曲線運(yùn)動(dòng)高考題

1、 物理第二輪復(fù)習(xí)曲線運(yùn)動(dòng)1.如圖所示，半圓形容器豎直放置，在其圓心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，則兩小球的初速度之比為（ ）A BCD2如圖所示，從水平地面上的A點(diǎn)，以速度v1在豎直平面內(nèi)拋出一小球，v1與地面成角。小球恰好以v2的速度水平打在墻上的B點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，則下面說(shuō)法中正確的是A在A點(diǎn)，僅改變角的大小，小球仍可能水平打在墻上的B點(diǎn)B在A點(diǎn)，以大小等于v2的速度朝墻拋向小球，它也可能水平打在墻上的B點(diǎn)C在B點(diǎn)以大小為v1的速度水平向左拋出小球，則它可能落在地面上的A點(diǎn)D在B點(diǎn)

2、水平向左拋出小球，讓它落回地面上的A點(diǎn)，則拋出的速度大小一定等于v2答案：D解析：根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，在B點(diǎn)水平向左拋出小球，讓它落回地面上的A點(diǎn)，則拋出的速度大小一定等于v2，選項(xiàng)D正確。3.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。4.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)

3、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(duì)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。vabcddbcaAdbcaBdbcaCdbcaD5.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(guò)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)

4、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。 6如圖所示，物體A、B經(jīng)無(wú)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，

5、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(duì)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.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。8.如圖所示，在豎

6、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(duì)A球：Rsin= v1 t1，Rcos=g t12。對(duì)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。9.如圖兩段長(zhǎng)均為L(zhǎng)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(zhǎng)，今使小球在

7、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。10.2012年奧運(yùn)會(huì)在英國(guó)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(chǎng)館與北京奧運(yùn)比賽場(chǎng)館相同 B.隨地球自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的線速度大小，倫敦奧

8、運(yùn)比賽場(chǎng)館比北京奧運(yùn)比賽場(chǎng)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(chǎng)館比北京奧運(yùn)比賽場(chǎng)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(wàn)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1111.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

9、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(duì)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=。800m12.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

10、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。13.如圖4所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)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(duì)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(duì)小球分析受力，桿對(duì)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。14.一探險(xiǎn)隊(duì)在探險(xiǎn)時(shí)遇到一山溝，山溝的一側(cè)OA豎直，另一側(cè)的坡面OB呈拋物線形狀，與一

11、平臺(tái)BC相連，如圖所示。已知山溝豎直一側(cè)OA的高度為2h，平臺(tái)離溝底h高處，C點(diǎn)離豎直O(jiān)A的水平距離為2h。以溝底的O點(diǎn)為原點(diǎn)建立坐標(biāo)系xOy，坡面的拋物線方程為y=x2/2h。質(zhì)量為m的探險(xiǎn)隊(duì)員從山溝的豎直一側(cè)，沿水平方向跳向平臺(tái)。人視為質(zhì)點(diǎn)，忽略空氣阻力，重力加速度為g。求：(1)若探險(xiǎn)隊(duì)員以速度v0水平跳出時(shí)，掉在坡面OB的某處，則他在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為多少？（2）為了能跳在平臺(tái)上，他的初速度應(yīng)滿足什么條件？請(qǐng)計(jì)算說(shuō)明。（3）若已知探險(xiǎn)隊(duì)員水平跳出，剛到達(dá)OBC面的動(dòng)能Ek=1.55mgh，則他跳出時(shí)的水平速度可能為多大？解析：（14分）(1) （4分）x= v0t，y+gt2=2hy=x

12、2/2h，聯(lián)立解得：t=。(2) （4分）若掉在C處，h=gt2，2h=vt，聯(lián)立解得：v=。若掉在B 處，B點(diǎn)坐標(biāo)為（x，h），滿足坡面的拋物線方程，h=x2/2h，解得x=h。x= vt，h=gt2，聯(lián)立解得：v=。即：初速度應(yīng)滿足，v。 (3) （6分，兩個(gè)解各3分）若掉在BC面上，Ek-mv02=mgh，解得：v0=。若掉在坡面OB上，Ek-mv02=mgh，h=gt2，而t=，聯(lián)立解得：v0=。15.如圖所示是一皮帶傳輸裝載機(jī)械示意圖井下挖掘工將礦物無(wú)初速放置于沿圖示方向運(yùn)行的傳送帶A端，被傳輸?shù)侥┒薆處，再沿一段圓形軌道到達(dá)軌道的最高點(diǎn)C處，然后水平拋到貨臺(tái)上已知半徑為的圓形軌道與

