高考物理第一轮复习精品组合包（课件教案习题）曲线运动精品练习曲线运动doc高中物理

精品练习：曲线运动一、选择题1.（09·上海·43）右图为一种早期的自行车，这种下带链条传动的自行车前轮的直径很大，这样的设计在当时主要是为了（A）A.提高速度B.提高稳定性C.骑行方便D.减小阻力2.（09·海南物理·6）近地人造卫星1和2绕地球做匀速圆周运动的周期分别为T1和,设在卫星1、卫星2各自所在的高度上的重力加速度大小分别为、，那么（B）A．B．D．D．3.（09·广东理科根底·6）船在静水中的航速为v1，水流的速度为v2。为使船行驶到河正对岸的码头，那么v1相对v2的方向应为（C）解析：根据运动的合成与分解的知识,可知要使船垂直到达对岸即要船的合速度指向对岸。根据平行四边行定那么，C能。22/22\n4.（09·宁夏·15）地球和木星绕太阳运行的轨道都可以看作是圆形的。已知木星的轨道半径约为地球轨道半径的5.2倍，那么木星与地球绕太阳运行的线速度之比约为（B）A.0.19B.0.44C.2.3D.5.25.（09·广东理科根底·7）滑雪运发动以20m／s的速度从一平台水平飞出，落地点与飞出点的高度差3．2m。不计空气阻力，g取10m／s2。运发动飞过的水平距离为s，所用时间为t，那么以下结果正确的选项是（B）A．s=16m，t=0．50sB．s=16m，t=0．80sC．s=20m，t=0．50sD．s=20m，t=0．80s解析：做平抛运动的物体运动时间由高度决定，根据竖直方向做自由落体运动得。根据水平方向做匀速直线运动可知，B正确。6.（09·广东理科根底·11）宇宙飞船在半径为R。的轨道上运行，变轨后的半径为R2，R1>R2。宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动，那么变轨后宇宙飞船的（D）A．线速度变小B．角速度变小C．周期变大D．向心加速度变大解析：根据得，可知变轨后飞船的线速度变大，A错；角速度变大B错，周期变小C错；向心加速度在增大D正确。7.（09·广东理科根底·16）如以下图22/22\n，一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹。M和N是轨迹上的两点，其中M点在轨迹的最右点。不计重力，以下表述正确的选项是（C）A．粒子在M点的速率最大B．粒子所受电场力沿电场方向C．粒子在电场中的加速度不变D．粒子在电场中的电势能始终在增加解析：根据做曲线运动物体的受力特点合力指向轨迹的凹一侧,再结合电场力的特点可知粒子带负电，即受到的电场力方向与电场线方向相反，B错；从N到M电场力做负功，减速，电势能在增加，当到达M点后电场力做正功加速电势能在减小那么在M点的速度最小A错，D错；在整个过程中只受电场力，根据牛顿第二定律加速度不变。8.(09·广东文科根底·57)图7所示是一个玩具陀螺。a、b和c是陀螺上的三个点。当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时，以下表述正确的选项是（B）A．a、b和c三点的线速度大小相等B．a、b和c三点的角速度相等C．a、b的角速度比c的大D．c的线速度比a、b的大二、非选择题9（09·天津·11）22/22\n(18分)如以下图，直角坐标系xOy位于竖直平面内，在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应为B,方向垂直xOy平面向里，电场线平行于y轴。