2014届高考物理第二轮复习升级训练篇：3　力与物体的曲线运动.doc

1、优质文档优质文档专题升级训练三 力与物体的曲线运动（时间：60 分钟 满分：100 分）一、单选题（本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分）1如图，人沿平直的河岸以速度 v 行走，且通过不可伸长的绳拖船，船沿绳的方向行进，此过程中绳始终与水面平行。当绳与河岸的夹角为 ，船的速率为（ ）A vsin B C vcos Dvsin vcos 2质量为 m 的小球在竖直平面内的圆管轨道内运动，小球的直径略小于圆管的内径，如图所示。已知小球以速度 v 通过最高点时对圆管的外壁的压力恰好为 mg，则小球以速度通过圆管的最高点时（ ）v2A小球对圆管的内、外壁均无压力B小球对圆管的外壁有压力C小球

2、对圆管的内壁压力等于mg2D小球对圆管的内壁压力等于 mg/43如图所示，在一次抗洪救灾工作中，一架离水面高为 H，沿水平直线飞行的直升飞机 A，用悬索（重力可忽略不计）救护困在湖水中的伤员 B，在直升机 A 和伤员 B 以相同的水平速率匀速运动的同时，悬索将伤员吊起。设经 t 时间后， A、 B 之间的距离为 l，且l H2 t2。则在这段时间内关于伤员 B 的受力情况和运动轨迹正确的是下列哪个图（ ）4美国的全球卫星定位系统（简称 GPS）由 24 颗卫星组成，卫星分布在等分地球的6 个轨道平面上，每个轨道上又分布有 4 颗卫星，这些卫星距地面的高度均为 20 000 km。我国自行建立的

3、“北斗一号”卫星定位系统由三颗卫星组成，三颗卫星都定位在距地面 36 000 km 的地球同步轨道上。比较这些卫星，下列说法中正确的是（ ）A “北斗一号”系统中的三颗卫星的质量必须相同，否则它们不能定位在同一轨道上BGPS 的卫星较“北斗一号”的卫星有较小的运行速度CGPS 的卫星较“北斗一号”的卫星有更大的加速度DGPS 的卫星较“北斗一号”的卫星周期更长二、双选题（本题共 5 小题，每小题 6 分，共 30 分。在每小题给出的四个选项中只有两个选项符合题目要求，选对不全的得 3 分，有选错或不答的得 0 分）优质文档优质文档5关于物体的运动，以下说法正确的是（ ）A物体做平抛运动时，加速

4、度不变B物体做匀速圆周运动时，加速度不变C物体做曲线运动时，加速度一定改变D物体做曲线运动时，加速度可能变也可能不变6 （2012广东理综，17）如图是滑道压力测试的示意图，光滑圆弧轨道与光滑斜面相切，滑道底部 B 处安装一个压力传感器，其示数 N 表示该处所受压力的大小。某滑块从斜面上不同高度 h 处由静止下滑，通过 B 处时，下列表述正确的有（ ）来源:学科网来源:学科网 ZXXKA N 小于滑块重力 B N 大于滑块重力C N 越大表明 h 越大 D N 越大表明 h 越小7质量为 2 kg 的质点在 x y 平面上做曲线运动，在 x 方向的速度图象和 y 方向的位移图象如图所示。下列说

5、法正确的是（ ）A质点的初速度为 5 m/sB质点所受的合外力为 3 NC质点初速度的方向与合外力方向垂直D2 s 末质点速度大小为 6 m/s8如图所示，小球沿水平面通过 O 点进入半径为 R 的竖直半圆弧轨道后恰能通过最高点 P，然后落回水平面。不计一切阻力。下列说法正确的是（ ）A小球运动到半圆弧最高点 P 时向心力恰好为零B小球运动到半圆弧最高点 P 时向心力恰好等于小球的重力C小球落地点离 O 点的水平距离为 2RD小球落地点离 O 点的水平距离为 4R9 （2012安徽理综，14 改编）我国发射的“天宫一号”和“神舟八号”在对接前，“天宫一号”的运行轨道高度为 350 km， “神

