2013高考物理 模擬新題特快專遞（第二期）專題四 曲線運(yùn)動(dòng)

2013高考模擬新題特快專遞第二期四曲線運(yùn)動(dòng)1（2013四川自貢一診）在同一水平直線上的兩位置分別沿同方向水平拋出兩個(gè)小球A 和B，其運(yùn)動(dòng)軌跡如右圖所示，不計(jì)空氣阻力要使兩球在空中相遇，則必須（ ）A同時(shí)拋出兩球B先拋出A球C先拋出B球D使兩球質(zhì)量相等1答案：A 解析：在同一水平直線上的兩位置拋出兩球，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的飛行時(shí)間只與高度有關(guān)，要使兩球在空中相遇，必須同時(shí)拋出兩球，選項(xiàng)A正確。2（2013四川資陽診斷）如圖所示，水平放置的兩個(gè)用相同材料制成的輪P和Q靠摩擦傳動(dòng)，兩輪的半徑Rr =21。當(dāng)主動(dòng)輪Q勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在Q輪邊緣上放置的小木塊恰能相對靜止在Q輪邊緣上，此時(shí)Q輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為1，木塊的向心加速度為a1；若改變轉(zhuǎn)速，把小木塊放在P輪邊緣也恰能靜止，此時(shí)Q輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為2，木塊的向心加速度為a2，則ABCD答案：AC解析：根據(jù)題述，a1=12 r，ma1=mg；聯(lián)立解得g =12 r。小木塊放在P輪邊緣也恰能靜止，g =2R=22r。R=2 r，聯(lián)立解得，選項(xiàng)A正確B錯(cuò)誤；a2=g =2R，選項(xiàng)C正確D錯(cuò)誤。vabcddbcaAdbcaBdbcaCdbcaD3、（2013江蘇常州模擬）如圖所示，光滑水平桌面上，一個(gè)小球以速度v向右做勻速運(yùn)動(dòng)，它經(jīng)過靠近桌邊的豎直木板ad邊前方時(shí)，木板開始做自由落體運(yùn)動(dòng)。若木板開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，cd邊與桌面相齊，則小球在木板上的投影軌跡是（ ）答案：B解析：木板做自由落體運(yùn)動(dòng)，若以木板做參考系，則小球沿豎直方向的運(yùn)動(dòng)可視為豎直向上的初速度為零、加速度為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，所以小球在木板上的投影軌跡是B。4（2013山東萊州質(zhì)檢）如圖所示，在同一平臺(tái)上的O點(diǎn)水平拋出的三個(gè)物體，分別落到a、b、c三點(diǎn)，則三個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的初速度va，vb，vc的關(guān)系和三個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間ta，tb,tc的關(guān)系分別是( )Ava>vb>vc ta>tb>tc Bva<vb<vc ta=tb=tcCva<vb<vc ta>tb>tc Dva>vb>vc ta<tb<tc4. 答案：C解析：根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間只與高度有關(guān)，三個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間ta，tb，tc的關(guān)系是ta>tb>tc，初速度關(guān)系是va<vb<vc，選項(xiàng)C正確。5（2013山東萊州質(zhì)檢）在學(xué)習(xí)運(yùn)動(dòng)的合成與分解時(shí)我們做過如左下圖所示的實(shí)驗(yàn)。在長約80cm100cm一端封閉的玻璃管中注滿清水，水中放一個(gè)用紅蠟做成的小圓柱體(小圓柱體恰能在管中勻速上浮)，將玻璃管的開口端用膠塞塞緊。然后將玻璃管豎直倒置，在紅蠟塊勻速上浮的同時(shí)使玻璃管緊貼黑板面水平向右勻加速移動(dòng)，你正對黑板面將看到紅蠟塊相對于黑板面的移動(dòng)軌跡可能是右下圖中的5. 答案：C解析：紅蠟塊的運(yùn)動(dòng)可分解為豎直向上的勻速運(yùn)動(dòng)和水平方向的勻加速運(yùn)動(dòng)，正對黑板面將看到紅蠟塊相對于黑板面的移動(dòng)軌跡可能是右下圖中的C。 6（2013山東萊州質(zhì)檢）如圖所示，物體A、B經(jīng)無摩擦的定滑輪用細(xì)線連在一起，A物體受水平向右的力F的作用，此時(shí)B勻速下降，A水平向左運(yùn)動(dòng)，可知( )A、物體A做勻速運(yùn)動(dòng)B、A做加速運(yùn)動(dòng)C、物體A所受摩擦力逐漸增大D、物體A所受摩擦力逐漸減小6. 