2018版高考物理二轮复习第1部分专题整合突破专题限时集训3平抛和圆周运动

1、专项极限训练(3)水平投掷和圆周运动(对应于学生手册的第121页)(时限：40分钟)1.选择题(这个问题有10个小问题，每个都有6分。在每个小问题给出的四个选项中，只有问题1-6中的一个符合主题的要求，而问题7-10中的许多符合主题的要求。所有正确的得6分，选择正确但不是所有的得3分，选择错误的得0分。(1.(2016河南省三门峡市山州中学模拟)如图317所示，吊线的一端固定在天花板上的O点，另一端穿过光盘的中心孔，然后绑上一个橡皮球。当橡胶球静止不动时，垂直悬挂线刚好在水平桌面的边缘。现在，光盘被按在桌面上，并以恒定的速度沿着桌面边缘移动。在移动过程中，光盘的中心孔总是靠近桌面的边缘。图31

2、7a . vsinb . VCOC.vtan D.vcot 答从问题的含义来看，悬线与光盘的交点参与两个运动，一个是沿悬线方向，另一个是垂直于悬线方向，所以组合运动的速度是V。根据数学三角函数，有：V线=vsin ，悬线的速度是球上升的速度，所以A是正确的，而B、C和D是错误的。2.(2016山东潍坊第二模型)河流自西向东，宽度800米，河流中各点流速为V水，各点与河岸距离为X，V水与X的关系为V水=X(米/秒)。让船的船头垂直于河岸从南到北过河，船的划桨速度总是V艇=4米/秒，那么下面的说法是正确的TutorialNo。图318A.船过河的轨迹是一条直线B.这条船在河里的最高速度是5米/秒C

3、.距离南岸200米处的船速低于距离北岸200米处的船速D.船过河的时间是160秒这条船沿着河岸以变速直线运动，并以恒定的速度在垂直于河岸的方向上运动。合成加速度的方向与合成速度的方向不在同一条直线上，而是以曲线形式运动。选项一是错误的；当船到达x=远离河岸时，水流速度最大，最大水流速度为V水m=800 m/s=3 m/s，因此船在河水中的最大速度为V=5 m/s，选项B正确；当船距南岸和北岸200米时，水流速度相同，所以船的速度相同，选项C是错误的；当船过河时，T=s=200s，选项d是错误的。3.(2017年第一次全国高考高三(新课程标准第二卷)有一个垂直的转轴以角速度匀速转动，一根长为L的

4、绳子系在一个质量为m的球上，为了使球在不离开光滑水平面的情况下随转轴匀速转动，A点到水平面的高度h最小()图319A.B.2gC.D.a以球为研究对象，球受到重力mg、水平支撑力n和绳索拉力f三种力的影响，垂直方向的合力为零，水平方向所需的向心力为m，如果绳索与垂直方向的夹角为，则r=htan，则fcosn=mg；Fsin =m2htan 。当球即将离开水平面时，n=0，当fcos =mg，fsin =mg tan =m 2htan ，即h=时。所以选择A.4.(2017武汉华中师范大学第一附属中学模拟)如图320所示，一个金属球A系在一条细线的下端，细线的上端固定在一个金属块B上，金属块B放

5、在一个有小孔的水平桌面上。球在某个水平面上做匀速圆周运动。现在，球甲变成一个较低的水平面，作匀速圆周运动(图中未示出)，金属块乙保持静止在桌面上。TutorialNo。图320A.金属块b在桌面上的静摩擦力增加B.金属块B由桌面支撑，变得更小C.细线的张力变大D.的角速度设A和B的质量分别为m和m，匀速圆周运动时A的向心加速度为A，细线与垂直方向的夹角为。对于B，静摩擦力F=Tsin，对于A，Tsin =ma，Tcos =mg，解是A=GTAN。当减小时，静摩擦力减小。以整体为研究对象，可知桌面对B的支持是不变的，应该等于(m m)g，所以B是错误的；细线的拉力t=，变小，t变小，所以c是错的

6、；假设细线长度为l，则a=a=gtan=2 sin，=，变小，变小，因此d是正确的。5.(辽宁盘锦模拟，2017)图321为排球场示意图。排球比赛中，排球场地总长度为L，前场长度为H，运动员的跳跃水平很高。如果运动员的跳跃水平不高，并且击球点的高度小于某个临界值，那么无论水平击球的速度有多快，排球要么触网要么越过边界。让运动员同时站在前面。图321A.H=h B.H=C.H=h D.H=h打完排球后，排球被放平。当排球刚触网并到达底线时，有：=v0+=v0同步解给出h=h，所以c6.(2017儋州市四校联考)如图322所示，光杆长度为L，一端固定在水平轴上的O点，另一端是一个小球(可视为质点)

