2019届高考物理二轮复习专题一力与运动考点四抛体运动与圆周运动限时集训20190118291.doc

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1、1考点四 抛体运动与圆周运动限时 45分钟；满分 100分一、选择题(17 题每小题 7分，810 题每小题 9分)1跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目，如图 1418 所示，当运动员从直升机上由静止跳下后，在下落过程中将会受到水平风力的影响，下列说法中正确的是图 1418A风力越大，运动员下落时间越长，运动员可完成更多的动作B风力越大，运动员着地时的合速度越大，有可能对运动员造成伤害C运动员下落时间与风力有关D运动员着地速度与风力无关解析 水平风力不会影响竖直方向的运动，所以运动员下落时间与风力无关，A、C 错误；运动员落地时竖直方向的速度是确定的，水平风力越大，落地时水平分速度越大，运

2、动员着地时的合速度越大，有可能对运动员造成伤害，B 正确、D 错误。答案 B2.如图 1419 所示，在水平力 F作用下，物体 B沿水平面向右运动，物体 A恰匀速上升，那么以下说法正确的是图 1419A物体 B正向右做匀减速运动2B物体 B正向右做加速运动C地面对 B的摩擦力减小D斜绳与水平方向成 30时， vA vB 23解析 将 B的运动分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向上的分速度等于A的速度，如图所示，根据平行四边形定则有 vBcos vA，所以 vB ，当 减小vAcos 时，物体 B的速度减小，但 B不是匀减速运动，选项 A、B 错误；在竖直方向上，对 B有mg FN FT

3、sin ， FT mAg， 减小，则支持力 FN增大，根据 Ff F N可知摩擦力 Ff增大，选项 C错误；根据 vBcos vA，斜绳与水平方向成 30时， vA vB 2，选项 D3正确。答案 D3(多选)如图 1420 所示，在距地面高为 H45 m处，有一小球 A以初速度v010 m/s 水平抛出，与此同时，在 A的正下方有一物块 B也以相同的初速度同方向滑出，B与水平地面间的动摩擦因数为 0.4， A、 B均可视为质点，空气阻力不计(取 g10 m/s2)。下列说法正确的是图 1420A小球 A落地时间为 3 sB物块 B运动时间为 3 sC物块 B运动 12.5 m后停止D A球落

4、地时， A、 B相距 17.5 m3解析 根据 H gt2，得， t s3 s，故 A正确。物块 B匀减速直线12 2Hg 24510运动的加速度大小 a g 0.410 m/s24 m/s2，则 B速度减为零的时间 t0 v0a 104s2.5 s，滑行的距离 x t0 2.5 m12.5 m，故 B错误，C 正确。 A落地时， A的v02 102水平位移 xA v0t103 m30 m， B的位移 xB x12.5 m，则 A、 B相距 x(3012.5) m17.5 m，故 D正确。答案 ACD4(2018潍坊模拟)如图 1421 所示，在斜面顶端以速度 v1向右抛出小球时，小球落在斜面

5、上的水平位移为 x1，在空中飞行时间为 t1；以速度 v2向右抛出小球时，小球落在斜面上的水平位移为 x2，在空中飞行时间为 t2。下列关系式正确的是图 1421A. B. x1x2 v1v2 x1x2 v21v2C. D. t1t2 x1x2 t1t2 v21v2解析 设斜面的倾角为 ，小球由抛出到落到斜面上时，水平位移与竖直位移分别为x、 y。则 tan ，又竖直方向 y gt2，水平方向 x vt，整理可得yx 12t ， t v， x ， x v2，AD 错误，B 正确；由以上分析可知 t22vtan g 2v2tan g，即 t2 x，C 错误。2xtan g答案 B5如图 1422

6、 所示，一圆柱形容器高、底部直径均为 L，球到容器左侧的水平距离也是 L，一可视为质点的小球离地高为 2L，现将小球水平抛出，要使小球直接落在容器底部，重力加速度为 g，小球抛出的初速度 v的大小范围为(空气阻力不计)4图 1422A. v B. v212gL gL 12gL 12gLC. v D. v12gL 32gL 12gL gL解析 如图中虚曲线，设小球的初速度为 v1，则 L v1t1， L gt ，得出12 21v1 。如图中虚曲线，设小球的初速度为 v2，则 2L v2t2,2L gt ，得出 v2 。gL2 12 2 gL所以小球直接落在容器底部的初速度 v的大小范围为 v 。