答案：BD解析：把A向左的速度v沿細(xì)線方向和垂直細(xì)線方向分解，沿細(xì)線方向的分速度為vcos，B勻速下降，vcos不變，而角增大，cos減小，則v增大，所以A做加速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B正確A錯(cuò)誤；由于A對地面的壓力逐漸減小，所以物體A所受摩擦力逐漸減小，選項(xiàng)D正確C錯(cuò)誤。7（2013北京四中摸底）如圖，兩個(gè)半徑均為R的1/4光滑圓弧對接于O點(diǎn)，有物體從上面圓弧的某點(diǎn)C以上任意位置由靜止下滑（C點(diǎn)未標(biāo)出），都能從O點(diǎn)平拋出去，則（ ）ACO1O60°BCO1O45°C落地點(diǎn)距O2最遠(yuǎn)為2RD落地點(diǎn)距O2最近為R答案：AC解析：要使物體從O點(diǎn)平拋出去，在O點(diǎn)有mg=mv2/R，解得物體從O點(diǎn)平拋出去的最小速度v=。設(shè)CO1O，由機(jī)械能守恒定律，mgR(1-cos)=mv2，解得=CO1O60°，選項(xiàng)A正確B錯(cuò)誤；由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，x=vt，R=gt2，解得落地點(diǎn)距O2最近為R。若物體從A點(diǎn)下滑，到達(dá)O點(diǎn)時(shí)速度為v=。由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，x=vt，R=gt2，解得落地點(diǎn)距O2最遠(yuǎn)為2R，選項(xiàng)C正確D錯(cuò)誤。8（2013四川綿陽一診）如圖所示，足夠長的斜面上有a、b、c、d、e五個(gè)點(diǎn)，ab=bc=cd=de，從a點(diǎn)水平拋出一 個(gè)小球，初速度為v時(shí)，小球落在斜面上的b點(diǎn)，落在斜面上時(shí)的速度方向與斜面夾角 為;不計(jì)空氣阻力，初速度為2v時(shí)A.小球可能落在斜面上的c點(diǎn)與d點(diǎn)之間B.小球一定落在斜面上的e點(diǎn)C.小球落在斜面時(shí)的速度方向與斜面夾角大于D.小球落在斜面時(shí)的速度方向與斜面夾角也為答案：BD解析：設(shè)ab=bc=cd=de=L0，初速度為v時(shí)，小球落在斜面上的b點(diǎn)，則有，L0cos=vt1，L0sin=gt12，初速度為2v時(shí)，Lcos=2vt2，Lsin=gt22，聯(lián)立解得L=4 L0，即小球一定落在斜面上的e點(diǎn)，選項(xiàng)B正確A錯(cuò)誤；由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知，小球落在斜面時(shí)的速度方向與斜面夾角也為，選項(xiàng)C錯(cuò)誤D正確。9（2013四川綿陽一診）如圖所示，半徑為R、圓心角為600的光滑圓弧槽，固定在高為h的平臺(tái)上，小物塊從圓 弧槽的最高點(diǎn)A靜止開始滑下，滑出槽口 B時(shí)速度水平向左，小物塊落在地面上C點(diǎn)， B、C兩點(diǎn)在以O(shè)2點(diǎn)為圓心的圓弧上，O2在B點(diǎn)正下方地面上，則A.4R=hB.2R=hC.R=hD. R=2h答案：B解析：小物塊從圓 弧槽的最高點(diǎn)A靜止開始滑下，機(jī)械能守恒，由mgR(1-cos60°)=mv2.?；霾劭?B后做平拋運(yùn)動(dòng)，h=gt2.，h=vt，聯(lián)立解得2R=h，選項(xiàng)B正確。10（2013山西忻州一中檢測）如圖所示，在豎直放置的半圓形容器的中心O點(diǎn)分別以水平初速度v1、v2拋出兩個(gè)小球(可視為質(zhì)點(diǎn))，最終它們分別落在圓弧上的A點(diǎn)和B點(diǎn)，已知OA與OB互相垂直，且OA與豎直方向成角，則兩小球初速度之比為Atan BcosCtan Dcos答案：C解析：兩小球被拋出后都做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)半圓形容器的半徑為R，兩小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間分別為t1，t2，對A球：Rsin= v1 t1，Rcos=g t12。對A球：R cos= v2 t2，Rsin=g t22。聯(lián)立解得：兩小球初速度之比為=tan，選項(xiàng)C正確。