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2019年高考物理二輪復(fù)習(xí) 平拋運動與圓周運動提能專訓(xùn) 一、選擇題(本題共12小題，每小題4分，共48分．多選全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分) 1．(xx南京師大附中期中)如圖所示，旋臂式起重機的旋臂保持不動，可沿旋臂“行走”的天車有兩個功能，一是吊著貨物沿豎直方向運動，二是吊著貨物沿旋臂水平運動，現(xiàn)天車吊著貨物正在沿水平方向向右勻速行駛，同時又啟動天車上的起吊電動機，使貨物沿豎直方向做勻加速運動，此時，我們站在地面上觀察到貨物運動的軌跡可能是下列選項中的(　　) 答案：B 解析：貨物同時參與兩個分運動，沿水平方向做勻速直線運動，豎直方向做勻加速直線運動，兩個運動的合運動為勻變速曲線運動，又知加速度方向豎直向上，軌跡向加速度方向偏轉(zhuǎn)，所以選項B正確． 2．(xx河北邢臺一中期末)以v0的初速度水平拋出一物體，當其水平分位移與豎直分位移大小相等時，下列說法錯誤的是(　　) A．即時速度的大小是v0 B．運動時間是 C．豎直分速度大小等于水平分速度大小 D．運動的位移是 答案：C 解析：當其水平分位移與豎直分位移相等時，即v0t＝gt2，可得運動時間t＝，水平分速度vx＝v0，豎直分速度vy＝gt＝2v0，合速度v＝＝v0，合位移s＝＝，對比各選項可知說法錯誤的是C選項． 3. 如圖所示，一塊橡皮用細線懸掛于O點，用鉛筆靠著線的左側(cè)水平向右勻速移動，運動中始終保持懸線豎直，則橡皮運動的速度(　　) A．大小和方向均不變 B．大小不變，方向改變 C．大小改變，方向不變 D．大小和方向均改變 答案：A 解析：鉛筆勻速向右移動時，x隨時間均勻增大，y隨時間均勻減小，說明橡皮水平方向勻速運動，豎直方向也是勻速運動．所以橡皮的實際運動是勻速直線運動，A項正確． 4．(多選)如圖所示，水平放置的兩個用相同材料制成的輪P和Q靠摩擦傳動，兩輪的半徑R∶r＝2∶1.當主動輪Q勻速轉(zhuǎn)動時，在Q輪邊緣上放置的小木塊恰能相對靜止在Q輪邊緣上，此時Q輪轉(zhuǎn)動的角速度為ω1，木塊的向心加速度為a1；若改變轉(zhuǎn)速，把小木塊放在P輪邊緣也恰能靜止，此時Q輪轉(zhuǎn)動的角速度為ω2，木塊的向心加速度為a2，則(　　) A.＝ B.＝ C.＝ D.＝ 答案：BC 解析：靜摩擦力提供向心力，F(xiàn)fmax＝ma1＝ma2，故a1∶a2＝1∶1，C對，D錯．由ωr＝ωR得：ω1∶ω2＝∶1，A錯，B對． 5．(多選)中國女排享譽世界排壇，曾經(jīng)取得輝煌的成就．在某次比賽中，我國女排名將馮坤將排球從底線A點的正上方以某一速度水平發(fā)出，排球正好擦著球網(wǎng)落在對方底線的B點上，且AB平行于邊界CD.已知網(wǎng)高為h，球場的長度為s，不計空氣阻力且排球可看成質(zhì)點，則排球被發(fā)出時，擊球點的高度H和水平初速度v分別為(　　) A．H＝h B．H＝h C．v＝ D．v＝ 答案：AD 解析：設(shè)排球運動到球網(wǎng)和B點所用時間分別為t1和t2，則有t1＝，＝vt1，t2＝，s＝vt2，聯(lián)立解得：H＝h，v＝，A、D正確． 6．(xx湖北孝感高三調(diào)研)一偏心輪繞垂直紙面的軸O勻速轉(zhuǎn)動，a和b是輪上質(zhì)量相等的兩個質(zhì)點，a、b兩點的位置如圖所示，則偏心輪轉(zhuǎn)動過程中a、b兩質(zhì)點(　　) A．線速度大小相等 B．向心力大小相等 C．角速度大小相等 D．向心加速度大小相等 答案：C 解析：a和b兩個質(zhì)點都繞同一個轉(zhuǎn)軸O轉(zhuǎn)動，角速度ω相等，C項對．但是由題圖知半徑不相等，而線速度v＝ωR，因此線速度不相等，A項錯．向心加速度a＝ω2R，角速度相等而半徑不相等，因此向心加速度不相等，D項錯．向心力等于F＝ma，質(zhì)量相等a不相等，所以向心力不相等，B項錯． 7．某同學(xué)進行籃球訓(xùn)練，如圖所示，將籃球從同一位置斜向上拋出，其中有兩次籃球垂直撞在豎直墻上，不計空氣阻力，則下列說法中正確的是(　　) A．