7、。小球在以O为中心的垂直面内做圆周运动，可以通过最高点，G是重力加速度。以下说法是正确的()TutorialNo。图322A.球通过最高点的速度可能小于B.当球通过最高点时，光杆的作用力不可能为零C.当球通过最高点时，光杆的作用力随着球的速度增加而增加D.当球通过最高点时，光杆的作用力随着球速的增加而减小当球在最高点时，杆可以向球显示支撑力。根据牛顿第二定律，如果mg-f=m，那么得到v，所以a是正确的。当球的速度为0时，重力提供向心力，杆的作用力为零，所以B是错的。这时，根据牛顿第二定律，有mg f=m，这意味着V和f越大，杆的拉力就越大。当球通过最高点时，杆对球的作用力也可以表示为支撑力。

8、当表示为支撑力时，有mg-f=(2017衡水市冀州中学)如图所示，光滑的斜坡与水平面成角。在斜坡上，一根长度为L=0.30米的光杆一端系着一个质量为0.2公斤的小球，另一端固定在O点上。现在把光杆拉到水平位置，然后给球一个沿平板垂直于光杆的初始速度V 0=3.0 m/s，G取10 m/s2。A.此时球的加速度为m/s2B.当球到达最高点时，杆的弹力沿斜面上升C.如果v0增加，当球到达最高点时，杆对球的弹性肯定会增加D.如果v0增加，当球到达最高点时，杆对球的弹力可能会减小c球在变速圆内运动，初始位置的加速度不指向圆的中心，所以分解为：切向加速度为：a =gsin向心加速度：an=30m米/S2

9、；这时，球的加速度是组合加速度，a=an=30m/S2 m/S2，所以a是错的；根据动能定理，从起点到最高点过程是：-mg lsin=mv-mv；解决方案是：v1=m/s；考虑到临界情况，如果杆没有弹性力，重力的平行斜坡分量提供向心力，即：mgsin =m，解为：v2=m/s，表明v2=m/s小于v1，表明杆在最高点对球的拉力，所以b是错误的；在最高点，光杆对球的弹力是拉力，所以：f mgsin =m，如果初始速度增加，最高速度也增加，所以拉力f必须增加，所以c是正确的，d是错误的。7.(枣庄，2017年底)在垂直杆上安装一个光滑的小导槽，使垂直投掷的球可以改变方向，做平抛运动；排除球通过导槽

10、时的能量损失；让球从地面沿杆垂直投掷的速度为V，重力加速度为G；那么当球具有最大水平位移时，下面的陈述是正确的()TutorialNo。图323A.导向槽位置应在高的位置B.最大水平距离为C.当球在上升和下降过程中通过相同的高度时，组合速度总是V下降=2V上升D.当球落地时，速度方向与水平方向成45度角假设水平投掷的初始速度为v0，根据机械能守恒定律，可以得到如下公式：mv mgh=mv2，解为v0=；根据平抛运动的知识，我们可以得到下落时间：t=，那么水平位移x=v0t=，所以当-2h=2h时，水平位移最大，解是h=，a是正确的；最大水平位移为：x=2h=，b错；根据机械能守恒定律，上升率和

11、下降率在一定高度相等，c错了；让速度和水平方向形成一个角度，位移和水平方向的夹角为。根据平抛运动定律，tan =2 tan =2=1，那么=45，所以D是正确的。8.(2017南宁高考物理模型1)如图324所示，当球以一定速度从点A正上方的斜面底部水平抛向倾角为的斜面时，球向斜面的位移最小，(重力加速度为G)，然后()图324A.小球平抛的初速度v0=sin B.小球平抛的初始速度v0=sin C.飞行时间t=cos D.飞行时间t=通过投掷点作为斜坡的垂直线，如图所示：当球落在斜坡上的B点时，位移最小。那么，让运动时间为T水平方向：x=hcos sin=v0t垂直方向：y=hcos cos=

