專題04曲線運(yùn)動(dòng)(解析版)

1、高考物理精選考點(diǎn)專項(xiàng)突破題集專題四曲線運(yùn)動(dòng)、單項(xiàng)選擇題：（在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)符合題目要求）1、如圖所示，兩物塊 A、B套在水平粗糙的 CD桿上，并用不可伸長的輕繩連接，整個(gè)裝置能繞過CD中點(diǎn)的軸001轉(zhuǎn)動(dòng)。已知兩物塊質(zhì)量相等，桿CD對物塊A、B的最大靜摩擦力大小相等，開始時(shí)繩子處于自然長度（繩子恰好伸直但無彈力），物塊B到001軸的距離為物塊 A到001軸距離的兩倍，現(xiàn)讓該裝置從靜止開始轉(zhuǎn)動(dòng)，使轉(zhuǎn)速逐漸增大，在繩子從處于自然長度到兩物塊A、B即將滑動(dòng)的過程中，下列說法正確的是（）IIcf4=dA ；扭|A、B受到的靜摩擦力一直增大B、B受到的靜摩擦力是先增大，后保持不變C、A受

2、到的靜摩擦力是先增大后減小D、A受到的合外力先增大后減小【答案】B?！窘馕觥恳?yàn)橥晦D(zhuǎn)軸，所以A、B的角速度相同，由rA他03【答案】D?！窘馕觥咳扬w刀做斜拋運(yùn)動(dòng)，由于垂直打在木板上，因此逆過程是平拋運(yùn)動(dòng)。豎直方向自由落體運(yùn)動(dòng),1廠豎直位移hM=3h, hN=2h, hP=h，聯(lián)立h= - gt2知tM : tN: tp =J3 : J2 ： 1,因此B錯(cuò)誤。水平方向勻速直線運(yùn)動(dòng)，由圖知水平位移x相同，由X=V0t和tM : tN : tp= J3 :（2 : 1知垂直打木板時(shí)的速度大小VMVNrB 知 VAVB，因此A錯(cuò)誤。由 且=m3 2r知3ATb,因此C錯(cuò)誤。由sinmgB仝知支持力

3、大小方向都相同，因此D錯(cuò)誤。故本題選 B。Fn【考點(diǎn)】勻速圓周運(yùn)動(dòng)；函數(shù)式法B、三個(gè)小球落地點(diǎn)的間隔距離C、三個(gè)小球落地點(diǎn)的間隔距離LiL 2【難度】中等7、在水平路面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)的小車上有一固定的豎直桿，其上的三個(gè)水平支架上有三個(gè)完全相同的小球A、B、C,它們離地的高度分別為3h、2h和h。當(dāng)小車遇到障礙物P時(shí)，立即停下來，三個(gè)小球同時(shí)從支架上水平拋出，先后落到水平路面上，如圖所示。則下列正確的是Li= L2【答案】【解析】三個(gè)小球都做平拋運(yùn)動(dòng),水平初速度相同，由H= - gt2知落地時(shí)間只取決于高度，比例是自然數(shù)平2方根比，因此A錯(cuò)誤。由x=vot知，水平位移之比是平方根比。 設(shè)P C

4、=L ,則Li=BC=(V2 1)L, L2=&3Q2)L,因此D正確。故本題選D?！究键c(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)，函數(shù)式法【難度】中等8、如圖甲所示，輕桿一端固定在 0點(diǎn)，另一端固定一小球， 現(xiàn)讓小球在豎直平面內(nèi)做半徑為 R的圓周運(yùn)動(dòng)。小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，桿與小球間彈力大小為Fn，小球在最高點(diǎn)的速度大小為V,其Fn v2圖象如圖乙所示。則()A、小球的質(zhì)量為aRbB、當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮镃、v2=c時(shí)，在最高點(diǎn)桿對小球的彈力方向向上D、v2=2b時(shí)，在最高點(diǎn)桿對小球的彈力大小為2a【答案】A?！窘馕觥繉U球模型，要分類討論。當(dāng) V2=0時(shí)a mg=0,當(dāng)V2=b時(shí)，mg=m，聯(lián)立解得口二碁和g=,RDR

