山东省各地届高三一轮物理曲线运动精编3Word格式.docx
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设想某一飞行器可作多种模拟飞行,令飞行器以500m/s的速率进入实验状态,而以1000m/s的速率退出实验,则下列可以实现实验目的,并且有效训练时间最长的飞行是()
A.飞行器在水平面内做变速圆周运动,速率由500m/s增加到1000m/s
B.飞行器在竖直面内沿圆弧俯冲,速率由500m/s增加到1000m/s(在最低点)
C.飞行器以500m/s作竖直上抛运动(关闭发动机),当它竖直下落速率增加到1000m/s
时,开动发动机退出实验状态
D.飞行器以500m/s沿某一方向作斜抛或平抛运动(关闭发动机),当速率达到1000m/s
(威海一中3)5.如图所示,斜面上有a、b、c、d四个点,ab=bc=cd,从a点以初动能E0水平抛出一个小球,它落在斜面上的b点,若小球从a点以初动能2E0水平抛出,不计空气阻力,则下列判断正确的是()
A.小球可能落在d点与c点之间
B.小球一定落在c点
C.小球落在斜面的运动方向与斜面的夹角一定增大
D.小球落在斜面的运动方向与斜面的夹角一定相同
(威海一中4)6.A、B、C、D四个完全相同的小球等间距地分布在一条竖直直线上,相邻两球的距离等于A球到地面的距离.现让四球以相同的水平速度同时抛出,不考虑空气阻力的影响,下列说法正确的是( )
A.A球落地前,四球分布在一条竖直线上,落地间隔相等
B.A球落地前,四球分布在一条竖直线上,A、B落地点
间隔小于C、D落地点间隔
C.A球落地前,四球分布在一条竖直线上,A、B落地时间间隔大于C、D落地时间隔
D.A球落地前,四球分布在一条抛物线上,A、B落地点间隔大于C、D落地点间隔
(威海一中4)7.如图所示为一质点运动的位移时间图像,曲线为一段圆弧,则下列说法中正确的是()
A.质点可能做圆周运动
B.质点一定做直线运动
C.t时刻质点离开出发点最远
D.质点运动的速率先减小后增大
(淄博市)8.甲、乙两名溜冰运动员,正在表演冰上芭蕾舞,已知男演员M甲=60kg,女演员M乙=40kg,当两人面对面拉着手做匀速圆周运动时,如图所示,两人相距0.9m,下列判断正确的是
A.两人的运动半径不同,甲为0.42m,乙为0.48m
B.两人的运动半径相同,都是0.45m
C.两人的角速度相同
D.两人的线速度相同
(淄博市)9.如图所示,一足够长的水平传送带以恒定的速度v运动,每隔时间T轻轻放上相同的物块,当物块与传送带相对静止后,相邻两物块的间距大小()
A.与物块和传送带间的动摩擦因数的大小有关
B.与物块的质量大小有关
C.恒为vT
D.由于物块放上传送带时,前一物块的速度不明确,故不能确定其大小
(邹城二中)10.下列实例中属于超重现象的是()
A.汽车驶过拱形桥顶端
B.荡秋千的小孩通过最低点
C.跳水运动员被跳板弹起,离开跳板向上运动
D.火箭点火后加速升空
二.实验题
(青岛一模)1.物理实验小组利用如图所示装置测量物体平抛运动的初速
度。
他们经多次实验和计算后发现:
在地面上沿抛出的速
度方向水平放置一把刻度尺,让悬挂在抛出点处的重锤
线的投影在刻度尺的零刻度线上,则利用小球在刻度尺上
的落点位置,就可直观地得到小球做平抛运动的初速度。
如下图四位同学在刻度尺旁边分别制作了速度标尺(图中
P点为重锤所指位置),可能正确的是()
(威海一中1)2.为了探究影响平抛运动水平射程的因素,某同学通过改变抛出点的高度及初速度的方法做了6次实验,实验数据记录如下表:
序号
抛出点的高度(m)
水平初速度(m/s)
水平射程(m)
1
0.20
2
0.40
3
0.60
0.45
4
1.2
5
0.80
0.8
6
2.4
以下探究方案符合控制变量法的是( )
A.若探究水平射程与高度的关系,可用表中序号为1、3、5的实验数据
B.若探究水平射程与高度的关系,可用表中序号为2、4、6的实验数据
C.若探究水平射程与初速度的关系,可用表中序号为1、3、5的实验数据
D.若探究水平射程与初速度的关系,可用表中序号为2、4、6的实验数据
(淄博市)3.如下图甲所示为测量电动机转动角速度的实验装置,半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上,在电动机的带动下匀速转动。