籃球撞墻的速度，第一次較大 B．從拋出到撞墻，第一次球在空中運動的時間較長 C．籃球在空中運動時的加速度，第一次較大 D．拋出時的速度，第一次一定比第二次大 答案：B 解析：設(shè)籃球做斜拋運動時的水平分速度為vx，豎直分速度為vy，由表達式h＝可知，第一次拋球時豎直方向的分速度vy較大；再由表達式t＝可知，第一次拋出的籃球在空中運動的時間t較長；再由表達式x＝vxt可知，第一次拋出的球其水平分速度vx較?。梢陨戏治隹芍@球撞墻時的速度即為其水平分速度，故選項A錯誤；從拋出到撞墻，第一次球在空中運動的時間較長，選項B正確；籃球在空中運動的加速度為重力加速度g，故選項C錯誤；由于第一次拋球時水平分速度較小，而豎直分速度較大，所以無法判斷籃球被拋出時速度的大小關(guān)系，選項D錯誤． 8. (xx河南安陽市一調(diào))如圖所示，一個內(nèi)壁光滑的圓錐筒的軸線垂直于水平面，圓錐筒固定不動，有兩個質(zhì)量相同的小球A和小球B緊貼圓錐筒內(nèi)壁分別在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，則下列說法中正確的是(　　) A．A球的線速度必定小于B球的線速度 B．A球的角速度必定大于B球的角速度 C．A球運動的周期必定大于B球的周期 D．A球?qū)ν脖诘膲毫Ρ囟ù笥贐球?qū)ν脖诘膲毫? 答案：C 解析：兩球所受重力大小相等，支持力方向相同，根據(jù)力的合成，知兩支持力大小相等，合力大小相等，根據(jù)牛頓第三定律，A、B球?qū)ν脖诘膲毫Υ笮∠嗟?，D項錯誤；根據(jù)F合＝m得v＝，合力相等、質(zhì)量相等，r越大，線速度越大，所以A球的線速度大于B球的線速度，A項錯誤；根據(jù)F合＝mrω2，得ω＝，r越大，角速度越小，B項錯誤；根據(jù)T＝，得ω越大，周期越小，C項正確． 9．(xx海南嘉積中學(xué)期中) (多選)如圖所示，蜘蛛在地面和豎直墻壁間結(jié)網(wǎng)，蛛絲AB與水平地面之間的夾角為45，A到地面的距離為1 m，已知重力加速度g取10 m/s2，空氣阻力不計，若蜘蛛從豎直墻上距地面0.8 m的C點以水平速度v0跳出，要到達蛛絲，水平速度v0可以為(　　) A．1 m/s B．2 m/s C．3.5 m/s D．1.5 m/s 答案：BC 解析：蜘蛛做平拋運動，設(shè)水平位移為x，豎直位移為y，則x＝y(tǒng)＋0.2 m　①，x＝v0t?、?，y＝gt2?、?，若蜘蛛到達網(wǎng)時恰好與網(wǎng)相切，應(yīng)有：tan 45＝，聯(lián)立得水平速度v0為2 m/s，只要速度大于2 m/s就可以到達網(wǎng)絲AB，所以選項B、C正確，選項A、D錯誤． 10．(xx保定模擬)如圖所示，小球A、B質(zhì)量相同，分別連接在輕質(zhì)細桿的兩端，可繞過細桿中點O的固定水平軸自由轉(zhuǎn)動．現(xiàn)給小球一初速度，使它們做圓周運動， 當小球B運動到軌道的最低點時，細桿對小球B的作用力豎直向上，大小是小球B重力的2倍；此時小球A運動到軌道的最高點，則細桿對小球A的作用力是(　　) A．方向豎直向上，大小等于小球A的重力 B．方向豎直向下，大小等于小球A的重力 C．方向豎直向下，大小等于小球A的重力的2倍 D．大小等于零 答案：D 解析：設(shè)小球的速度大小為v，對于小球B，由題意可得：2mg－mg＝m，設(shè)桿對小球A的作用力大小為FA，方向豎直向下，則有：mg＋FA＝m，以上兩式聯(lián)立可得：FA＝0，故D正確． 11．(xx山東煙臺一模) 如圖所示，斜面上A、B、C三點等距，小球從A點正上方O點以初速度v0水平拋出，忽略空氣阻力，恰好落在C點．若小球落點位于B，則其初速度應(yīng)滿足(　　) A．v＝v0 B．vv>v0 D．v>v0 答案：B 解析：根據(jù)幾何關(guān)系可知，OC的水平位移是OB水平位移的兩倍，根據(jù)h＝gt2得，t＝，OC的時間小于OB的時間，由v＝可知，vv0，所以小球?qū)⒆銎綊佭\動，結(jié)合平拋運動規(guī)律，可得小球落地點到A點的水平距離為3R，所以A、B、D選項錯誤，C選項正確． 