13、傳送帶在B點(diǎn)相切，O點(diǎn)為半圓的圓心，BO、CO分別為圓形軌道的半徑，礦物m可視為質(zhì)點(diǎn)，傳送帶與水平面間的夾角，礦物與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)，傳送帶勻速運(yùn)行的速度為，傳送帶AB點(diǎn)間的長(zhǎng)度為若礦物落點(diǎn)D處離最高點(diǎn)C點(diǎn)的水平距離為，豎直距離為，礦物質(zhì)量，不計(jì)空氣阻力求：（1）礦物到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大?。唬?）礦物到達(dá)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大?。唬?）礦物由B點(diǎn)到達(dá)C點(diǎn)的過(guò)程中，克服阻力所做的功15.（1）假設(shè)礦物在AB段始終處于加速狀態(tài)，由動(dòng)能定理可得 3分代入數(shù)據(jù)得 1分由于，故假設(shè)成立，礦物B處速度為 1分2014屆高考物理第二輪復(fù)習(xí)方案新題之曲線運(yùn)動(dòng)21、自行車轉(zhuǎn)彎可近似成自行車?yán)@某個(gè)定點(diǎn)O（圖中未畫

14、出）做圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示為自行車轉(zhuǎn)彎的俯視圖，自行車前后輪接觸地面的位置A、B相距L，虛線表示兩點(diǎn)轉(zhuǎn)彎的軌跡，OB距離。則前輪與車身夾角= ；B點(diǎn)速度大小v1=2m/s。則A點(diǎn)的速度v2= _m/s。2如圖，在滅火搶險(xiǎn)的過(guò)程中，消防隊(duì)員有時(shí)要借助消防車上的梯子爬到高處進(jìn)行救人或滅火作業(yè).為了節(jié)省救援時(shí)間，在消防車向前前進(jìn)的過(guò)程中，人同時(shí)相對(duì)梯子勻速向上運(yùn)動(dòng).在地面上看消防隊(duì)員的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是A當(dāng)消防車勻速前進(jìn)時(shí)，消防隊(duì)員一定做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B當(dāng)消防車勻速前進(jìn)時(shí)，消防隊(duì)員一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)C當(dāng)消防車勻加速前進(jìn)時(shí)，消防隊(duì)員一定做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)D當(dāng)消防車勻加速前進(jìn)時(shí)，消防隊(duì)員一定做勻變速直

15、線運(yùn)動(dòng)答案：BC解析：當(dāng)消防車勻速前進(jìn)時(shí)，消防隊(duì)員一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B正確A錯(cuò)誤。當(dāng)消防車勻加速前進(jìn)時(shí)，消防隊(duì)員一定做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C正確D錯(cuò)誤。3.如圖甲所示，質(zhì)量相等大小可忽略的a、b兩小球用不可伸長(zhǎng)的等長(zhǎng)輕質(zhì)細(xì)線懸掛起來(lái)， 使小球a在豎直平面內(nèi)來(lái)回?cái)[動(dòng)，小球b在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，連接小球b的繩子與豎直方向的夾角和小球a擺動(dòng)時(shí)繩子偏離豎直方向的最大夾角都為，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中兩繩子拉力大小隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙中c、d所示。則下列說(shuō)法正確的是A.圖乙中直線d表示繩子對(duì)小球a的拉力大小隨時(shí)間變化的關(guān)系B.圖乙中曲線c表示繩子對(duì)小球a的拉力大小隨時(shí)間變化的關(guān)系C.=45D.=604.

16、如圖所示，離水平地面一定高處水平固定一內(nèi)壁光滑的圓筒，筒內(nèi)固定一輕質(zhì)彈簧，彈簧處于自然長(zhǎng)度?，F(xiàn)將一小球從地面以某一初速度斜向上拋出，剛好能水平進(jìn)入圓筒中，不計(jì)空氣阻力。下列說(shuō)法中正確的是（ ）A彈簧獲得的最大彈性勢(shì)能小于小球拋出時(shí)的動(dòng)能B小球從拋出到將彈簧壓縮到最短的過(guò)程中小球的機(jī)械能守恒C小球拋出的初速度大小僅與圓筒離地面的高度有關(guān)D小球從拋出點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到圓筒口的時(shí)間與小球拋出時(shí)的角度無(wú)關(guān)答案：AD解析：由能量守恒定律，彈簧獲得的最大彈性勢(shì)能與小球重力勢(shì)能之和等于小球拋出時(shí)的動(dòng)能，彈簧獲得的最大彈性勢(shì)能小于小球拋出時(shí)的動(dòng)能，選項(xiàng)A正確；小球從拋出到將彈簧壓縮到最短的過(guò)程中小球和彈簧組成系統(tǒng)的機(jī)械