5、c因此A正確B錯(cuò)誤。V2=c時(shí)mg+FN=m ,此時(shí)小球受的彈力方向向下， 因此C錯(cuò)誤。當(dāng)v2=2b時(shí)mg+ FnR2bb一=mR，聯(lián)立mg=mR可知FN=a，方向豎直向下，因此D錯(cuò)誤。故本題選A?！究键c(diǎn)】變速圓周運(yùn)動(dòng)；臨界問題【難度】中等POQ水平。一質(zhì)量為 m的質(zhì)9、如圖，一半徑為 R，粗糙程度處處相同的半圓形軌道豎直固定放置，直徑點(diǎn)自P點(diǎn)上方高度R處由靜止開始下落，恰好從 P點(diǎn)進(jìn)入軌道。質(zhì)點(diǎn)滑到軌道最低點(diǎn)N時(shí)，對軌道的壓力為4mg ,g為重力加速度的大小。用W表示質(zhì)點(diǎn)從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過程中克服摩擦力所做的功， 則(A、WB、WC、WD、W【答案】C。Vn21mgR，質(zhì)點(diǎn)恰好可以到達(dá) Q

6、點(diǎn)21mgR，質(zhì)點(diǎn)不能到達(dá) Q點(diǎn)21-mgR，質(zhì)點(diǎn)到達(dá)Q后，繼續(xù)上升一段距離21-mgR，質(zhì)點(diǎn)到達(dá) Q后，繼續(xù)上升一段距離2【解析】從出發(fā)點(diǎn)到 P點(diǎn)，由動(dòng)能定理知 mgR=Ekp，在N點(diǎn)由牛頓第二定律知 4mg-mg=m 知EkN =R3mgR,從P到N由動(dòng)能定理知 mgR-W= mgR，因此 W=設(shè)PN上某點(diǎn)與OP的夾角為 02 2 2由變速圓周運(yùn)動(dòng)知 Fn mgsin 0 =*?，根據(jù)左右對稱，在同一高度，由于摩擦力做負(fù)功導(dǎo)致右側(cè)對稱點(diǎn)速率小，軌道的支持力小，滑動(dòng)摩擦力小，因此W克W。從N到Q,由動(dòng)能定理知 一mgR-W克=EkQ- 3mgR2Co因此EkQ = 22克0,質(zhì)點(diǎn)繼續(xù)上升一段

7、距離。故本題選【考點(diǎn)】變速圓周運(yùn)動(dòng)；動(dòng)能定理【難度】較難10、一條船要在最短時(shí)間內(nèi)渡過寬為100m的河，已知河水的流速 Vi與船離河岸的距離 x變化的關(guān)系如圖甲所示，船在靜水中的速度V2與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示，則以下判斷中正確的是（）530 ICO 我m)甲時(shí)rnX可A、船渡河的最短時(shí)間20sB、船運(yùn)動(dòng)的軌跡可能是直線C、船在河水中航行的加速度大小為a=0.4 m/s2D、船在河水中的最大速度是5m/s【答案】C o【解析】當(dāng)船頭垂直河岸時(shí)渡河時(shí)間最短tmin=-d = 150=20s,因此A正確。船在垂直河岸方向上勻速, v25在沿河岸方向上變速，因此軌跡一定是曲線，因此B錯(cuò)誤。船垂直河岸

8、的位移50m所用時(shí)間t=50 =l0s，5a=T10o/s2。因此C正確。船在河水中的最大速度是曲/52J41m/S,因此 D錯(cuò)誤。故本題選 Co【考點(diǎn)】運(yùn)動(dòng)的合成和分解；臨界問題【難度】中等二、多項(xiàng)選擇題：（在每小題給出的四個(gè)答案之中，有多個(gè)選項(xiàng)正確）11、測量分子速率分布的裝置示意圖：圓筒繞其中心勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，側(cè)面開有狹縫N,內(nèi)側(cè)貼有記錄薄膜，M在圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)半個(gè)周期的NP, PQ間距相等。則（）為正對狹縫的位置。從原子爐R中射出的銀原子蒸汽穿過屏上S縫后進(jìn)入狹縫N，時(shí)間內(nèi)相繼到達(dá)并沉積在薄膜上。展開的薄膜如右圖所示,JiM附近的銀原子速率較大到達(dá)到達(dá)Q附近的銀原子速率較大位于PQ區(qū)間的分子百分率

