届高三物理二轮复习限时训练浙江专用专题三 力与曲线运动 Word版含答案.docx

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届高三物理二轮复习限时训练浙江专用专题三力与曲线运动Word版含答案

专题三　限时训练

（限时:

45分钟）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

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考点

题号（难易度）

1.运动的合成与分解

2（易）

2.平抛运动规律及应用

1（易）,3（易）,4（易）,9（中）,13（难）

3.圆周运动问题的分析

5（中）,6（中）,7（中）,8（中）,

10（中）,12（中）

4.平抛与圆周运动的组合问题

11（中）

一、选择题（在每小题给出的四个选项中,第1～6题只有一项符合题目要求,第7～10题有多项符合题目要求）

1.（2015余姚模拟）游乐场内两支玩具枪在同一位置先后沿水平方向各射出一颗子弹,打在远处的同一个靶上,A为甲枪子弹留下的弹孔,B为乙枪子弹留下的弹孔,两弹孔在竖直方向上相距高度为h,如图所示,不计空气阻力.关于两枪射出的子弹的初速度大小、飞行时间长短,下列判断正确的是（　D　）

A.乙枪射出的子弹初速度较大

B.两枪射出的子弹初速度一样大

C.甲枪射出的子弹飞行时间较长

D.乙枪射出的子弹飞行时间较长

解析:

竖直高度决定运动时间,可知甲枪运动时间短,水平方向位移相同,水平方向子弹做匀速直线运动,所以甲枪射出的子弹初速度较大,选项D正确,A,B,C错误.

2.质量为1kg的物体在水平面内做曲线运动,已知互相垂直方向上的速度图象分别如图（甲）、（乙）所示,下列说法正确的是（　A　）

A.物体初速度的方向与合外力方向垂直

B.物体所受的合外力为3N

C.物体的初速度为5m/s

D.2s末物体的速度大小为7m/s

解析:

由题图可知,沿x轴方向做初速度为零的匀加速直线运动,ax=1.5m/s2,所以沿x轴方向合力Fx=max=1.5N;沿y轴方向做匀速直线运动,合力为零,所以选项A正确,B错误;物体的初速度v0=vy0=4m/s,选项C错误;2s末物体速度大小v==5m/s,选项D错误.

3.（2015浙江第一次联考）如图,水平路面出现了一个地坑,其竖直截面为半圆.AB为沿水平方向的直径.一辆行驶的汽车发现情况后紧急刹车安全停下,但两颗石子分别以v1,v2的速度从A点沿AB方向水平弹飞出去,分别落于C,D两点,C,D两点距水平路面分别为圆半径的0.6倍和1倍.则v1∶v2的值为（　C　）

A.B.C.D.

解析:

设圆弧的半径为R,依平抛运动规律得x1=v1t1,x2=v2t2.联立类比得===.y1=g,y2=g.由两式得=.其中y2=R,y1=0.6R.则有==,代入得=.选项C正确.

4.（2015郑州市第一次质检）如图所示,光滑斜面固定在水平面上,第一次让小球从斜面顶端A由静止释放,使小球沿斜面滑到底端B,第二次将小球从斜面顶端A沿水平方向抛出,使小球刚好落到斜面底端B.比较两次小球的运动,下列说法正确的是（　C　）

A.第二次小球运动经历时间更长

B.第一次小球运动速度变化更快

C.第二次小球到达B点的速度更大

D.两种情况小球到达B点的速度方向相同

解析:

设斜面高h,倾角为θ,则第一次的加速度a=gsinθ,因为at2,故选项A错误;第二次小球有初动能,由机械能守恒定律可知,第二次小球到达B点的动能大,故选项C正确;第一次小球沿斜面向下,第二次小球到B点时速度与斜面有一定夹角,故选项D错误.