11（2013山西忻州一中檢測）如圖兩段長均為L的輕質(zhì)線共同系住一個(gè)質(zhì)量為m的小球，另一端分別固定在等高的A、B兩點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)間距也為L，今使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速率為v，兩段線中張力恰好均為零，若小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速率為2v，則此時(shí)每段線中張力大小為A.mg B2mg C3mg D4mg答案：解析：當(dāng)小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速率為v，兩段線中張力恰好均為零，有mg=m；當(dāng)小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速率為2v，設(shè)每段線中張力大小為F，應(yīng)有2Fcos30°+ mg=m；解得F=mg，選項(xiàng)A正確。12. （2013安徽皖南八校聯(lián)考）2012年奧運(yùn)會(huì)在英國倫敦舉行，已知倫敦的地理位里是北緯52°，經(jīng)度0°；而北京的地理位里是北緯40°，東經(jīng)116°，則下列判斷正確的是 A.隨地球自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的線速度大小，倫教奧運(yùn)比賽場館與北京奧運(yùn)比賽場館相同 B.隨地球自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的線速度大小，倫敦奧運(yùn)比賽場館比北京奧運(yùn)比賽場館大 C.隨地球自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小，倫教奧運(yùn)比賽場館比北京奧運(yùn)比賽場館小 D站立在領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)上的運(yùn)動(dòng)員，其隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度就是重力加速度答案：C解析：地面物體隨地球繞地軸轉(zhuǎn)動(dòng)半徑為r=Rcos，是緯度，線速度v=r= Rcos，向心加速度a=r2=2Rcos。由于倫敦緯度高于半徑，因此有倫敦線速度小于北京，倫敦向心加速度小于北京，選項(xiàng)C正確AB錯(cuò)誤。隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度是萬有引力與地面支持力合力產(chǎn)生的，方向指向地軸，重力加速度是由重力產(chǎn)生的方向豎直向下，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。RvH圖1113、(2013洛陽期中)如圖11所示，具有圓錐形狀的回轉(zhuǎn)器（陀螺）繞它的軸線在光滑的桌面上以角速度快速旋轉(zhuǎn)，同時(shí)以速度v向右運(yùn)動(dòng)，若回轉(zhuǎn)器的軸線一直保持豎直，為使回轉(zhuǎn)器從桌子的邊沿滑出時(shí)不會(huì)與桌子邊緣發(fā)生碰撞，速度v至少應(yīng)等于（設(shè)回轉(zhuǎn)器的高為H，底面半徑為R，不計(jì)空氣對回轉(zhuǎn)器的作用）A.R B. H C. D. 答案：D解析：根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，R=vt，H=gt2，聯(lián)立解得v=。800m14(2013洛陽期中)如圖6所示，一架在2000m高空以200m/s的速度水平勻速飛行的轟炸機(jī)，要想用兩枚炸彈分別炸山腳和山頂?shù)哪繕?biāo)A和B。已知山高720m，山腳與山頂?shù)乃骄嚯x為800m，若不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2，則投彈的時(shí)間間隔應(yīng)為A4sB5sC8sD16s答案：C解析：命中A的炸彈飛行時(shí)間t1=20s；命中B的炸彈飛行時(shí)間t2=16s；飛機(jī)飛行800m需要時(shí)間4s。投彈的時(shí)間間隔應(yīng)為t= t1- t2+4s=8s，選項(xiàng)C正確。15(2013洛陽期中)如圖4所示，長為L的輕桿，一端固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球，另一端固定在水平轉(zhuǎn)軸O上，桿隨轉(zhuǎn)軸O在豎直平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為，某時(shí)刻桿對球的作用力恰好與桿垂直，則此時(shí)桿與水平面的夾角是 O圖4Asin= Btan= Csin= Dtan=答案：A解析：對小球分析受力，桿對球的作用力和小球重力的合力一定沿桿指向O，合力大小為mL2，畫出m受力的矢量圖。由圖中幾何關(guān)系可得sin=，選項(xiàng)A正確。