9、大于位于NP區(qū)間的分子百分率位于PQ區(qū)間的分子百分率小于位于NP區(qū)間的分子百分率【答案】AC。【解析】從原子爐 R中射出的銀原子向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，同時(shí)圓筒勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在轉(zhuǎn)動(dòng)半圈的過程中，銀原子依次全部到達(dá)最右端并打到記錄薄膜上，形成了薄膜圖象。從圖象可以看出，打在薄膜上M點(diǎn)附近的銀原子先到達(dá)最右端，所以速率較大，故A正確B錯(cuò)誤。從薄膜圖的疏密程度可以看出，打到薄膜上PQ區(qū)間的分子百分率大于位于 NP區(qū)間的分子百分率，故 C正確D錯(cuò)誤。注意分子速率分布規(guī)律的中間多,兩頭少”特征。故本題選AC?！究键c(diǎn)】勻速圓周運(yùn)動(dòng)；勻速直線運(yùn)動(dòng)【難度】中等12、一架飛機(jī)水平地勻速飛行，從飛機(jī)上每隔1s釋放一個(gè)鐵球

10、，先后共放 4個(gè)，若不計(jì)空氣阻力,球（）A、任何時(shí)刻總是排成拋物線B、飛機(jī)上的人看來鐵球在空中做自由落體運(yùn)動(dòng)C、在空中任何時(shí)刻總在飛機(jī)下方排成豎直的直線，它們的落地點(diǎn)是等間距的D、在空中相鄰兩個(gè)球的間距是保持不變的【答案】BC?！窘馕觥棵總€(gè)小球都做平拋運(yùn)動(dòng)，在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以釋放的小球都在飛機(jī)的正下方，即在飛機(jī)的正下方排成豎直的直線。因此A錯(cuò)誤。飛機(jī)上的人是以飛機(jī)為參考系，鐵球相對飛機(jī)在空中做自由落體運(yùn)動(dòng)，因此 B正確。高度一定，每個(gè)小球落地的時(shí)間相等，因?yàn)槊扛?s釋放一個(gè)，在水平方向上兩小球的間隔為x=v At，是等間距的，因此 C正確。以速度小的小球?yàn)閰⒖枷?，速度大的球做勻?/p>

11、運(yùn)動(dòng)，因此在空中相鄰兩個(gè)球的間距越來越大，因此D錯(cuò)誤。故本題選 BC?！究键c(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)；相對運(yùn)動(dòng)【難度】中等13、由光滑細(xì)管組成的軌道如圖所示，其中AB段和BC段是半徑為R的四分之一圓弧， 軌道固定在豎直平面內(nèi)。一質(zhì)量為 m的小球，從距離水平地面高為H的管口 D處靜止釋放，最后能夠從 A端水平拋出落到地面上。下列正確的是( )A、小球落到地面時(shí)相對于A點(diǎn)的水平位移值為B、小球落到地面時(shí)相對于 A點(diǎn)的水平位移值為2%4R2C、小球能從細(xì)管 A端水平拋出的條件是 H2RD、小球能從細(xì)管A端水平拋出的最小高度Hmin = 5R【答案】BC。d【解析】從D到A由動(dòng)能定理mg （ H 2R）= - mv

12、2知v=4gR，從A點(diǎn)拋出后做平拋運(yùn)動(dòng)，由2R= - gt2和x=vt知x=24R2，因此A錯(cuò)誤B正確。小球能從細(xì)管 A端水平拋出的臨界條件是速度大于零，由v=J2gH4gR 0知H 2R,因此C正確D錯(cuò)誤。故本題選 BCO【考點(diǎn)】變速圓周運(yùn)動(dòng)；平拋運(yùn)動(dòng)【難度】中等14、如圖A、B、C三個(gè)物塊放在水平的圓盤上，它們的質(zhì)量關(guān)系是mA=2mB=2mc，它們與轉(zhuǎn)軸的距離的關(guān)卩，且它們與圓盤間的最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力系是2rA=2rB=rc，三個(gè)物塊與圓盤表面的動(dòng)摩擦因數(shù)都為相等，當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，A、B、C都不滑動(dòng)，則（）A、C的向心加速度最大B、B的摩擦力最小C、當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速增大時(shí)，B比A先滑動(dòng)D、當(dāng)