7、gL2 gL答案 A6(2018漳州质检)内表面为半球型且光滑的碗固定在水平桌面上，球半径为 R，球心为 O，现让可视为质点的小球在碗内的某一水平面上做匀速圆周运动，小球与球心 O的连线与竖直线的夹角为 ，重力加速度为 g，则5图 1423A小球的加速度为 a gsin B碗内壁对小球的支持力 Nmgsin C小球运动的速度为 v gRtan D小球的运动周期为 T2Rcos g解析 小球受重力、支持力作用Ncos mg， Nsin m mr mav2r 4 2T2其中 r Rsin 解得 Nmgcos a gtan ， v gRtan sin T2 ，故答案 D正确。Rcos g答案 D7(

8、多选)如图 1424 所示，粗糙水平圆盘上，质量相等的 A、 B两物块叠放在一起，随圆盘一起做匀速圆周运动，则下列说法正确的是图 1424A B的向心力是 A的向心力的 2倍B盘对 B的摩擦力是 B对 A的摩擦力的 2倍C A、 B都有沿半径向外滑动的趋势6D若 B先滑动，则 B对 A的动摩擦因数 A小于盘对 B的动摩擦因数 B解析 根据 F mr 2，因为 A、 B两物块的角速度大小相等，转动半径相等，质量相等，则两物块的向心力相等，选项 A错误；对 A、 B整体分析，盘对 B的摩擦力为fB2 mr 2，对 A分析， B对 A的摩擦力为 fA mr 2，知盘对 B的摩擦力是 B对 A的摩擦力

9、的 2倍，故选项 B正确； A所受的静摩擦力方向指向圆心，可知 A有沿半径向外滑动的趋势， B受到盘的静摩擦力方向指向圆心，有沿半径向外滑动的趋势，故选项 C正确；对A、 B整体分析，2 Bmg2 mr ，解得 B ，对 A分析， Amg mr ，解得2B Bgr 2A A ，因为 B先滑动，可知 B先达到临界角速度，可知 B的临界角速度较小，即 Agr B A，选项 D错误。答案 BC8(多选)如图 1425 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；如下四副图为物体沿 x方向和 y方向运动的位移时间图象及速度时间图象，其中可能正确的是图 14

10、25解析 水平抛出的物体在 t tp时刻抵达斜面之前，其沿水平方向做匀速直线运动，水平速度 vx v0，设斜面倾角为 ，物体抵达斜面后加速度 a gsin ，故水平方向速度vx v0( gsin cos )(t tp)，即在水平方向做匀加速运动，故选项 B错误；在t tp时刻抵达斜面之前，物体在水平方向的位移 xp v0t，而抵达斜面后物体在水平方向的位移 x v0tp v0(t tp) gsin cos (t tp)2，故选项 A正确；在 t tp时刻12抵达斜面之前，物体在竖直方向做自由落体运动，故竖直方向的速度 vy gt，抵达斜面后物体在竖直方向的加速度 ay gsin 2 ，故 vy

11、 gtp gsin2 (t tp)，故选项 D正确；7在 t tp时刻抵达斜面之前，物体在竖直方向的位移 yp gt2，抵达斜面后12y gt gtp(t tp) gsin 2 (t tp)2，故选项 C错误。12 2p 12答案 AD9(2018石家庄质检)如图 1426 所示，一个大小可忽略，质量为 m的模型飞机，在距水平地面高为 h的水平面内以速率 v绕圆心 O做半径为 R的匀速圆周运动， O为圆心O在水平地面上的投影点。某时刻该飞机上有一小螺丝掉离飞机，不计空气对小螺丝的作用力，重力加速度大小为 g。下列说法正确的是图 1426A飞机处于平衡状态B空气对飞机的作用力大小为 mv2RC小

