《2020高考物理課標(biāo)二輪(天津?qū)S?訓(xùn)練題:專題提升訓(xùn)練3 力與曲線運(yùn)動(dòng) Word版含解析》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2020高考物理課標(biāo)二輪(天津?qū)S?訓(xùn)練題:專題提升訓(xùn)練3 力與曲線運(yùn)動(dòng) Word版含解析(6頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、專題提升訓(xùn)練3力與曲線運(yùn)動(dòng)
—專題提升訓(xùn)練第6頁(yè)
—、單項(xiàng)選擇題(本題共5小題,在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的)
1.(2019?北京海淀月考)右圖是碼頭的旋臂式起重機(jī),當(dāng)起重機(jī)旋臂水平向右保持靜
止時(shí),吊著貨物的天車沿旋臂向右勻速行駛,同時(shí)天車又使貨物沿豎直方向先做勻加速運(yùn)動(dòng),后做勻減速運(yùn)動(dòng)。該過程中貨物的運(yùn)動(dòng)軌跡可能是()
合案:C
解析:貨物在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),在豎直方向上先做勻加速運(yùn)動(dòng),后做勻減速運(yùn)動(dòng),根據(jù)平行四邊形定則,知合速度的方向與合加速度的方向不在同一條直線上,軌跡為曲線,貨物的加速度先向上后向下,因?yàn)榧铀俣鹊姆较蛑赶?/p>
2、軌跡的凹側(cè),故
C正確AB、D錯(cuò)誤。
2.(2019?天津期末)如圖所示,湖中有一條小船,岸上人用纜繩跨過定滑輪拉船靠岸。若用恒速v0拉繩,當(dāng)繩與豎直方向成?角時(shí),小船前進(jìn)的瞬時(shí)速度是()
A.VoSinaB.
C.v°cosaD.
答案:B
解析:船的速度等于沿繩子方向和垂直于繩子方向速度的合速度,根據(jù)平行四邊形
運(yùn)動(dòng)軌跡,三個(gè)小球到墻壁的水平距離均相同,且a和b從同一點(diǎn)拋出。不計(jì)空氣阻力,則()
A.a和b的飛行時(shí)間相同
B. b的飛行時(shí)間比c的短
C. a的水平初速度比b的小
D. c的水平初速度比a的大
答案:D
解析:根據(jù)t=—可知,b下落的
3、高度比a大,則b飛行的時(shí)間較長(zhǎng),根據(jù)v0=-,因水平位移相同,則a的水平初速度比b的大,選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤;b的豎直下落高度比c大,則b飛行的時(shí)間比c長(zhǎng),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;a的豎直下落高度比c大,則a飛行的時(shí)間比c長(zhǎng),
根據(jù)v0=-,因水平位移相同,則a的水平初速度比c的小,選項(xiàng)D正確。
4.(2018?浙江金華期末)如圖所示,一名運(yùn)動(dòng)員在參加跳遠(yuǎn)比賽,他騰空過程中離地面的最大高度為1,成績(jī)?yōu)?1。假設(shè)跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員落入沙坑瞬間速度方向與水平面的夾角為①運(yùn)動(dòng)員可視為質(zhì)點(diǎn),不計(jì)空氣阻力。則有()
A.tana=2B.tana=-
C.tana=-D.tana=1
答案:D
解析:運(yùn)動(dòng)員從最
4、高點(diǎn)到落地的過程做平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)對(duì)稱性知平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移為21,則有l(wèi)=_gt2,解得t=-
運(yùn)動(dòng)員通過最高點(diǎn)時(shí)的速度為v=—?jiǎng)t有tana=一=1,故D正確。
5.(2019?陜西西安八校聯(lián)考)如圖所示,小物塊位于半徑為R的半圓柱形物體頂端,若
B.落地時(shí)水平位移為R
C.落地速度大小為2
D.落地時(shí)速度方向與水平地面成60°角
答案:C
解析:設(shè)小物塊在半圓柱形物體頂端做圓周運(yùn)動(dòng)的臨界速度為v,則重力剛好提供向
c
心力,由牛頓第二定律得mg=m—,解得vc=,因?yàn)関0>vc,所以小物塊將離開半圓
柱形物體做平拋運(yùn)動(dòng),A錯(cuò)誤;小物塊做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)豎直方向R=—gt
5、2,水平位移為