一质量为m、电荷量为q的带正电的小球，从y轴上的A点水平向右抛出，经x轴上的M点进入电场和磁场，恰能做匀速圆周运动，从x轴上的N点第一次离开电场和磁场，MN之间的距离为L,小球过M点时的速度方向与x轴的方向夹角为.不计空气阻力，重力加速度为g,求（1）电场强度E的大小和方向；（2）小球从A点抛出时初速度v0的大小;（3）A点到x轴的高度h.答案：（1），方向竖直向上（2）（3）解析：此题考察平抛运动和带电小球在复合场中的运动。（1）小球在电场、磁场中恰能做匀速圆周运动，说明电场力和重力平衡（恒力不能充当圆周运动的向心力），有①②重力的方向竖直向下，电场力方向只能向上，由于小球带正电，所以电场强度方向竖直向上。（2）小球做匀速圆周运动，O′为圆心，MN为弦长，，如以下图。设半径为r，由几何关系知③小球做匀速圆周运动的向心力由洛仑兹力白日提供，设小球做圆周运动的速率为v，有④由速度的合成与分解知22/22\n⑤由③④⑤式得⑥（3）设小球到M点时的竖直分速度为vy，它与水平分速度的关系为⑦由匀变速直线运动规律⑧由⑥⑦⑧式得⑨10.（09·安徽·24）（20分）过山车是游乐场中常见的设施。以以下图是一种过山车的简易模型，它由水平轨道和在竖直平面内的三个圆形轨道组成，B、C、D分别是三个圆形轨道的最低点，B、C间距与C、D间距相等，半径、。一个质量为kg的小球（视为质点），从轨道的左侧A点以的初速度沿轨道向右运动，A、B间距m。小球与水平轨道间的动摩擦因数，圆形轨道是光滑的。假设水平轨道足够长，圆形轨道间不相互重叠。重力加速度取，计算结果保存小数点后一位数字。试求（1）小球在经过第一个圆形轨道的最高点时，轨道对小球作用力的大小；（2）如果小球恰能通过第二圆形轨道，B、C间距应是多少；22/22\n（3）在满足（2）的条件下，如果要使小球不能脱离轨道，在第三个圆形轨道的设计中，半径应满足的条件；小球最终停留点与起点的距离。答案：（1）10.0N；（2）12.5m(3)当时，；当时，解析：（1）设小于经过第一个圆轨道的最高点时的速度为v1根据动能定理①小球在最高点受到重力mg和轨道对它的作用力F，根据牛顿第二定律②由①②得③（2）设小球在第二个圆轨道的最高点的速度为v2，由题意④⑤由④⑤得⑥22/22\n（3）要保证小球不脱离轨道，可分两种情况进展讨论：I．轨道半径较小时，小球恰能通过第三个圆轨道，设在最高点的速度为v3，应满足⑦⑧由⑥⑦⑧得II．轨道半径较大时，小球上升的最大高度为R3，根据动能定理解得为了保证圆轨道不重叠，R3最大值应满足解得R3=27.9m综合I、II，要使小球不脱离轨道，那么第三个圆轨道的半径须满足下面的条件或当时，小球最终焦停留点与起始点A的距离为L′，那么当时，小球最终焦停留点与起始点A的距离为L〞，那么22/22\n11.（09·福建·20）（15分）如以下图，射击枪水平放置，射击枪与目标靶中心位于离地面足够高的同一水平线上，枪口与目标靶之间的距离s=100m，子弹射出的水平速度v=200m/s，子弹从枪口射出的瞬间目标靶由静止开场释放，不计空气阻力，取重力加速度g为10m/s2，求：（1）从子弹由枪口射出开场计时，经多长时间子弹击中目标靶？（2）目标靶由静止开场释放到被子弹击中，下落的距离h为多少？答案：（1）0.5s（2）1.25m解析：此题考察的平抛运动的知识。（1）子弹做平抛运动，它在水平方向的分运动是匀速直线运动，设子弹经t时间集中目标靶，那么t=代入数据得t=0.5s（2）目标靶做自由落体运动，那么h=代入数据得h=1.25m12.（09·浙江·24）（18分）某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛。比赛路径如以下图，赛车从起点A出发，沿水平直线轨道运动L后，由B点进入半径为R的光滑竖直圆轨道，离开竖直圆轨道后继续在光滑平直轨道上运动到C点，并能越过壕沟。已知赛车质量m=0.1kg，通电后以额定功率P=1.5w工作，进入竖直轨道前受到阻力恒为0.3N，随后在运动中受到的阻力均可不记。图中L=10.00m，R=0.32m，h=1.25m，S=1.50m。问：要使赛车完成比赛，电动机至少工作多长时间？（取g=10）22/22\n答案：2.53s解析：此题考察平抛、圆周运动和功能关系。设赛车越过壕沟需要的最小速度为v1，由平抛运动的规律解得设赛车恰好越过圆轨道，对应圆轨道最高点的速度为v2，最低点的速度为v3，由牛顿第二定律及机械能守恒定律解得m/s通过分析比较，赛车要完成比赛，在进入圆轨道前的速度最小应该是m/s设电动机工作时间至少为t，根据功能原理由此可得t=2.53s22/22\n13.（09·四川·25）(20分)如以下图，轻弹簧一端连于固定点O，可在竖直平面内自由转动，另一端连接一带电小球P,其质量m=2×10-2kg,电荷量q=0.2C.将弹簧拉至水平后，以初速度V0=20m/s竖直向下射出小球P,小球P到达O点的正下方O1点时速度恰好水平，其大小V=15m/s.假设O、O1相距R=1.5m,小球P在O1点与另一由细绳悬挂的、不带电的、质量M=1.6×10-1kg的静止绝缘小球N相碰。碰后瞬间，小球P脱离弹簧，小球N脱离细绳，同时在空间加上竖直向上的匀强电场E和垂直于纸面的磁感应强度B=1T的弱强磁场。此后，小球P在竖直平面内做半径r=0.5m的圆周运动。小球P、N均可视为质点，小球P的电荷量保持不变，不计空气阻力，取g=10m/s2。那么，（1）弹簧从水平摆至竖直位置的过程中，其弹力做功为多少？（2）请通过计算并比较相关物理量，判断小球P、N碰撞后能否在某一时刻具有相同的速度。(3)假设题中各量为变量，在保证小球P、N碰撞后某一时刻具有相同速度的前提下，请推导出r的表达式(要求用B、q、m、θ表示，其中θ为小球N的运动速度与水平方向的夹角)。解析：（1）设弹簧的弹力做功为W，有：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　①代入数据，得：W＝J　　　　　　　　　　　　　　　　②22/22\n（2）由题给条件知，N碰后作平抛运动，P所受电场力和重力平衡，P带正电荷。设P、N碰后的速度大小分别为v1和V，并令水平向右为正方向，有:③而：　　　　　　　　　　　　　　　　④假设P、N碰后速度同向时，计算可得V<v1，这种碰撞不能实现。P、N碰后瞬时必为反向运动。有：⑤P、N速度相同时，N经过的时间为，P经过的时间为。设此时N的速度V1的方向与水平方向的夹角为，有：　　　　　　　⑥　　　　　　　　　　　　⑦代入数据，得：　　　　　　　　　　⑧对小球P，其圆周运动的周期为T，有：　　　　　　　　　　　　　　⑨经计算得：＜T，P经过时，对应的圆心角为，有：　　　⑩当B的方向垂直纸面朝外时，P、N的速度相同，如图可知，有：联立相关方程得：比较得，，在此情况下，P、N的速度在同一时刻不可能相同。当B的方向垂直纸面朝里时，P、N的速度相同，同样由图，有：，22/22\n同上得：，比较得，，在此情况下，P、N的速度在同一时刻也不可能相同。（3）当B的方向垂直纸面朝外时，设在t时刻P、N的速度相同，，再联立④⑦⑨⑩解得：当B的方向垂直纸面朝里时，设在t时刻P、N的速度相同，同理得：，考虑圆周运动的周期性，有:（给定的B、q、r、m、等物理量决定n的取值）14.