12、螺丝第一次落地点与 O点的距离为2hv2g R2D小螺丝第一次落地点与 O点的距离为2hv2g解析 由于飞机在水平面内做匀速圆周运动，速度时刻在发生变化，因此飞机的加速度不为零，合外力不为零，A 错误；由圆周运动的知识可知，重力与空气对飞机作用力的合力提供飞机做圆周运动的向心力，即 F m ，因此空气对飞机的作用力大小为 F1v2R，整理得 F1 ，B 错误；小螺丝从飞机上掉下后做平抛运动，小螺丝G2 F2(mg)2 m2v4R2的初速度大小为 v，由竖直方向的分运动可知 h gt2，水平位移为 x vt，则小螺丝的落12地点与 O之间的距离为 s ，由以上整理可得 s ，C 正确，D 错误。

13、x2 R22hv2g R2答案 C10(多选)(2018襄阳调研)如图 1427 所示，半径可变的四分之一光滑圆弧轨道8置于竖直平面内，轨道的末端 B处切线水平，现将一小物体从轨道顶端 A处由静止释放。小物体刚到 B点时的加速度为 a，对 B点的压力为 N，小物体离开 B点后的水平位移为 x，落地时的速率为 v。若保持圆心的位置不变，改变圆弧轨道的半径 R(不超过圆心离地的高度)。不计空气阻力，下列图象正确的是图 1427解析 设小物体释放位置距地面高为 H，小物体从 A点到 B点应用机械能守恒定律有，vB ，到地面时的速度 v ，小物体的释放位置到地面间的距离始终不变，则选2gR 2gH项

14、D对；小物体在 B点的加速度 a 2 g，选项 A对；在 B点对小物体应用向心力公式，v2BR有 FB mg ，又由牛顿第三定律可知 N FB3 mg，选项 B错；小物体离开 B点后做平mv2BR抛运动，竖直方向有 H R gt2，水平方向有 x vBt，联立可知 x24( H R)R，选项 C错。12答案 AD二、计算题(本题共 2小题，共 24分)11(12 分)如图 1428 所示，半径为 r11.8 m的 光滑圆弧轨道末端水平，固定14在水平地面上，与竖直截面为半圆形的坑连接， bd为坑沿水平方向的直径。现将质量为m1.0 kg的小球从圆弧顶端 a点由静止释放，小球离开 b点后击中坑壁

15、上的 c点。测得c点与水平地面的竖直距离为 h1.8 m，重力加速度 g取 10 m/s2。求9图 1428(1)小球刚到达轨道末端 b点时对轨道的压力 FN；(2)半圆形坑的半径 r2。解析 (1)小球沿光滑轨道滑下，由机械能守恒定律得mgr1 mv2，12到达 b点的前一时刻，支持力与重力的合力提供向心力F 支 mg ，mv2r1根据牛顿第三定律， FN F 支 ，联立解得 FN3 mg30 N，竖直向下。(2)小球从 b点做平抛运动，竖直方向上 h gt2，12水平方向上 x vt，故小球从 b到 c过程的水平位移 x v 3.6 m。2hg由几何关系得 r ( x r2)2 h2，解得

16、 r22.25 m。2答案 (1)30 N 竖直向下 (2)2.25 m12(12 分)(2018浙江)在真空环境内探测微粒在重力场中能量的简化装置如图1429 所示。 P是一个微粒源，能持续水平向右发射质量相同、初速度不同的微粒。高度为 h的探测屏 AB竖直放置，离 P点的水平距离为 L，上端 A与 P点的高度差也为 h。图 142910(1)若微粒打在探测屏 AB的中点，求微粒在空中飞行的时间；(2)求能被屏探测到的微粒的初速度范围；(3)若打在探测屏 A、 B两点的微粒的动能相等，求 L与 h的关系。解析 (1)打在中点的微粒h gt2 32 12t 3hg(2)打在 B点的微粒v1 ；2 h gt Lt1 12 21v1 L g4h同理，打在 A点的微粒初速度 v2 L g2h微粒初速度范围 L v L g4h g2h(3)由能量关系mv mgh mv 2 mgh 12 2 12 21代入、式得 L2 h。2答案 (1) (2) L v L (3) L2 h3hg g4h g2h 2