6、舟八号”的运行轨道高度为 343 km。它们的运行轨道均视为圆周，则（ ）A “天宫一号”比“神舟八号”速度小B “天宫一号”比“神舟八号”周期长C “天宫一号”比“神舟八号”角速度大D “天宫一号”比“神舟八号”加速度大三、实验题（每空 3 分，共 18 分。把答案填在相应的横线上或按题目要求作答）优质文档优质文档10 （1）某同学用图甲所示的实验装置研究小车在斜面上的运动，实验中使用的打点计时器的打点周期为 T。他的实验步骤如下：A按图甲安装好实验器材；B接通电源，让拖着纸带的小车沿斜面向下运动，重复几次；C选出一条点迹比较清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每两个打点间隔

7、取一个计数点，如图乙中 0、1、26 点所示；D测量相邻两个计数点之间的距离，分别记作 s1、 s2、 s3s6；F通过测量和计算，判断出小车沿斜面做匀变速直线运动。甲乙利用该同学测量的数据可以得到小车的加速度 a_，打 4 点时的速度v4_。若该同学在实验中用量角器还测出了斜面的倾角 ，且已知当地的重力加速度值g，则在以下物理量中，还能计算出_（填字母序号） 。A小车的质量B小车与斜面之间的动摩擦因数C小车到达斜面底端时的速度D小车滑下过程中损失的机械能（2）如图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图。现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平。回答下列问题：为完成

8、此实验，除了所给的器材，还需要的器材有_。 （填入正确选项前的字母）A米尺B秒表C012 V 的直流电源来源:Zxxk.ComD012 V 的交流电源实验中势能的减小量总_（选填“大于” “等于”或“小于” ）动能的增加量，原因是_。 （写出两个原因）来源:学科网 ZXXK四、计算题（本题共 2 小题，共 36 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演优质文档优质文档算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）11 （18 分） （2011海南单科，15）如图，水平地面上有一个坑，其竖直截面为半圆。ab 为沿水平方向的直径。若在 a 点以初速度 v0沿

9、ab 方向抛出一小球，小球会击中坑壁上的 c 点。已知 c 点与水平地面的距离为圆半径的一半，求圆的半径。12 （18 分）如图所示，质量 M0.45 kg 的带有小孔的塑料块沿斜面滑到最高点 C 时速度恰为零，此时与从 A 点水平射出的弹丸相碰，弹丸沿着斜面方向进入塑料块中，并立即与塑料块有相同的速度。已知 A 点和 C 点距地面的高度分别为： H1.95 m， h0.15 m，弹丸的质量 m0.050 kg，水平初速度 v08 m/s，取 g10 m/s2。求：来源:学#科#网（1）斜面与水平地面的夹角 的正切值。（2）若在斜面下端与地面交接处设一个垂直于斜面的弹性挡板，塑料块与它相碰后的

10、速率等于碰前的速率，要使塑料块能够反弹回到 C 点，斜面与塑料块间的动摩擦因数可为多少？优质文档优质文档参考答案1C 解析：如图所示：船速为 v 沿绳方向的分量。连带运动问题指物拉绳或绳拉物问题，高中阶段不用考虑绳或杆的长度变化，故解题原则为：把物体的实际速度分解为垂直于绳和平行于绳两个分量，根据沿绳方向的分速度大小相等求解。C 正确。2C 解析：依题意，小球以速度 v 通过最高点时，由牛顿第二定律得 2mg mv2r令小球以速度 通过圆管的最高点时小球受向下的压力 N，有 mg N mv2 (f(v,2)2r解得 Nmg2上式表明，小球受到向上的支持力，由牛顿第三定律知小球对圆管内壁有向下的

11、压力，大小为 。选项 C 正确。mg23A 解析：飞机与伤员都以相同的水平速率匀速运动，所以水平方向不受力，即伤员所受的力均沿竖直方向，即 C、D 均错误；由 l H2 t2可以看出，伤员上升的距离与时间的二次方成正比，即 h2 t2，所以伤员匀加速上升，故拉力 F G，合力竖直向上，根据曲线运动中速度方向、合力方向与轨迹间的关系可知：力与速度方向夹着运动轨迹，并且轨迹向合力方向偏折，简记为：“两夹一，向力偏。 ”4C 解析：北斗卫星在同步转道上，与卫星质量无关，它们必须在同一轨道上，GPS卫星的半径小，周期较小，加速度较大，选项 C 正确。5AD 解析：做平抛运动的物体由于只受重力作用，故其