17、能守恒，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；小球拋出的初速度大小與圓筒離地面的高度和水平距離有關(guān)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；小球從拋出點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到圓筒口的時(shí)間與小球拋出時(shí)的角度無(wú)關(guān)，選項(xiàng)D正確。5.質(zhì)量為60 kg的體操運(yùn)動(dòng)員做“單臂大回環(huán)”，用一只手抓住單杠，伸展身體，以單杠為軸做圓周運(yùn)動(dòng)如圖所示，此過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)手臂受的拉力至少約為(忽略空氣阻力，g10 m/s2) ()A600 N B2400 N C3000 N D3600 N答案：C解析：用一只手抓住單杠，伸展身體，以單杠為軸做圓周運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)最小速度為零。圓周運(yùn)動(dòng)的半徑大約為1m，由機(jī)械能守恒定律，mg2R=mv2，解得運(yùn)動(dòng)員到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)速度v=2.由F-m

18、g= mv2/R，解得運(yùn)動(dòng)員到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)手臂受的拉力至少約為F=mg+ mv2/R=3000N，選項(xiàng)C正確。6.水平拋出的小球，t秒末的速度方向與水平方向的夾角為1，t+t0秒末速度方向與水平方向的夾角為2，忽略空氣阻力，則小球初速度的大小為（ ）A.gt0(cos1-cos2) B.C.gt0(tan1-tan2) D. 7.如圖所示，在光滑水平面上，釘有兩個(gè)釘子A和B，一根長(zhǎng)細(xì)繩的一端系一個(gè)小球，另一端固定在釘子A上，開始時(shí)小球與釘子A、B均在一條直線上（圖示位置），且細(xì)繩的一大部分沿俯視順時(shí)針方向纏繞在兩釘子上，現(xiàn)使小球以初速度v0在水平面上沿俯視逆時(shí)針方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，使兩釘子之間纏

19、繞的繩子逐漸釋放，在繩子完全被釋放后與釋放前相比，下列說(shuō)法正確的是（ ）A小球的速度變大B小球的角速度變大 C小球的加速度變小D細(xì)繩對(duì)小球的拉力變小答案：CD解析：小球以初速度v0在水平面上沿俯視逆時(shí)針方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，小球的速度不變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由于v=r，兩釘子之間纏繞的繩子逐漸釋放，r增大，角速度減小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由a=v可知，小球的加速度變小，選項(xiàng)C正確;由牛頓第二定律可知，細(xì)繩對(duì)小球的拉力變小，選項(xiàng)D正確。8.)如圖所示，網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員在網(wǎng)前做截?fù)艟毩?xí)時(shí)，若練習(xí)者在球網(wǎng)正上方距地面高H處，將網(wǎng)球以一定的速度沿垂直球網(wǎng)的方向擊出，已知底線到球網(wǎng)的水平距離為L(zhǎng)，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力

20、，將球的運(yùn)動(dòng)視為平拋運(yùn)動(dòng)。（1）求網(wǎng)球落地所用的時(shí)間；（2）要使網(wǎng)球不出界，求運(yùn)動(dòng)員將球擊出的最大速度。解：（1）設(shè)網(wǎng)球落地所用的時(shí)間為t，則所以（3分）（2）設(shè)運(yùn)動(dòng)員將球擊出的最大速度為vm，則（3分）較易，運(yùn)動(dòng)的合成和分解，平拋運(yùn)動(dòng)?？疾椋簯?yīng)用能力。應(yīng)用能力是指綜合運(yùn)用已有的知識(shí)和方法，分析和解決問題的能力。對(duì)問題進(jìn)行合理的簡(jiǎn)化，找出物理量之間的關(guān)系，利用恰當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)方法進(jìn)行分析、求解，得出結(jié)論。9.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。

21、A、B均可看作質(zhì)點(diǎn)，sin370.6，cos370.8，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。解：物體A上滑過(guò)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10如圖所示，一足夠長(zhǎng)的固定斜面與水平方向的夾角為=37，物體B與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.5.將物體A以初速度v0從斜面頂端水平拋出的同時(shí)，物體B在斜面上距頂端L=16.5 m處由靜止釋放，經(jīng)歷時(shí)間t，物體A第一次落到斜面上時(shí)，恰與物體B相碰，已知sin37= 0.6，cos37= 0.8，g=10 m/s2，不計(jì)空氣阻力，兩物