在圆形卡纸旁边垂直安装一个改装了的电火花计时器。
(1)请将下列实验步骤按先后顺序排序:
。
①使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触
②接通电火花计时器的电源,使它工作起来
③启动电动机,使圆形卡纸转动起来
④关闭电动机,拆除电火花计时器,研究卡纸上留下的一段痕迹(如图乙所示),写出角速度ω的表达式,代入数据,得出ω的测量值
(2)要得到角速度ω的测量值,还缺少一种必要的测量工具,它是()
A.秒表B.毫米刻度尺C.圆规D.量角器
(3)写出ω的表达式,并指出表达式中各个物理的意义:
(4)为了避免在卡纸连续转动的过程中出现打点重叠,在电火花计时器与盘面保持良好接触的同时,可以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动。
则卡纸上打下的点分布曲线将不是一个圆,而是类似一种螺旋线(如图丙所示)。
这样做测量结果将(填“偏大”、“偏小”或“不变”)
三.计算题
(实验中学)1.如图所示,半径R=2m的四分之一粗糙圆弧轨道AB置于竖直平面内,轨道的B端切线水平,且距水平地面高度为h=1.25m,现将一质量m=0.2kg的小滑块从A点由静止释放,滑块沿圆弧轨道运动至B点以v=5m/s的速度水平飞出(g取10m/s2).求:
(1)小滑块沿圆弧轨道运动过程中所受摩擦力做的功;
(2)小滑块经过B点时对圆轨道的压力大小;
(3)小滑块着地时的速度大小和方向.
(济宁一模)2.如图所示,一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球a和b,跨在两根固定在离地高度为H的光滑水平细杆A、B上,质量为m的b球与B的距离为L,质量为4m的a球放置于地面上。
把b球从水平位置由静止释放,求:
(1)a球对地面的最小压力为多大?
(2)已知细线能承受的最大拉力Fm=4mg,现给b球竖直向下的初速度,当b球运动到B点的正下方时细线恰被拉断,求b球落地点与B点的水平距离。
(聊城一模)3.如图所示,水平桌面上有一轻弹簧,左端固定在A点,自然状态时其右端位于B点。
水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP,其形状为半径R=0.8m的圆环剪去了左上角135°
的圆弧,MN为其竖直直径,P点到桌面的竖直距离也是R。
用质量m1=0.4kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点,释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点。
用同种材料、质量为m2=0.2kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点释放,物块过B点后其位移与时间的关系为
,物块飞离桌面后由P点沿切线落入圆轨道。
G=10m/s2,求
(1)BP间的水平距离。
(2)判断m2能否沿圆轨道到达M点。
(英雄山中学)4.如图所示,在同一竖直平面内两正对着的半径为R
的相同半圆光滑轨道,相隔一定的距离x,虚线沿竖直方向,
一质量为m的小球能在其间运动。
今在最低点B与最高点A各放一个压力传感大器,测试小球对轨道的压力,并通过计算机显示出来。
当轨道距离x不同时,测得两点压力差△FN与距离x的图像如右图所示。
(不计空气阻力,g取10m/s2)
(1)当x=R时,为使小球不脱离轨道运动,求小球在B点的最小速度。
(用物理量的符号表示)
(2)试写出A、B两点的压力差△FN与x的函数关系。
(用m、R、g表示)
(淄博市)5.如图是为了检验某种防护罩承受冲击力的装置,M是半径为R=1.0m的固定于竖直平面内的
光滑圆弧轨道,轨道上端切线水平。
N为待检验的固定曲面,该曲面在竖直面内的截面为半径
的
圆弧,圆弧下端切线水平且圆心恰好位于M轨道的上端点。
M的下端相切处放置竖直向上的弹簧枪,可发射速度不同的质量m=0.01kg的小钢珠,假设某次发射的钢珠沿轨道恰好能经过M的上端点,水平飞出后落到曲面N的某一点上,取g=10m/s2。
求:
(1)发射该钢球前,弹簧的弹性势能EP多大?