13、圓盤轉(zhuǎn)速增大時(shí)， C比B先滑動(dòng)【答案】ABD。A正確。【解析】同軸轉(zhuǎn)動(dòng)角速度3相等，由a=32r和C的半徑最大知C的向心加速度最大，因此三者的向心力都由靜摩擦力提供Ff=m3 2r, B與A相比，r相同，m 小; B與C相比，m相同，r小，所以B由卩mg=mb 2r知3 =的摩擦力最小，因此B正確。當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速增大到物塊將要滑動(dòng)時(shí)摩擦力是最大靜摩擦力,由于2rA=2rB=rc, B與A同時(shí)開始滑動(dòng)，C比B和A先滑動(dòng)，故C錯(cuò)誤D正確。故本題選 ABD。【考點(diǎn)】勻速圓周運(yùn)動(dòng)；臨界問題【難度】中等Vc時(shí)，汽車15、公路急轉(zhuǎn)彎處通常是交通事故多發(fā)地帶。某公路急轉(zhuǎn)彎處是一圓弧，當(dāng)汽車行駛的速率為恰好沒有向

14、公路內(nèi)外兩側(cè)滑動(dòng)的趨勢，則在該彎道處A、路面外側(cè)高內(nèi)側(cè)低B、車速只要低于 Vc，車輛便會(huì)向內(nèi)側(cè)滑動(dòng)C、車速雖然高于VC,但只要不超出某一限度，車輛便不會(huì)向外側(cè)滑動(dòng)D .當(dāng)路面結(jié)冰時(shí)，與未結(jié)冰時(shí)相比，Vc的值變小【答案】AC?！窘馕觥柯访鎽?yīng)建成外高內(nèi)低，此時(shí)重力和支持力的合力指向內(nèi)側(cè)，提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力，因此A正確。當(dāng)車速低于Vc，所需的向心力減小，此時(shí)車有向內(nèi)側(cè)滑動(dòng)的超勢，靜摩擦力可以指向外側(cè)，減小提供的力,車輛不會(huì)向內(nèi)側(cè)滑動(dòng)， 因此B錯(cuò)誤。當(dāng)速度高于Vc時(shí)，摩擦力指向內(nèi)側(cè)，只要摩擦力不超過最大靜摩擦力,即速度不超出最高限度，車輛就不會(huì)側(cè)滑，因此C正確。當(dāng)路面結(jié)冰時(shí)，與未結(jié)冰時(shí)相比，由于支持力

15、和重力不變，則 Vc的值不變，因此 D錯(cuò)誤。故本題選 AC?！究键c(diǎn)】勻速圓周運(yùn)動(dòng)；臨界問題【難度】中等16、如圖所示，在水平圓盤上放有質(zhì)量分別為m、m、2m的可視為質(zhì)點(diǎn)的三個(gè)物體 A、B、C,圓盤可繞垂直圓盤的中心軸 00轉(zhuǎn)動(dòng)。三個(gè)物體與圓盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。三個(gè)物體與軸0共線且OA=OB=BC=r，現(xiàn)將三個(gè)物體用輕質(zhì)細(xì)線相連，保持細(xì)線伸直且恰無張力。當(dāng)圓盤從靜止開始轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度極其緩慢地增大，則對于這個(gè)過程，下列正確的是fXAfiA、A、B兩個(gè)物體同時(shí)達(dá)到最大靜摩擦力B、B、C兩個(gè)物體的靜摩擦力先增大后不變,A物體所受的靜摩擦力先增大后減小再增大C、當(dāng)4 時(shí)整體