12、加速度不变，A 正确。匀速圆周运动，加速度大小不变，但方向改变，B 错误。曲线运动中合外力不变时，其加速度就不变，D 正确，C 错误。故选 A、D。6BC 解析：滑块在轨道上滑动，只有重力做功，机械能守恒，则有：，解得 vB ，滑块到 B 点时，支持力 NB与重力的合力提供向心力，即21Bmgh2gh，联立以上两式得 NB mg ，由牛顿第三定律知 N NB，故 B、C 正BNR2mghR确。7AB 解析：由 x 方向的速度图象可知，在 x 方向的加速度为 1.5 m/s2，受力 Fx3 N；由在 y 方向的位移图象可知，在 y 方向做匀速直线运动，速度为 vy4 m/s，与 x 夹角为 37

13、，受力 Fy0。因此质点的初速度为 5 m/s，A 选项正确；受到的合外力为 3 N，沿x 方向，B 选项正确，C 选项错误；2 s 末质点速度应该为 v m/s2 m/s，D 选62 42 13项错误。8BC 解析：小球恰能通过最高点 P，有： mg m ，小球落地点离 O 点的水平距离v2R为 s vt v 2 R， B、C 正确。22Rg9AB 解析：由公式 G m mr 2 m（ ） 2r ma，得Mmr2 v2r 2Tv ， ， a G ， T ，则 v、 、 a 随 r 的增大而减小， T 随 r 的增大GMr GMr3 Mr2 4 2r3GM而增大，由题意可知“天宫一号”比“神舟

14、八号”的轨道半径大，选项 A、B 正确。来源:Z+xx+k.Com优质文档优质文档10答案：（1）（ s4 s5 s6）（ s1 s2 s3）/（36 T2） Bs4 s54T（2）AD 大于 有空气阻力和打点计时器对纸带阻力的影响解析：（1）利用纸带求加速度，是把纸带分成时间相等的两段， （ s4 s5 s6）（ s1 s2 s3） a（6 T） 2， a（ s4 s5 s6）（ s1 s2 s3）/（36 T2） ；打 4 点时的速度是 3 到 5 的平均速度， v4 35 ；由 mgsin mg cos ma，加速度已vs4 s54T经测定，即可求出小车与斜面之间的动摩擦因数 。（2）本

15、实验需要米尺测量计数点间的距离，电磁打点计时器需要低压交流电源，选A、D；由于存在空气阻力和打点计时器对纸带的阻力，势能的减小量总大于动能的增加量。11答案：4(7 4r(3)v2g解析：如图，设圆半径为 r， ad aO r （1 ） rOc2 cd2 r2 (f(r,2)232质点做平抛运动，则：来源:学,科,网x v0t y0.5 r gt212且 x ad 解得： r4(7 4r(3)v2g12答案：（1）0.75 （2） 0.125解析：（1）子弹做平抛运动，经时间 t 有H h gt2 12代数解得 t0.6 s 此时子弹的速度与水平方向夹角为 、水平分速度为 vx、竖直分速度为

16、vy，则有vy gt tan vyvx 34由于子弹沿斜面方向与木块相碰，故斜面的倾角与 t s 末子弹的速度与水平方向的夹角相同，斜面与水平地面的夹角 的正切值为 0.75（或 ） 。来源:学科网34（2）设在 C 点子弹的速度为 vt，则有 20()1m/tgv子弹立即打入木块，满足动量守恒条件，有 mvt（ m M） vC 解得 vC1 m/s 碰后，要子弹能够回到 C 点Ek20 子弹与木块共同运动由 C 点到与挡板碰撞并回到 C 点过程中Ek2 Ek1 Wf 其中 Wf2 fs2 （ M m） ghcot 来源:Z。xx。k.ComEk1 （ M m） 来源:12 2Cv学科网 ZXXK由式代入数解得， 0.125即子弹与木块共同运动，要能够回到 C 点，则斜面与塑料块间的动摩擦因数优质文档优质文档 0.125。