二、計算題(本題包括4小題，共52分．解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案不能得分) 13．(12分)一小船渡河，河寬d＝180 m，水流速度v1＝2.5 m/s.若船在靜水中的速度為v2＝5 m/s，求： (1)欲使船在最短的時間內(nèi)渡河，船頭應(yīng)朝什么方向？用多長時間？位移是多少？ (2)欲使船渡河的航程最短，船頭應(yīng)朝什么方向？用多長時間？位移是多少？ 答案：(1)垂直河岸方向　36 s　90 m (2)向上游偏30　24 s　180 m 解析：(1)欲使船在最短時間內(nèi)渡河，船頭應(yīng)朝垂直河岸方向． 當船頭垂直河岸時，如圖甲所示， 合速度為傾斜方向，垂直分速度為v2＝5 m/s. t＝＝s＝36 s v＝＝ m/s x＝vt＝90 m. (2)欲使船渡河航程最短，應(yīng)垂直河岸渡河，船頭應(yīng)朝上游與垂直河岸方向成某一夾角α，如圖乙所示， 有v2sin α＝v1， 得α＝30 所以當船頭向上游偏30時航程最短， x′＝d＝180 m. t′＝＝ s＝24 s. 14．(xx吉林通化高三模擬)(12分)如圖所示，半徑為R、內(nèi)徑很小的光滑半圓管豎直放置．兩個質(zhì)量均為m的小球a、b以不同的速度進入管內(nèi)，a通過最高點A時，對管壁上部的壓力為3mg，b通過最高點A時，對管壁下部的壓力為0.75mg，求a、b兩球落地點間的距離． 答案：3R 解析：以a球為研究對象，設(shè)其到達最高點時的速度為va，根據(jù)向心力公式有mg＋Fa＝m 即4mg＝m，則va＝2 以b球為研究對象，設(shè)其到達最高點時的速度為vb，根據(jù)向心力公式有 mg－Fb＝m，即mg＝m，則vb＝ 兩小球脫離軌道后做平拋運動，它們的水平位移分別為 xa＝vat＝2＝4R xb＝vbt＝＝R a、b兩球落地點間的距離為xa－xb＝4R－R＝3R. 15．(xx南昌師大附中調(diào)研)(14分)如圖所示，長度為L的細繩上端固定在天花板上O點，下端拴著質(zhì)量為m的小球．當把細繩拉直時，細繩與豎直線的夾角為θ＝60，此時小球靜止于光滑的水平面上． (1)當球以角速度ω1＝做圓錐擺運動時，水平面受到的壓力N是多大？ (2)當球以角速度ω2＝做圓錐擺運動時，細繩的張力T為多大？ 答案：(1)　(2)4mg 解析：設(shè)小球做圓錐擺運動的角速度為ω0時，小球?qū)饣矫娴膲毫η『脼榱?，此時球受重力mg和繩的拉力T0，應(yīng)用正交分解法列出方程： T0sin θ＝mωLsin θ T0cos θ－mg＝0 由以上兩式解得：ω0＝ (1)因為ω1<ω0，所以小球受重力mg、繩的拉力T和水平面的支持力N，應(yīng)用正交分解法列方程： Tsin θ＝mωLsin θ Tcos θ＋N－mg＝0 解得：T＝mg，N＝ (2)因為ω2>ω0，小球離開水平面做圓錐擺運動，設(shè)細繩與豎直線的夾角為α，由于球已離開水平面，所以球?qū)λ矫娴膲毫′＝0.小球受重力mg和細繩的拉力T′，應(yīng)用正交分解法列方程： T′sin α＝mωLsin α T′cos α－mg＝0 解得：cos α＝，T′＝＝4mg. 16．(xx陜西渭南質(zhì)檢)(14分)質(zhì)量m＝1 kg的小球在長為L＝1 m的細繩作用下在豎直平面內(nèi)做圓周運動，細繩能承受的最大拉力Tmax＝46 N，轉(zhuǎn)軸離地高度h＝6 m，取g＝10 m/s2.試求： (1)若小球恰好通過最高點，則最高點處的速度為多大？ (2)在某次運動中在最低點細繩恰好被拉斷，則此時的速度為多大？ (3)繩斷后小球做平拋運動，如圖所示，則落地時的水平距離x為多大？ 答案：(1) m/s　(2)6 m/s　(3)6 m 解析：(1)若恰好通過最高點 根據(jù)牛頓第二定律得：F＋mg＝m 且F＝0 代入數(shù)值得：v1＝ m/s (2)運動至最低點處有：T－mg＝m 若細繩此時恰好被拉斷，則T＝Tmax＝46 N 代入數(shù)值可解得：v＝6 m/s (3)繩斷后，小球做平拋運動，則有：h－L＝gt2 x＝vt 代入數(shù)值可解得：x＝6 m