16、會(huì)發(fā)生滑動(dòng)D、當(dāng)ug罟時(shí)，在3增大的過程中B、C間的拉力不斷增大【答案】C?！窘馕觥慨?dāng)圓盤轉(zhuǎn)速增大時(shí)靜摩擦力提供向心力,三者同軸轉(zhuǎn)動(dòng)角速度相等，由Umg=m 32R 知 3=帶，因此C最先達(dá)到轉(zhuǎn)折點(diǎn)，最先達(dá)到最大靜摩擦力，此時(shí)31=淫。然后BC細(xì)線開始提供拉力，B的摩擦V2rA的摩擦力將減小到零然力增大，B達(dá)到最大靜摩擦力后， AB之間繩開始有力的作用，隨著角速度最大,后反向增大。當(dāng) A與B的摩擦力也達(dá)到最大時(shí)，且 BC的拉力大于AB整體的摩擦力時(shí)物體將會(huì)出現(xiàn)相對滑動(dòng)，此時(shí)A與B還受到繩的拉力，對 C: T+u ?2mg=2m?2322，對AB整體：T=2卩mg解得：32=4里V r當(dāng)32*曲

17、時(shí)，整體會(huì)發(fā)生滑動(dòng)，故 A錯(cuò)誤BC正確。當(dāng)（學(xué)時(shí)，C的摩擦力沿著半徑向里，且沒有出現(xiàn)滑動(dòng)，故在3增大的過程中，由于向心力Fn=T+f不斷增大，故BC間的拉力不斷增大，因此確。故本題選 BCD?！究键c(diǎn)】勻速圓周運(yùn)動(dòng)；臨界問題【難度】較難17、隨著人們生活水平的提高，高爾夫球?qū)⒅饾u成為普通人的休閑娛樂。如圖所示，某人從高出水平地面的坡上水平擊出一個(gè)質(zhì)量為 m的高爾夫球。由于恒定的水平風(fēng)力的作用，高爾夫球豎直地落入距擊球點(diǎn)水平距離為L的A穴。則下列正確的是（）r*-LA、球被擊出后做平拋運(yùn)動(dòng)B、該球從被擊出到落入 A穴所用的時(shí)間為 FC、球被擊出時(shí)的初速度大小為屮半D、球被擊出后受到的水平風(fēng)力的大小

18、為mgL/h【答案】BCD。【解析】小球擊出后，受重力和水平風(fēng)力兩個(gè)力，不是平拋運(yùn)動(dòng)，因此A錯(cuò)誤。球在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，由h= - gt2知t= 2h，因此B正確。球在水平方向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，由2 V g知 V0=2Lt，因此C正確。水平方向由 F=ma和O=V0-at知F=mgL/h，因此D正確。故本題選BCD?！究键c(diǎn)】運(yùn)動(dòng)當(dāng)合成和分解；勻變速直線運(yùn)動(dòng)【難度】中等18、一快艇要從岸邊某處到達(dá)河中離岸100m遠(yuǎn)的浮標(biāo)處，已知快艇在靜水中的速度圖象如圖所示,流水的假設(shè)行駛中快艇在靜水中航行的分速度方向選定后就不再改變，則3r*臥伽.0）3O6他U1 0*速度圖象如圖所示,A、快艇的運(yùn)

19、動(dòng)軌跡可能是直線B、快艇的運(yùn)動(dòng)軌跡只可能是曲線C、最快到達(dá)浮標(biāo)處通過的位移為100 mD、最快到達(dá)浮標(biāo)處所用時(shí)間為20 s【答案】BD ?！窘馕觥靠焱У膬蓚€(gè)分運(yùn)動(dòng)一個(gè)是勻速直線另一個(gè)是勻加速直線，合初速度方向與合加速度的方向不共線,快艇做曲線運(yùn)動(dòng)。因此故 A錯(cuò)誤B正確。快艇的船頭與河岸垂直時(shí)渡河時(shí)間最短，由d=- at2 和2V a=t知t=20s,因此D正確。最快到達(dá)時(shí)沿河岸方向位移x=v水t=60m，實(shí)際位移 S匕d 100m。因此C錯(cuò)誤。故本題選 BD?！究键c(diǎn)】運(yùn)動(dòng)的合成和分解；臨界問題【難度】中等 三、計(jì)算題：（解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟）19、如圖所示，排球場總長為 18m，設(shè)球網(wǎng)高度為2m,運(yùn)動(dòng)員站在網(wǎng)前3m處正對球網(wǎng)跳起將球水平擊出。當(dāng)擊球點(diǎn)的高度為何值時(shí),（1）若擊球高度為2.5m，為使球既不觸網(wǎng)又不出界，求水平擊球的速度范圍;無論水平擊球的速度多大，球不是觸網(wǎng)