5.（2015温州二适）在街头的理发店门口常可以看到这样的标志:

一个转动的圆筒,外表有螺旋斜条纹.我们感觉条纹在沿竖直方向运动,但实际上条纹在竖直方向并没有升降,这是由于圆筒的转动而使我们的眼睛产生的错觉.如图所示,假设圆筒上的条纹是围绕圆筒的一条宽带,相邻两圈条纹在沿圆筒轴线方向的距离（即螺距）L=10cm,圆筒半径R=10cm,如果我们观察到条纹向上运动的速度为0.1m/s,则从上往下看,关于圆筒的转动方向和转动周期说法正确的是（　A　）

A.顺时针转动,周期为1s

B.顺时针转动,周期为2πs

C.逆时针转动,周期为1s

D.逆时针转动,周期为2πs

解析:

螺旋斜条纹是从左下到右上,当圆筒沿顺时针方向（从俯视方向看）,根据人眼的视觉暂留现象,就会感觉条纹的运动方向向上;由于螺距为10cm,每秒沿竖直方向运动的距离为10cm,所以圆筒1s内转动1周,即周期T=1s,故选项A正确,B,C,D错误.

6.（2015浙江第二次大联考）如图所示为一种叫做“魔盘”的娱乐设施,当转盘转动很慢时,人会随着“魔盘”一起转动,当“魔盘”转动到一定速度时,人会“贴”在“魔盘”竖直壁上,而不会滑下.若魔盘半径为r,人与魔盘竖直壁间的动摩擦因数为μ,人“贴”在“魔盘”竖直壁上,随“魔盘”一起运动过程中,则下列说法正确的是（　D　）

A.人随“魔盘”转动过程中受重力、弹力、摩擦力和向心力作用

B.如果转速变大,人与器壁之间的摩擦力变大

C.如果转速变大,人与器壁之间的弹力不变

D.“魔盘”的转速不能小于

解析:

向心力不是一种新的力,故选项A错误;在转速增大时,虽然向心力增大,弹力增大,但是摩擦力始终等于重力,故选项B,C错误;根据弹力提供向心力,设最小弹力为FN,由μFN=mg,FN=mrω2,ω=2πn,得最小转速n=,故选项D正确.

7.（2015贵阳市适用性测试）如图所示,木箱内固定一倾斜光滑斜面,斜面上放置一小物体.当木箱做下列四种运动时,处于该斜面上的小物体在哪种情况下有可能保持相对静止（　BD　）

A.

（1）向左匀加速

B.

（2）向右匀加速

C.（3）竖直向上匀加速

D.（4）随圆盘绕竖直轴匀速转动

解析:

小物体只受重力和支持力的作用,合力方向大概是向右的,不会产生向左和竖直向上的加速度,故选项A,C错误;会产生向右方向的加速度,故选项B,D正确.

8.（2015舟山中学仿真模拟）两根不计伸缩的轻质细线,它们固定在O,O′点,另一端固定在可视为质点的质量为m的小球A上.如图所示,其中θ=60°,OA长为L,O′A水平,P为在悬点的正下方水平固定的一枚钉子,OP距离为（保证能使小球下摆时其细线能碰到P）.现剪断水平细线O′A,A球开始下摆（在以后的运动中细线OA能承受的力足够大）,则下列说法正确的有（　AC　）

A.水平细线O′A剪断后的瞬间,OA细线拉力为

B.水平细线O′A剪断后的瞬间,小球A的加速度方向水平向右

C.细线碰到P后的瞬间,OA细线拉力为5mg

D.细线碰到P后恰能做完整的圆周运动

解析:

水平细线O′A剪断后的瞬间,合力沿着垂直于细线方向向下,即加速度方向沿着垂直于细线方向向下,而沿着细线方向受力平衡,对A球受力分析,受到OA细线的拉力和重力作用,则有T=mgcos60°=mg,故选项A正确;二者合力方向垂直OA向下,选项B错误;从剪断细线到最低点的过程中,根据动能定理得mv2=mgL（1-cos60°）,解得v=,细线碰到P后的瞬间,线速度大小不变,根据向心力公式得T′-mg=m,

解得T′=5mg,故选项C正确;若小球能做完整的圆周运动,则从最低点到最高点的过程中,根据动能定理得

mv′2-mv2=-mg·2·.

解得v′=0,

绳模型中,小球恰好到达最高点时,细线的拉力为零,重力提供向心力,则最高点有mg=,解得v″=,

所以小球不能做完整的圆周运动,故选项D错误.