12、gt2。结果是v0=sin ，t=cos 。因此，选择A和c9.(2017金城三款)如图325所示，点A、点B、点C在同一垂直面上，在同一直线上。如果一个球以初始速度v1从点A水平投掷，它可以刚好通过点B。从点A移动到点B的时间是t1，到达点B时速度和水平方向之间的角度是1，落地时的水平位移是X1。如果以初始速度v2从点A水平投掷，它可以刚好通过点C。当从点A移动到点C时，速度和水平方向之间的角度为2，着陆时的水平距离为x2。众所周知，AB的水平距离是BC的两倍，然后是()TutorialNo。图325a . v1v2=23 b . t1T2=c . tan1tan2=23d . x1x2=因

13、为甲、乙、丙在同一垂直面上，在同一直线上，所以垂直位移与水平位移之比是一定的；设ABC连线与水平方向的夹角为，则tan =解决方法是：t=。垂直速度vy=gt=2v0tan 落在ABC连线上。让速度和水平方向之间的角度为，tan =2 tan 当球到达ABC的连线时，知道速度和水平方向之间的角度与初始速度无关，速度和水平方向之间的角度是相同的。根据几何关系，AB与AC的水平距离之比为23；因此，当球到达点B和点C时，垂直位移的比率为=4Y=gt2 (2) (5): Y=，所以：=6同时 :=因此，一个是错误的；同时 :=，所以B是正确的；根据公式(3)，当球到达ABC连线上的B点和C点时，速度

14、与水平方向的夹角与初始速度无关，所以球与水平方向的夹角相同，所以tan 1: tan 2=1: 1，所以C是错误的；两个球在垂直方向自由下落，所以运动时间相等，水平位移：x=v0t同时 :=，所以D是正确的。10.如图326所示，这是一条水平的“梨形”跑道。两条曲线是半径为r=90m的大圆弧和半径为r=40m的小圆弧。直路与曲线相切。大弧和小弧的中心之间的距离为l=100m米。当赛车沿弯道行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力是赛车重力的2.25倍。假设赛车。在曲线上做匀速圆周运动。如果赛车不打滑，并且绕赛道转圈的时间最短(发动机功率足够大，重力加速度G为10 m/s2，=3.14)，则赛车()

15、TutorialNo。图326A.绕过一个小弧形弯后加速B.在大弧形弯道上的速度是45米/秒C.直道上的加速度为5.63米/秒2D.通过小弧弯的时间是5.58秒当赛车做圆周运动时，通过F=可知小弧线上的速度很小，所以赛车绕过小弧线后加速，选项A是正确的；在大圆弧曲线上，根据f=m，其速度为v=45 m/s，选项b正确；同样，我们可以在一条小弧线上得到速度v=30m/s。如图所示，从转角关系来看，=60，直道的长度x=lsin60=50m，根据v2-v 2=2ax直道加速度a6.50米/秒2，选项c错误；对应于小弯曲的中心角为120，弧长为s=。相应的运动时间t= 2.79 s，选项d是错误的。

16、第二，计算题(本题有2个小问题，共32分)11.(14点)(沈阳模拟2017)图327所示轨道为光滑圆管，垂直立于水平地面上，其中ABC为圆形轨道的一部分，CD为倾斜直线轨道，与点C相切，已知圆形轨道半径为R=1 m，倾斜轨道CD与水平地面的夹角为=37。现在，一个小球以一定的初始速度从点A注入圆管，球的直径略大。取重力加速度g=10 m/s2，sin 37=0.6，cos 37=0.8，计算球通过倾斜轨道CD的最长时间(结果保留一个有效数字)。图327【分析】如果球在倾斜轨道上经过的时间最长，球到达圆形轨道最高点的速度为0，从最高点到点C:根据动能定理，可以得到小球：mgh=mv根据几何关系：h=r-rcos 球在圆截面内以匀速直线运动，这可以从位移公式中得到：L=vCt+at2光盘的长度是：1=利用牛顿第二定律，我们可以得到：mgsin =ma用数据代替同时解：t=s 0.7s .答案 0.7秒12.(18分)电视台快乐向前冲节目的设施如图327所示。AB是一条水平直线轨道，上面安装有电动吊架，可以载人移动。半径为R、角速度为的转盘和海绵垫漂浮在水面上。转盘轴线与平台的水平距离为L，平台边缘与转盘平面的高度差为H。玩家可以抓住挂钩，由电机驱动。从点A下方的平台边缘，以零初始速度和加速度做匀速直线运动。玩家必须做出良好的判断，并在合适的