(2)钢珠从M圆弧轨道最高点飞出至落到圆弧N上所用的时间是多少(结果保留两位有效数字)?
(邹城二中)6.如图所示,滑块质量为m,与水平地面间的动摩擦因数为0.1,它以
的初速度由A点开始向B点滑行,AB=5R,并滑上光滑的半径为R的
圆弧BC,在C点正上方有一离C点高度也为R的旋转平台,沿平台直径方向开有两个离轴心距离相等的小孔P、Q,旋转时两孔均能达到C点的正上方。
若滑块滑过C点后P孔,又恰能从Q孔落下,则平台转动的角速度ω应满足什么条件?
三.曲线运动专题答案
1.D2.BCD3.AC4.C5.BD6.C7.BD8.C9.C10.BD
1.A
2.A
3.
(1)①③②④(2分)
(2)(2分)D(3)(5分)
,θ是n个点对应的圆心角;
n是所研究计时点的个数;
T是计时器打点周期(4)(2分)不变
1.
解:
(1)滑块在圆弧轨道受重力、支持力和摩擦力作用,由动能定理
mgR-Wf=
mv2………………………………………………………………2分
Wf=1.5J……………………………………………………………2分
(2)滑块经过B点时,由牛顿第二定律得:
FN-mg=m
………………………………………………………………2分
FN=4.5N………………………………………………………………1分
根据牛顿第三定律,小滑块对轨道的压力大小也为4.5N………………1分
(3)滑块离开圆弧后做平抛运动
H=
gt2t=0.5s…………………………………………………………2分
落地时竖直分速度vy=gt=5m/s…………………………………………………2分
落地时速度大小
=5
m/s…………………………………………2分
设滑块落地时速度方向与水平方向夹角为
度,则有
所以
………………………………………2分
即滑块落地时速度方向与水平方向夹角为45度
2.
(1)B球下落时,由机械能守恒有
(2分)
在最低点,设绳的拉力为FT,由牛顿第二定律有
设地面对a球的支持力为FN,由平衡条件有
FN+FT=4mg(2分)
解得Ft=3mg,FN=mg。
由牛顿第三定律可知a球对地面的最小压力为mg。
(1分)
(2)b球运动到B点正下方时
线断后b球做平抛运动,设所求水平距离为x
x=v1t(2分)
解得
3.
解:
(1)设物块块由D点以初速
做平抛,落到P点时其竖直速度为
…………1分
……1分
得
平抛用时为t,水平位移为s,
……2分
在桌面上过B点后初速
BD间位移为
…………2分
则BP水平间距为
(2)若物块能沿轨道到达M点,其速度为
轨道对物块的压力为FN,则
解得
即物块不能到达M点…………2分
4.
(1)小球恰能在A点沿轨道运动时:
(2分)
此时,小球在B点动能最小,由机械能守恒:
解得:
(1分)
(2)在B点:
在A点:
小球从A到B机械能守恒:
两点的压力差:
5.
(1)设钢球的轨道M最高点的速度为v,在M的最低端速度为v0,则在最高点,
由题意得
①(2分)
从最低点到最高点,由机械能守恒定律得:
②(3分)
由①②得:
③(1分)
设弹簧的弹性势能为
,由机械能守恒定律得:
=1.5×
10-1J④(2分)
(2)钢珠从最高点飞出后,做平抛运动
⑤(1分)
⑥(2分)
由几何关系
⑦(3分)
联立⑤、⑥、⑦得t=0.24s(2分)
6.
设滑块至B点时速度为vB,对滑块由A点到B点应用动能定理有
…………2分
解得
…………1分
滑块从B点开始运动后机构能守恒,设滑块到达P处时速度为
,则
滑块穿过P孔后再回到平台的时间
要想实现题述过程,需满足
(n=0,1,2……)…………2分