物理上海市届高三模拟试题精编曲线运动.docx
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物理上海市届高三模拟试题精编曲线运动
上海市2009届高三物理模拟试题专题精编
三．曲线运动专题
一．不定项选择题
（十四校联考）1．如图所示，均匀的直角三角板ABC重为20N，可绕过C
点、垂直于板面的水平转动轴自由转动，A点用竖直线
AD拉住，当BC处于水平平衡位置时AD线上的拉力大
小为F。
后将一凹槽口朝下、重为4N的木块卡在斜边
AC上，木块沿斜边AC匀加速下滑，当木块经过AC的
中点时细线的增力大小变为F+△F，则下述结论中正确
的是（）
A．F=10NB．F>10NC．△F=2ND．△F>2N
（嘉定一模）2．洗衣机的脱水筒采用带动衣物旋转的方式脱水，下列说法中错误的是（）
（A）脱水过程中，衣物是紧贴筒壁的
（B）水会从桶中甩出是因为水滴受到向心力很大的缘故
（C）加快脱水筒转动角速度，脱水效果会更好
（D）靠近中心的衣物脱水效果不如四周的衣物脱水效果好
（金山区）3．如图所示，两个半径不同而内壁光滑的半圆轨道固定在地面上，质量相等的两个小球分别从与球心在同一水平高度的A、B两点由静止开始自由滑下，它们通过轨道最低点时（）
A．速度相同B．向心加速度相同
C．对轨道的压力相等D．机械能相等
（六校联考）4．如图所示，光滑均匀细棒CD可以绕光滑的水平轴D在竖直平面内转动，细杆AB也可以绕光滑的水平轴B在竖直平面内转动，细棒搁在A点上并与细杆在同一竖直平面内，B、D在同一水平面上，且BD=AB。
现推动细杆使细棒绕D点沿逆时针方向缓慢转动，从图示实线位置转到虚线位置的过程中，细杆对细棒的作用力（）
（A）减小
（B）不变
（C）先增大后减小
（D）先减小后增大
（杨浦高级中学）
5．一列以速度V匀速行驶的列车内有一水平桌面，桌面上的A处有一小球。
若车厢中的旅客突然发现小球沿如图中（俯视图）的虚线从A点运动到B点。
由此可以判断列车的运行情况是（）
A．减速行驶，向北转弯；
B．减速行驶，向南转弯；
C．加速行驶，向南转弯；
D．加速行驶，向北转弯。
（风华中学）6．光滑的水平面上固定着一个螺旋形光滑水平轨道，俯视如图所示。
一个小球以一定速度沿轨道切线方向进入轨道，以下关于小球运动的说法中正确的是（）
A．轨道对小球不做功，小球的角速度不断增大；
B．轨道对小球做正功，小球的角速度不断增大；
C．轨道对小球做正功，小球的线速度不断增大；
D．轨道对小球不做功，小球的线速度不断增大。
（四校联考）7．如图，某同学为了找出平抛运动的物体初速度之间的关系，用一个小球在O点对准前方的一块竖直放置的挡板，O与A在同一高度，小球的水平初速度分别为
，不计空气阻力，打在挡板上的位置分别是B、C、D，且
。
则
之间的正确关系是（）
A.
B.
C.
D.
二．填空、实验题
（七校联考）1．某同学在做了以下的实验，从O点以2m/s的初速度水平抛出一小球，在距抛出点L=2m处竖直放置一光屏MN，如图所示，离小球抛出点很近处有一点光源，使小球的影子投射在屏上，则小球的影子做__________________运动，在小球下落0.2m时影子的速度大小为____________m/s.