x=v0t,解得x=2R,B錯(cuò)誤;小物塊落地時(shí)豎直方向分速度大小為v=gt,解得vy=
則落地時(shí)速度的大小為v=2—,速度與水平地面成45°夾角,C正確,D錯(cuò)誤。二、多項(xiàng)選擇題(本題共4小題,在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的)
6.(2019?天津紅橋區(qū)一模)在修筑鐵路時(shí),彎道處的外軌會(huì)略高于內(nèi)軌。如圖所示,當(dāng)火車以規(guī)定的行駛速度轉(zhuǎn)彎時(shí),內(nèi)、外軌均不會(huì)受到輪緣的擠壓,設(shè)此時(shí)的速度大小為v,重力加速度為g,兩軌所在面的傾角為0,則()
A. 該彎道的半徑r=——
B. 當(dāng)火車質(zhì)量改變時(shí),規(guī)定的行駛速度大小隨之變化
C. 當(dāng)火車速率大于v時(shí),
6、內(nèi)軌將受到輪緣的擠壓
D. 當(dāng)火車速率小于v時(shí),內(nèi)軌將受到輪緣的擠壓
答案:AD
解析:火車轉(zhuǎn)彎時(shí)不側(cè)向擠壓車輪輪緣,靠重力和支持力的合力提供向心力,設(shè)轉(zhuǎn)彎
處斜面的傾角為0,根據(jù)牛頓第二定律得mgtan3=m—,解得r=,故A正確;根據(jù)牛
頓第二定律得mgtan0=m—,解得v=,可知火車規(guī)定的行駛速度與質(zhì)量無關(guān),
故B錯(cuò)誤;當(dāng)火車速率大于v時(shí),重力和支持力的合力不夠提供向心力,此時(shí)外軌對(duì)火車有側(cè)壓力,輪緣擠壓外軌,故C錯(cuò)誤;當(dāng)火車速率小于v時(shí),重力和支持力的合力比所需的向心力大,此時(shí)內(nèi)軌對(duì)火車有側(cè)壓力,輪緣擠壓內(nèi)軌,故D正確。
7.(2019?河北石家莊質(zhì)檢)如圖所示,兩個(gè)質(zhì)
7、量均為m的小球A、B套在半徑為R的圓環(huán)上,圓環(huán)可繞豎直方向的直徑旋轉(zhuǎn),兩小球隨圓環(huán)一起轉(zhuǎn)動(dòng)且相對(duì)圓環(huán)靜止。已知OA與豎直方向的夾角0=53°,OA與OB垂直,小球B與圓環(huán)間恰好沒有摩擦力,
A. 圓環(huán)旋轉(zhuǎn)角速度的大小為一
B. 圓環(huán)旋轉(zhuǎn)角速度的大小為一
C. 小球A與圓環(huán)間摩擦力的大小為-mg
D. 小球A與圓環(huán)間摩擦力的大小為-mg
答案:AD
解析:對(duì)小球B受力分析,B在圓環(huán)支持力和重力的作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng),設(shè)圓環(huán)的角速度為°由牛頓第二定律可得mgtan37°=me2Rsin37°,解得?=一,A正確,B錯(cuò)誤;對(duì)A球,設(shè)圓環(huán)對(duì)小球的支持力大小為F,圓環(huán)對(duì)小球的摩擦力大小為
8、Ff,方向?yàn)檠貓A環(huán)向下,由牛頓第二定律知,在豎直方向有Fcos53°-mg-Ffcos37°=0,在水平方向有Ffcos53°+Fsin53°=m"Rsin53°,聯(lián)立解得F=—,即小球A所受摩擦力大小為一,方向沿圓環(huán)向上,D正確,C錯(cuò)誤。
8. (2019?廣東深圳三校模擬)如圖所示,兩個(gè)內(nèi)壁光滑、半徑不同的半圓軌道固定在地面上,質(zhì)量相等的兩個(gè)小球分別從與球心在同一水平高度的A、B兩點(diǎn)由靜止開始自由滑下,它們通過軌道最低點(diǎn)時(shí)()
A. 線速度相等
B. 向心加速度相等
C. 對(duì)軌道的壓力相等
D. 兩小球都處于超重狀態(tài)
答案:BCD
解析:設(shè)半圓軌道的半徑為r,小球到最低點(diǎn)
9、時(shí)的速度為v,由機(jī)械能守恒定律得mgr=-mv2,所以v=,由于它們的半徑不同,所以線速度不相等,故A錯(cuò)誤;小球的
向心加速度a=—=2g,與半徑無關(guān),因此此時(shí)兩個(gè)小球的向心加速度相等,故B正確;在最低點(diǎn),由牛頓第二定律得FN-mg=m一,聯(lián)立解得FN=3mg,由牛頓第三定律可知小球?qū)壍赖膲毫?mg,由于球的質(zhì)量相等,所以兩個(gè)小球?qū)壍赖膲毫ο嗟龋蔆正確;由于兩小球加速度均向上,故均處于超重狀態(tài),故D正確。
9. (2019?河南鄭州質(zhì)檢二)下圖為一半球形的坑,其中坑邊緣兩點(diǎn)M、N與球心等高且在同一豎直面內(nèi)?,F(xiàn)甲、乙兩位同學(xué)(可視為質(zhì)點(diǎn))分別站在M、N兩點(diǎn),同時(shí)將兩個(gè)小球以V]、v2
10、的速度沿圖示方向水平拋出,發(fā)現(xiàn)兩球剛好落在坑中同一點(diǎn)Q,已知ZMOQ=60°,忽略空氣阻力。則下列說法正確的是()