（09·广东物理·17）（20分）（1）为了清理堵塞河道的冰凌，空军实施了投弹爆破，飞机在河道上空高H处以速度v0水平匀速飞行，投掷下炸弹并击中目标。求炸弹刚脱离飞机到击中目标所飞行的水平距离及击中目标时的速度大小。（不计空气阻力）（2）如图17所示，一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心OO′转动，筒内壁粗糙，筒口半径和筒高分别为R和H，筒内壁A点的高度为筒高的一半。内壁上有一质量为m的小物块。求①当筒不转动时，物块静止在筒壁A点受到的摩擦力和支持力的大小；②当物块在A点随筒做匀速转动，且其受到的摩擦力为零时，筒转动的角速度。解析：⑴炸弹作平抛运动，设炸弹脱离飞机到击中目标所飞行的水平距离为x,22/22\n联立以上各式解得设击中目标时的竖直速度大小为vy，击中目标时的速度大小为v联立以上各式解得⑵①当筒不转动时，物块静止在筒壁A点时受到的重力、摩擦力和支持力三力作用而平衡，由平衡条件得摩擦力的大小支持力的大小②当物块在A点随筒做匀速转动，且其所受到的摩擦力为零时，物块在筒壁A点时受到的重力和支持力作用，它们的合力提供向心力，设筒转动的角速度为有由几何关系得联立以上各式解得2022年曲线运动联考一、选择题1.(江苏南阳中学2022届高三上学期月考)一物体由静止开场自由下落，一小段时间后突然受一恒定水平向右的风力的影响，但着地前一段时间风突然停顿，那么其运动的轨迹可能是图中的哪一个？（.C）22/22\n2.(广东湛江市2022届高三下学期物理模拟)铁路转弯处的弯道半径r是根据地形决定的．弯道处要求外轨比内轨高，其内外轨高度差h的设计不仅与r有关，还与火车在弯道上的行驶速率v有关．以下说法正确的选项是（.AD）A．v一定时，r越小那么要求h越大B．v一定时，r越大那么要求h越大Av0C．r一定时，v越小那么要求h越大D．r一定时，v越大那么要求h越大3.(广东中山龙山中学2022届高三第二次月考)如以下图，足够长的斜面上A点，以水平速度v0抛出一个小球，不计空气阻力，它落到斜面上所用的时间为t1；假设将此球改用2v0水平速度抛出，落到斜面上所用时间为t2，那么t1:t2为：(B)A．1:1B．1:2C．1:3D．1:44.(湖南湘钢一中2022届10月月考)如图⑴所示，在长约80cm～100cm一端封闭的玻璃管中注满清水，水中放一个用红蜡做成的小圆柱体（小圆柱体恰能在管中匀速上浮），将玻璃管的开口端用胶塞塞紧。然后将玻璃管竖直倒置，在红蜡块匀速上浮的同时使玻璃管紧贴黑板面水平向右匀加速移动，你正对黑板面将看到红蜡块相对于黑板面的移动轨迹可能是下面的：（C）图1A.B.C.D.5.(安徽合肥十中2022届高三第二次阶段性考试)质点仅在恒力的作用下，由O点运动到点的轨迹如以下图，在点时速度的方向与x轴平行，那么恒力的方向可能沿(D)22/22\nABCOA．x轴正方向B．x轴负方向C．y轴正方向D．y轴负方向6.(2022江苏常州中学月考)在同一点O抛出的三个物体，做平抛运动的轨迹如以下图，那么三个体做平抛运动的初速度vA、vB、vC的关系和三个物体做平抛运动的时间tA、tB、tC的关系分别是（.C）A．vA>vB>vC，tA>tB>tCB．vA=vB=vC，tA=tB=tCC．vA<vB<vC，tA>tB>tCD．vA>vB>vC，tA<tB<tC7.（2022届湖南省浏阳一中高三10月月考物理试题）由上海飞往美国洛杉矾的飞机在飞越太平洋上空的过程中，如果保持飞行速度的大小不变和距离海平面的高度不变，那么以下说法正确的选项是（C）A．飞机做的是匀速直线运动B．飞机上的乘客对座椅的压力略大于地球对乘客的引力C．飞机上的乘客对座椅的压力略小于地球对乘客的引力D．