16（11分）(2013洛陽期中)如圖16所示，在水平地面上固定一傾角37°，表面光滑的斜面體，物體A以v16m/s的初速度沿斜面上滑，同時(shí)在物體A的正上方，有一物體B以某一初速度水平拋出。如果當(dāng)A上滑到最高點(diǎn)時(shí)恰好被B物體擊中。A、B均可看作質(zhì)點(diǎn)，sin37º0.6，cos37º0.8，g取10m/s2。求：v1v2ABh圖16（1）物體A上滑到最高點(diǎn)所用的時(shí)間t；（2）物體B拋出時(shí)的初速度v2；（3）物體A、B間初始位置的高度差h。16.（11分）解：物體A上滑過程中，由牛頓第二定律得：mgsin=ma 代入數(shù)據(jù)得：a=6m/s2 2分設(shè)物體A滑到最高點(diǎn)所用時(shí)間為t，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式： 解得：t=1s 2分物體B平拋的水平位移：=2.4m 物體B平拋的初速度：=2.4m/s 4分物體A、B間的高度差：=6.8m 3分17（10分）（2013山西忻州檢測）如圖所示，一質(zhì)點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)先后經(jīng)過A、B兩點(diǎn)，到達(dá)A點(diǎn)時(shí)速度方向與水平方向的夾角為30°，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度方向與水平方向的夾角為60°。（1）求質(zhì)點(diǎn)在A、B位置的豎直分速度大小之比；（2）設(shè)質(zhì)點(diǎn)的位移AB與水平方向的夾角為，求tan的值。17.解析：（1）設(shè)質(zhì)點(diǎn)平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為v0，在AB點(diǎn)的豎直分速度分別為vAy、vAy，則vAy=v0tan30°，vBy=v0tan60°，聯(lián)立解得vAyvBy=13。（2）設(shè)質(zhì)點(diǎn)從A到B的時(shí)間為t，豎直位移為y，水平位移為x，則有tan=y/x，x=v0t，y=t，聯(lián)立解得tan=。ABmOCO37°圖1818.(2013洛陽期中)如圖18所示，裝置BOO可繞豎直軸OO轉(zhuǎn)動(dòng)，可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A與兩細(xì)線連接后分別系于B、C兩點(diǎn)，裝置靜止時(shí)細(xì)線AB水平，細(xì)線AC與豎直方向的夾角。已知小球的質(zhì)量m=1kg，細(xì)線AC長l1m，B點(diǎn)距C點(diǎn)的水平和豎直距離相等。（重力加速度g取10m/s2,）（1）若裝置勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為時(shí)，細(xì)線AB上的張力為0而細(xì)線AC與豎直方向的夾角仍為37°，求角速度的大小；2/(rad·s-1)20510152025303540T/N510152025303540圖19（2）若裝置勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，求細(xì)線AC與豎直方向的夾角（3）裝置可以以不同的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，試通過計(jì)算在坐標(biāo)圖19中畫出細(xì)線AC上張力T隨角速度的平方變化的關(guān)系圖像解：（1）當(dāng)細(xì)線AB上的張力為0時(shí)，小球的重力和細(xì)線AC張力的合力提供小球圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，有：解得： 5分（2）當(dāng)時(shí)，小球應(yīng)該向左上方擺起，假設(shè)細(xì)線AB上的張力仍然為0，則：解得：， 3分因?yàn)锽點(diǎn)距C點(diǎn)的水平和豎直距離相等，所以，當(dāng)時(shí)，細(xì)線AB恰好豎直，且說明細(xì)線AB此時(shí)的張力恰好為0，故此時(shí)細(xì)線AC與豎直方向的夾角為53° 3分（3）時(shí)，細(xì)線AB水平，細(xì)線AC上的張力的豎直分量等于小球的重力，即： 2分時(shí)細(xì)線AB松弛，細(xì)線AC上張力的水平分量等于小球做圓周運(yùn)動(dòng)需要的向心力： 2分時(shí)，細(xì)線在豎直方向繃直，仍然由細(xì)線AC上張力的水平分量提供小球做圓周運(yùn)2/(rad·s-1)20510152025303540T/N510152025303540動(dòng)需要的向心力： 2分綜上所述：時(shí)，不變；時(shí)，T2關(guān)系圖像如圖所示。 3分