9.（2015大同一中期末联考）如图所示,三个小球A,B,C在离地面不同高度处,同时以相同的速度向左水平抛出,小球A落到D点,DE=EF=FG,不计空气阻力,每隔相等的时间间隔小球依次碰到地面.则关于三小球（　AD　）

A.B,C两球也落在D点

B.B球落在E点,C球落在F点

C.三小球离地面的高度AE∶BF∶CG=1∶3∶5

D.三小球离地面的高度AE∶BF∶CG=1∶4∶9

解析:

三个小球以相同的初速度抛出,而运动的时间之比为1∶2∶3,由x=v0t得水平位移之比为1∶2∶3,而DE=EF=FG,故两小球也落在D点,故选项A正确,B错误;由h=gt2可知三个小球抛出高度之比为1∶4∶9,故选项C错误;D正确.

10.（2015珠海一中等六校第二次联考）如图（甲）所示,轻杆一端固定在O点,另一端固定一小球,现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动.小球运动到最高点时,受到的弹力为F,速度大小为v,其Fv2图象如图（乙）所示.则（　AD　）

A.小球的质量为

B.当地的重力加速度大小为

C.v2=c时,小球对杆的弹力方向向下

D.v2=2b时,小球受到的弹力与重力大小相等

解析:

由题图（乙）可知:

当v2=b时,杆对球的弹力恰好为零,此时只受重力,重力提供向心力,mg=m=m,即重力加速度g=,故选项B错误;当v2=0时,向心力为零,杆对球的弹力恰好与球的重力等大反向,F弹=mg=a,即小球的质量m==,故选项A正确;根据圆周运动的规律,当v2=b时杆对球的弹力为零,当v2b时,mg+F弹=m,杆对球的弹力方向向下,v2=c>b,杆对小球的弹力方向向下,根据牛顿第三定律,小球对杆的弹力方向向上,故选项C错误;当v2=2b时,mg+F弹=m=m,又g=,F弹=m-mg=mg,故选项D

正确.

二、非选择题

11.（2015宁波效实中学模拟）如图所示,半径R=0.40m的光滑半圆环轨道处于竖直平面内,半圆环与粗糙的水平地面相切于圆环的端点A.一质量m=0.10kg的小球,以初速度v0=7.0m/s在水平地面上向左做加速度a=3.0m/s2的匀减速直线运动,运动L=4.0m后,冲上竖直半圆环,最后小球落在C点.求:

（取重力加速度g=10m/s2）

（1）小球运动到A点时的速度大小vA;

（2）小球经过B点时对轨道的压力大小FB;

（3）A,C间的距离d

解析:

（1）-=2aL,

得vA=5m/s.

（2）由m=mg2R+m,mg+FBO=,

得FBO=1.25N,由牛顿第三定律,小球对轨道压力大小为1.25N.

（3）由

（2）得vB=3m/s,小球做平抛运动

2R=gt2,所以d=vBt=1.2m.

答案:

（1）5m/s　

（2）1.25N　（3）1.2m

12.（2015乳山市一中第三次测试）游乐园的小型“摩天轮”上对称站着质量均为m的8位同学,如图所示,“摩天轮”在竖直平面内逆时针匀速转动,若某时刻转到顶点a上的甲同学让一小重物做自由落体运动,并立即通知下面的同学接住,结果重物掉落时正处在c处（如图）的乙同学恰好在第一次到达最低点b处接到,已知“摩天轮”半径为R,重力加速度为g,（不计人和吊篮的大小及重物的质量）.求:

（1）接住前重物下落运动的时间t;

（2）人和吊篮随“摩天轮”运动的线速度大小v;

（3）乙同学在最低点处对地板的压力FN.

解析:

（1）由2R=gt2,解得t=2.

（2）v=,s=,联立解得v=π.

（3）由牛顿第二定律,F-mg=m,

解得F=（1+）mg.

由牛顿第三定律可知,乙同学在最低点处对地板的压力大小为FN=（1+）mg,方向竖直向下.

答案:

（1）2　

（2）π　

（3）（1+）mg　竖直向下

13.（2015石家庄二模）如图所示,一质量m=1.0kg的小物块静止在粗糙水平台阶上,离台阶边缘O点的距离s=5m,它与水平台阶表面的动摩擦因数μ=0.25.在台阶右侧固定一个以O为圆心的圆弧挡板,圆弧半径R=5m,以O点为原点建立平面直角坐标系xOy.现有F=5N的水平恒力拉小物块（已知重力加速度g=10m/s2）.

（