飞机上的乘客对座椅的压力为零8.(2022江苏盐城中学高三上学期月考)在同一水平直线上的两位置分别沿同方向抛出两小球和，其运动轨迹如以下图，不计空气阻力.要使两球在空中相遇，那么必须（C）A．甲先抛出球B．先抛出球C．同时抛出两球D．使两球质量相等22/22\n9.(2022届江苏沛县中学月考)8．如以下图，可视为质点的、质量为m的小球，在半径为R的竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，以下有关说法中正确的选项是（ACD）A．小球能够通过最高点时的最小速度为0B．小球能够通过最高点时的最小速度为C．如果小球在最高点时的速度大小为2，那么此时小球对管道的外壁有作用力D．如果小球在最低点时的速度大小为，那么小球通过最高点时与管道间无相互作用力10(2022江苏通州市月考)如以下图，一质点沿螺旋线自外向内运动，已知其走过的弧长s与运动时间t成正比，关于该质点的运动，以下说法正确的选项是（BCD）A．小球运动的线速度越来越大B．小球运动的加速度越来越大C．小球运动的角速度越来越大D．小球所受的合外力越来越大DO11.(2022广州市高三模拟)如以下图，小球以初速度为v0从光滑斜面底部向上滑，恰能到达最大高度为h的斜面顶部。右图中A是内轨半径大于h的光滑轨道、B是内轨半径小于h的光滑轨道、C是内轨半径等于h光滑轨道、D是长为的轻棒，其下端固定一个可随棒绕O点向上转动的小球。小球在底端时的初速度都为v0，那么小球在以上四种情况中能到达高度h的有（22/22\nAB）12.(广东中山龙山中学09届高三第二次月考)图示为某一皮带传动装置。主动轮的半径为r1,从动轮的半径为r2。已知主动轮做顺时针转动，转速为n，转动过程中皮带不打滑。以下说法正确的选项是：(BC)A．从动轮做顺时针转动B．从动轮做逆时针转动C．从动轮的转速为nD．从动轮的转速为n二、填空题13.(2022届海安县高三月考)如以下图，在倾角为θ的光滑斜面上，有一长为l的细线，细线的一端固定在O点，另一端拴一质量为m的小球，现使小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动，已知O点到斜面底边的距离Soc=L，那么小球通过最高点A时的速度表达式vA＝；小球通过最低点B时，细线对小球拉力表达式TB=；假设小球运动到A点或B点时剪断细线，小球滑落到斜面底边时到C点的距离相等，那么l和L应满足的关系式是．答案：；；．22/22\n14.（长郡中学2022届高三第二次月考）图为一小球做平抛运动的闪光照片的一局部.图中背景方格的边长均为2.5厘米，如果取重力加速度g=10米/秒2，那么：(1)照片的闪光频率为________Hz..(2)小球做平抛运动的初速度的大小为_______m/s答案：(1)10(2)0.75hθω15.（2022年扬州中学月考）.一探照灯照射在云层底面上，这底面是与地面平行的平面，如以下图，云层底面高h，探照灯以匀角速度ω在竖直平面内转动。当光束与竖直线的夹角为θ时，此刻云层底面上光点的移动速度等于。答案：三、计算题16(湖南桂阳三中2022届高三物理阶段质检)在水平地面上匀速行驶的拖拉机，前轮直径为0.8m,后轮直径为1.25m,两轮的轴水平距离为2m,如以下图，在行驶的过程中，从前轮边缘的最高点A处水平飞出一小块石子，0.2s后从后轮的边缘的最高点B处也水平飞出一小块石子，这两块石子先后落到地面上同一处(g取10m/s2).