A. 甲、乙兩同學(xué)拋出球的速率之比為1:3
B. 若僅增大V],則兩球?qū)⒃诼淙肟又兄跋嘧?
C. 兩球的初速度無論怎樣變化,只要落在坑中的同一點(diǎn),兩球拋出的速率之和不變
D. 若僅從M點(diǎn)水平拋出小球,改變小球拋出的速度,小球可能垂直坑壁落入坑中答案:AB
解析:兩球剛好落在坑中同一點(diǎn),說明兩球在豎直方向的位移相同,由y=-gt可知,兩球在空中飛行的時(shí)間相同。設(shè)半球形坑的半徑為R,則甲同學(xué)拋出的球的水平位移為x=R-Rcos60°二-,乙同學(xué)拋出的球的水平位移為x=R+R
11、cos60°=一,由x=vt甲乙
可知,甲、乙兩同學(xué)拋出球的速率之比為v1:v2=x:x=1:3,A正確;若僅增大v1,
12甲乙1
相撞時(shí)v]t+v2t=2R,t減小,則h=-gt2減小,故兩球?qū)⒃诼淙肟又兄跋嘧?B正確;只要
落入坑中的同一點(diǎn),則x+x=2R,由x=vt可知,兩球拋出的速率之和V[+v2=-甲
甲乙12
-乙斗—與小球在空中飛行時(shí)間有關(guān),即與小球落入坑中的同一點(diǎn)的位置有關(guān),C錯(cuò)誤;根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的推論,小球落入坑中時(shí)速度方向的反向延長(zhǎng)線與水平直徑的交點(diǎn)在水平位移的-處,即若僅從M點(diǎn)水平拋出小球,改變小球拋出的速度,小球不可能垂直坑壁落入坑中,D錯(cuò)誤。
三、
12、計(jì)算題(本題共1小題,須寫出規(guī)范的解題步驟)
10. (2019?福建龍巖質(zhì)檢)如圖甲所示,陀螺可在圓軌道外側(cè)旋轉(zhuǎn)而不脫落,好像軌道對(duì)它施加了魔法一樣,被稱為“魔力陀螺”。它可等效為一質(zhì)點(diǎn)在圓軌道外側(cè)運(yùn)動(dòng)的模型,如圖乙所示。在豎直平面內(nèi)固定的強(qiáng)磁性圓軌道半徑為RAB兩點(diǎn)分別為軌道的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)。質(zhì)點(diǎn)沿軌道外側(cè)做完整的圓周運(yùn)動(dòng),受圓軌道的強(qiáng)磁性引力始終指向圓心O且大小恒為F,當(dāng)質(zhì)點(diǎn)以速率v=—通過A點(diǎn)時(shí),對(duì)軌道的壓力為其重力的7倍,不計(jì)摩擦和空氣阻力,重力加速度為
g。
A
質(zhì)點(diǎn)
(1) 求質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量。
(2) 質(zhì)點(diǎn)能做完整的圓周運(yùn)動(dòng),若磁性引力大小恒定,試證明質(zhì)點(diǎn)對(duì)A、B兩點(diǎn)的壓
13、力差為定值。
(3) 若磁性引力大小恒為2F,為確保質(zhì)點(diǎn)做完整的圓周運(yùn)動(dòng),求質(zhì)點(diǎn)通過B點(diǎn)的最大速率。
答案:見解析解析:(1)在A點(diǎn):F+mg-FA=——①根據(jù)牛頓第三定律:F=F=7mg②
AA
由①②式聯(lián)立得:m=—o③
⑵質(zhì)點(diǎn)能完成圓周運(yùn)動(dòng),在A點(diǎn),根據(jù)牛頓第二定律:
F+mg-FNA=④
根據(jù)牛頓第三定律:Fna'=Fna⑤
在B點(diǎn),根據(jù)牛頓第二定律:F-mg-FNB=——⑥根據(jù)牛頓第三定律:Fnb'=FNb⑦
從A點(diǎn)到B點(diǎn)過程,根據(jù)機(jī)械能守恒定律:
mg?2R=--⑧
由④⑤⑥⑦⑧聯(lián)立得:FNA'-FNB'=6mg,為定值,得到證明。
(3)在B點(diǎn),根據(jù)牛頓第二定律:
2F-mg-FNB=
當(dāng)Fnb=0時(shí),質(zhì)點(diǎn)速率最大叫刃直皿
2F-mg=⑨
聯(lián)立解得:VBm