的脉冲数为 n, 累计脉冲数为尼N,则要测出小车的速度和行程还必须测量的物理量或数据是 ; 小车速度的表达式为 v=;行程的表达式为 s=。答案，车轮半径 R和齿轮的齿数p ,2兀Rn/p, 2Hrn/p14 .无极变速可以在变速范围内任意连续地变换速度，性能优于传统的档位变速器，很多种高档汽车 都应用无极变速。如图所示是截锥式无极变速模型示意图，两个

16、锥轮之间有一个滚动轮，主动轮、滚 动轮、从动轮之间靠着彼此之间的摩擦力带动。当位于主动轮和从动轮之间的滚动轮从左向右移动时，从动轮转速增加。当滚动轮位于主动轮直径Di、从动轮直径 D2的位置时，主动轮转速 ni、从动轮转速n2的关系是BC.nin2DiD2B.n2Di2& _ DiniD2D.ni D215 . 一水平放置的圆盘绕竖直固定轴转动，在圆盘上沿半径开有一条宽度为2mm的均匀狭缝.将激光器与传感器上下对准，使二者间连线与转轴平行，分别置于圆盘的上下两侧，且可以同步地 沿圆盘半径方向匀速移动，激光器连续向下发射激光束.在圆盘转动过程中，当狭缝经过激光器 与传感器之间时，传感器接

17、收到一个激光信号，并将其输入计算机，经处理后画出相应图线.图(a)为该装置示意图，图(b)为所接收的光信号随时间变化的图线，横坐标表示时间，纵坐标表示 接收到的激光信号强度，图中*=i. 0Xi0-3s, 2=0.8 M0-3s.(i)利用图(b)中的数据求is时圆盘转动的角速度；(2)说明激光器和传感器沿半径移动的方向；(3)求图(b)中第三个激光信号的宽度 A 3.颂A/jW 传感器0 P口U_A图02L01.8 图俗）解析(i)由图线读得，转盘的转动周期T = 0.8s2 二6.28一角速度 g =rad /s=7.85rad /sT 0.8(2)激光器和探测器沿半径由中心向边缘移动(理

18、由为：由于脉冲宽度在逐渐变窄，表明光信号能通过狭缝的时间逐渐减少，即圆盘上对应探测器所在位置的线速度逐渐增加，因此激光器和探测器沿半径由中心向边缘移动).(3)设狭缝宽度为d,探测器接收到第i个脉冲时距转轴的距离为ri,第i个脉冲的宽度为 力,激光器和探测器沿半径的运动速度为v.2 二 rir2一r1 =dT 1( 一 )2 二t2dT(J2 二 ( . ：t3 ：t由、式解得:1.0 10,0.8 10工2 1.0 10 -0.8 10工0.67 10“ s16.如图所示，暗室内，电风扇在频闪光源照射下运转，光源每秒闪光30次。如图电扇叶片有 3个，相互夹角120°。已知该电扇的转

19、速不超过500 r/min.现在观察者感觉叶片有 6个，则电风扇的转速是r/min。询军析：300因为电扇叶片有三个，相互夹角为120。，现在观察者感觉叶片有 6个，说明在闪光时间里，电扇转过的角度为 60 +n -120° ,其中n为非负整数，由于光源每秒闪光30次，所以电扇每秒转过的角度为1800°+n -3600° ,转速为(5+10n) r/s,但该电扇的转速不超过500 r/min,所以n=0,转速为 5 r/s,即300 r/min。5.如图一条不可伸长的轻绳长为L, 一端用手握住，另一端系一质量为m的小球,R的圆今使手握的一端在水平桌面上做半径为R,

20、角速度为3的匀速圆周运动，且使绳始终与半径为相切，小球也将在同一水平面内做匀速圆周运动，若人手做功的功率为(1)小球做匀速圆周运动的线速度大小;(2)小球在运动过程中受到的摩擦力的大小.答案：(1) v= (R2+L2)他(2) f=P/« (R2+L2) 1/2P,求:部分设计成外高内低的斜面.如果某品牌汽车的质量为m,汽车行驶时弯道部分的半径为r,汽17.随着经济的持续发展，人民生活水平的不断提高，近年来我国私家车数量快速增长，高级和一 级公路的建设也正加速进行.为了防止在公路弯道部分由于行车速度过大而发生侧滑，常将弯道车轮胎与路面的动摩擦因数为的路面设计的倾角为 依如图10所示

21、.(重力加速度g取10 m/s2)图10(1)为使汽车转弯时不打滑，汽车行驶的最大速度是多少?1(2)若取sin仁汨，r=60 m,汽车轮胎与雨雪路面的动摩擦因数为科=0.3,则弯道部分汽车行驶的最大速度是多少?Fn解析：(1)受力分析如图所示,竖直方向:FncosO =mg+Ffsin 0 ;水平方向：2 v FNsin 0 +Ffcos0 =m -, rpJ 4If v=(sin?' cos)grcossin：(2)代入数据可得：v=14.6 m/s.18.如图甲所示，水平传送带的长度L=5m,皮带轮的半径 R=0.1m,皮带轮以角速度 切顺时针匀速转动。现有一小物体(视为质点)以

22、水平速度vo从A点滑上传送带，越过 B点后做平抛运动，其水平位移为so保持物体白初速度 vo不变，多次改变皮带轮的角速度 0 ,依次测量水平位移 s,得到如图 乙所示的s一。图像。回答下列问题：(1)当0 <s <10rad/s时，物体在 A、B之间做什么运动？(3)B端距地面的高度h为多大?物块的初速度 V0多大？ABL 图甲s/m解:(1)物体的水平位移相同，说明物体离开B点的速度相同，物体的速度大于皮带的速度,直做匀减速运动。(2)当 g10rad/s时，物体经过 B点的速度为vB=R© = 1 m/s (T12平抛运动：h = gt 2s =VBt解得：t=1s, h=5m(3)当co>30rad/s时，水平位移不变，说明物体在svB = = 3 m/s tAB之间一直加速，其末速度根据 v2 -v2 =2asd当 04oW I