求拖拉机行驶的速度的大小解析：由题设知，从A处水平飞出的石子和0.2s后从B处水平飞出的石子均做平抛运动，抛出的初速度大小相等，且均为拖拉机行驶速度的2倍，如以下图xA=2v·tA=2v22/22\nxB=2vtB=2vxＡ+d=xB+v·t0v=5m/s17.(2022届广东新洲中学高三摸底考试)“神舟”六号载人飞船在空中环绕地球做匀速圆周运动，某次经过赤道的正上空时，对应的经度为θ1（实际为西经157.5°），飞船绕地球转一圈后，又经过赤道的正上空，此时对应的经度为θ2（实际为180°）．已知地球半径为R，地球外表的重力加速度为g，地球自转的周期为T0．求飞船运行的圆周轨道离地面高度h的表达式．（用θ1、θ2、T0、g和R表示）．解析：用r表示飞船圆轨道半径，M表示地球质量，m表示飞船质量，T表示飞船运行的周期，由万有引力定律和牛顿定律得飞船绕地球运行的周期对地球外表上的物体m0，有r=R+h解得或轨道高度18.(广东廉江中学2022－2022学年高三级第二次月考)一次扑灭森林火灾的行动中，一架专用直升飞机载有足量的水悬停在火场上空22/22\n320m高处，机身可绕旋翼的轴原地旋转，机身下出水管可以从水平方向到竖直向下方向旋转90°，水流喷出速度为30m/s，不计空气阻力，取g=10m/s2.请估算能扑灭地面上火灾的面积．（计算结果保存两位有效数字）解析：已知h=300m,v0=30m/s，当水流沿水平方向射出时，在水平地面上落点最远，由平抛规律：                X=240m-由于水管可在竖直方向和水平方向旋转，所以灭火面积是半径为x的圆面积S=πx2-------S=3.14×2402m2=1.8×105m2.  19.(湖南望城五中09届高三第一次月考)如以下图为火车站装载货物的原理示意图，设AB段是距水平传送带装置高为H=5m的光滑斜面，水平段BC使用水平传送带装置，BC长L=8m，与货物包的摩擦系数为μ=0.6，皮带轮的半径为R=0.2m，上部距车厢底水平面的高度h=0.45m．设货物由静止开场从A点下滑，经过B点的拐角处无机械能损失．通过调整皮带轮（不打滑）的转动角速度ω可使货物经C点抛出后落在车厢上的不同位置，取g=10m/s2，求：（1）当皮带轮静止时，货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离；（2）当皮带轮以角速度ω=20rad/s顺时方针方向匀速转动时，包在车厢内的落地点到C点的水平距离；（3）试写出货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离S随皮带轮角速度ω变化关系，并画出S—ω图象．（设皮带轮顺时方针方向转动时，角速度ω取正值，水平距离向右取正值）22/22\n.ABCHhLω/rad·s－1S/m解析：由机械能守恒定律可得：，所以货物在B点的速度为V0=10m/s（1）货物从B到C做匀减速运动，加速度设到达C点速度为VC，那么：，所以：VC=2m/s落地点到C点的水平距离：（2）皮带速度V皮=ω·R=4m/s，同（1）的论证可知：货物先减速后匀速，从C点抛出的速度为VC=4m/s，落地点到C点的水平距离：（3）①皮带轮逆时针方向转动：无论角速度为多大，货物从B到C均做匀减速运动：在C点的速度为VC=2m/s，落地点到C点的水平距离S=0.6m②皮带轮顺时针方向转动时：Ⅰ、0≤ω≤10rad/s时，S=0.6mⅡ、10＜ω＜50rad/s时，S=ω·R=0.06ωⅢ、50＜ω＜70rad/s时，S=ω·R=0.06ωⅣ、ω≥70rad/s时，S=＝4.2mS—ω图象如图　　22/22\nω/rad·s－1S/m1.02.03.04.05.06.010203040506708022/22