（七校联考）2．如图a所示为测量电动机匀速转动时角速度的实验装置，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，在圆形卡纸的一侧垂直安装一个改装了的电火花计时器，已知它可以每隔相同的时间T，在圆形卡纸上留下一个圆形斑点。
（1）请将下列实验步骤按先后排序______________。
①使电火花计时器与圆形卡保持良好接触
②接通电火花计时器的电源，使其工作起来
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b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量的意义：
______________。
（4）为了避免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。
则卡纸上打下的点的分布曲线不是一个圆，而是类似一种螺旋线，如图c所示。
这对测量结果有影响吗？
____________________。
（奉贤区）3．在抗雪灾中，空军从很高的高空用降落伞空投救灾物资，降落伞下面的重物有500kg，降落伞在下落过程中始终遇3m/s的水平风，已知降落伞下落中受到的阻力F=kv2（k=200N·s2/m2），而降落伞自身重力忽略不计，则降落伞在匀速运动前做_______________运动，降落伞匀速通过最后的200m高空所需的时间为________s。
（十校联考）4．如图所示，在水平匀速转动的圆盘圆心下在上方的一定高度处，如果向同一方向以相同速度每秒平均抛出N个小球，不计空气阻力，则发现小球在盘边缘共有6个均匀分布的落点。
则圆盘转动的角速度为__________。
（杨浦高级中学）5．一个小球从倾角为370的斜面上O点以初速v0水平抛出，落在斜面上A点，如图所示，则小球在空中的飞行时间为t=。
若第二次以水平速度
，从同一位置同方向抛出，小球落在斜面上B点，两次落至斜面时的动能与抛出时动能相比，其增量之比
，则两次抛出时的初速度大小之比为
。
（闽行二中）6．如图12是汽车过桥时对不同类形桥面压力变化的实验．采用DIS方法对模型进行测量，其结果如右边电脑屏幕所示．
（1）图12中的传感器为___________传感器；
（2）图12中甲、乙、丙分别为三种不同类型的桥面．对于凸形桥甲，其相对应的压力图线应是屏幕上的（填a、b或c）；
（3）如增大小球在斜槽上的高度，则在图13中大致画出小球通过凸形桥甲时压力图线。
（重点九校）
7．如图所示，一个固定的绝热汽缸通过绝热活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞通过两端有转轴的杆AB与圆盘边缘连接，半径为R的圆盘绕固定转动轴O点以角速度ω逆时针匀速转动，形成活塞水平左右振动。
则从图示位置起，圆盘转过90°过程中，汽缸内气体内能（填“增大”、“减小”或“不变”），在图示位置，杆与水平线AO夹角为θ，AO与BO垂直，则此时活塞速度为。
三．计算题
（奉贤区）1．飞机以恒定的速度沿水平方向飞行，距地面的高度为H=500m，在飞行过程中释放一个炸弹，炸弹着地即刻爆炸，爆炸声向各个方向传播的速度都是v0=
km/s，炸弹受到的空气阻力忽略不计。
已知从释放炸弹到飞行员听到爆炸声经过的时间t1=13s。
（1）求炸弹在空中的飞行时间t2
（2）辨析题：
求飞机的飞行速度
为了求解飞机飞行的速度，某同学分析并建立了方程：
根据飞机和爆炸声运动的等时性及位移的几何关系，得到
你认为该同学解答是否正确？
如果正确，请求解出飞机的飞行速度；如果有问题，请指出问题出在哪里？
并给出正确的解答。
（十校联考）2．如图所示，AB为半环ACB的水平直径，C为环上的最低点，环半径为R。
一个小球从A点以速度v0被水平抛出，设重力加速度为g，不计空气阻力。
（1）要使小球掉到环上时的竖直分速度最大，v0为多大？
（2）若v0取值不同，小球掉到环上时的速度方向和水平方向之间的夹角就不同。
同学甲认为，总可以找到一个v0值，使小球垂直撞击半圆环。
同学乙认为，无论v0取何值，小球都不可能垂直撞击半圆环。
你认为哪位同学的分析正确？
如认为甲同学正确，求出相应的v0值；如认为乙同学正确，说明理由。
（十四校联考）3．如图所示，轻线一端系一质量为m的小球，另一端穿过光滑小孔套在正下方的图钉A上，此时小球在光滑的水平平台上做半径为a、角速度为ω的匀速圆周运动。
现拔掉图钉A让小球飞出，此后细绳又被A正上方距A高为h的图钉B套住，达稳定后，小球又在平台上做匀速圆周运动。
求：
（1）图钉A拔掉前，轻线对小球的拉力大小，
（2）从拔掉图钉A到被图钉B套住前小球做什么运动？
所用的时间为多少？
（3）小球最后做圆周运动的角速度。
（嘉定一模）4．翼型降落伞有很好的飞行性能。
它被看作飞机的机翼，跳伞运动员可方便地控制转弯等动作。
其原理是通过对降落伞的调节，使空气升力和空气摩擦力都受到影响。
已知：
空气升力F1与飞行方向垂直，大小与速度的平方成正比，F1＝C1v2；空气摩擦力F2与飞行方向相反，大小与速度的平方成正比，F2＝C2v2。
其中C1、C2相互影响，可由运动员调节，满足如图b所示的关系。
试求：
（1）图a中画出了运动员携带翼型伞跳伞后的两条大致运动轨迹。
试对两位置的运动员画出受力示意图并判断，①、②两轨迹中哪条是不可能的，并简要说明理由；
（2）若降落伞最终匀速飞行的速度v与地平线的夹角为，试从力平衡的角度证明：
tan＝C2/C1；
（3）某运动员和装备的总质量为70kg，匀速飞行的速度v与地平线的夹角约20°（取tan20°＝4/11），匀速飞行的速度v多大？
（g取10m/s2，结果保留3位有效数字）
（金山区）5.如图所示，长为L的细绳，一端系有一质量为m的小球，另一端固定在O点。
细绳能够承受的最大拉力为7mg。
现将小球拉至细绳呈水平位置，然后由静止释放，小球将在竖直平面内摆动。
如果在竖直平面内直线OA（OA与竖直方向的夹角为θ）上某一点O′钉一个小钉，为使小球可绕O′点在竖直平面内做圆周运动，且细绳不致被拉断，求：
OO′的长度d所允许的范围。
（重点九校）6.
在高处以初速度v1水平抛出一个带刺飞镖，在离开抛出点水平距离l、2l处有AB两个小气球以速度v2匀速上升，先后被飞标刺破（认为飞标质量很大，刺破气球不会改变其平抛运动的轨迹）。
试求：
1）飞标刺破A气球时，飞标的速度大小。
2）AB两个小气球未被刺破前的匀速上升过程中，高度差多大？
上海市2009届高三物理模拟试题专题精编
三．曲线运动专题答案
一．不定项选择题
1.BC2.B3.BCD4.B5.B6.A7.C
二．填空、实验题
1.匀速直线运动、5m/s
2.
（1）①③②④
（2）D（3）
，
是n个点对应的圆心角，T为打点时间间隔（4）没有影响
3.变加速曲线40
4、（2n＋1/3）Nrad/s（n∈N），（2n＋5/3）Nrad/s（n∈N）
5．
，
。
6.
（1）力
（2）C（3）略（曲线如c更远离b）
7．增大ωR
三．计算题
1．
（1）t=
（3分）
（2）该同学的理解是错误的（2分）
问题出在：
他未考虑物体的惯性，投弹10秒钟后炸弹在飞机的正下方爆炸，发出的爆炸声在3秒钟后被飞行员听到。
（1分）
正确解法：
（4分）
答案：
V=288m/s
2．
（1）v0＝
，
（2）乙正确，设小球垂直击中环，则其速度方向必过圆心，设其与水平方向的夹角为，Rsin＝gt2/2，R（1＋cos）＝v0t，且tan＝gt/v0可解得＝0，但这是不可能的，
3．
（1）图钉A拔掉前，轻线的拉力大小为
。
（2分）
（2）小球沿切线方向飞出做匀速直线运动（2分）
直到线环被图钉B套住，小球速度为
（1分），
匀速运动的位移
，
（1分）（如图）
则时间
。
（1分）
（3）v可分解为切向速度v1和法向速度v2，绳被拉紧后v2=0，小球以速度v1做匀速圆周运动，半径
。
由
4、
（1）②轨迹不可能存在……1分
①位置，三力可能平衡（或三力的合力可能与速度在一直线），运动员做直线运动……1分
②位置，合力方向与速度方向不可能在一直线，所以不会沿竖直方向做直线运动……1分
①位置
F1
F2
G
F1
F2
G
②位置
（②位置F1的方向按图a，理论上是向右，画出向左也不扣分，但是F1F2标错位置要扣分。
）
（2）由①位置的受力分析可知，匀速运动时
F1＝mgcos＝C1v2……⑴1分
F2＝mgsin＝C2v2……⑵1分
两式消去mg和v得tan＝C2/C1……1分
（3）在图b中过原点作直线……2分
正确得到直线与曲线的交点
C2＝2，C1＝5.5（5.5~5.6均正确）……2分
根据F2＝mgsin＝C2v2或F1＝mgcos＝C1v2…2分
（上两式任取其一）
得v＝10.9m/s（在10.7~11.0之间均可）……2分
5、
解:
为使小球能绕O’点做完整的圆周运动，则小球在最高点D对绳的拉力F1应该大于或等于零，即有：
2分
根据机械能守恒定律可得：
2分
因为小球在最低点C对绳的拉力F2应该小于或等于7mg，即有：
2分
根据机械能守恒定律可得：
2分
由
式解得：
。
4分
6.
1）抛出到刺破气球A，经过了时间
……1分
竖直方向速度
……2分
则飞镖速度
……1分
2）AB两球被刺破位置的高度差
……3分
B球比A球多运动时间
……1分，B比A多上升
……1分
AB未被刺破前高度差
……1分
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