高三高考物理一轮复习：曲线运动(一)+答案解析(word版)

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高考物理一轮复习：曲线运动（一）一、单选题1．如图是神州十二号飞船，A、B、C是其帆板上的三点，其中A、B相对O距离相等，C点距离O点最远，飞船进行调姿时，围绕过O点垂直于平面ABC的轴转动180°，则旋转过程中，下列判断正确的是（　　）A．A，B两点的向心加速度大小相等B．A，C两点周期不相同C．B，C两点线速度大小相等D．B，C两点角速度不相同2．下列说法，正确的是（　　）A．正在比赛中的体操运动员，在裁判员的眼中能视为质点B．瞬时速度大小叫瞬时速率，平均速度大小就叫平均速率C．平抛运动是匀变速运动D．匀速圆周运动是匀速运动3．如图所示，乒乓球的发球器安装在足够大的水平桌面上，可绕竖直转轴OO′转动，发球器O′A部分水平且与桌面之间的距离为h，O′A部分的长度也为h，重力加速度为g。打开开关后，发球器可将乒乓球从A点以初速度v0水平发射出去，√2gh≤v0≤2√2gh.设发射出去的所有乒乓球都能落到桌面上，乒乓球可视为质点，空气阻力不计。若使该发球器绕转轴OO′在90°的范围内来回缓慢地水平转动，持续发射足够长时间后，乒乓球第一次与桌面碰撞区域的面积S是（　　）A．2πh2B．3πh2C．4πh2D．8πh24．如图甲所示，修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，其原理可简化为图乙所示。a、c两点在大齿轮上，b、d两点在小齿轮上。a、b是两个齿轮边缘上的两点，c、d是两齿轮半径中点处的两点。则下列说法正确的是（　　）A．a、b两点的周期相等B．a、c两点的线速度大小相等C．a点的向心加速度小于b点的向心加速度D．c点的角速度大于d点的角速度5．狗拉雪橇沿位于水平面内的圆弧形道路匀速率行驶，如图为4个关于雪橇受到的牵引力F及摩擦力Ff的示意图(图中O为圆心)，其中正确的是(　　)A．B．C．D．6．202年1月，我国“实践21卫星”成功捕获了失效的同步卫星“北斗2号G2星”，将其移送至比同步轨道更高的“墓地轨道”后，自己又返回同步轨道。（“墓地轨道”用于放置失效的卫星，降低其和正常卫星碰撞的危险）以下说法正确的是（　　）A．“北斗2号G2星”在“墓地轨道”上的角速度比原轨道上的小B．“北斗2号G2星”在“墓地轨道”运行的周期小于地球自转周期C．“北斗2号G2星”在“墓地轨道”上的加速度比原轨道上的大D．“北斗2号G2星”在有效服役期间可能经过北京的正上空7．物体做匀速圆周运动的过程中，以下物理量发生变化的是(　　)A．线速度B．周期C．频率D．向心力的大小8．如图所示，一个质量为m的小球以初速度v0水平抛出，当小球速度与水平方向夹角为53°时，重力加速度取g，sin53°=0.8，cos53°=0.6，重力的瞬时功率为（　　）A．mgv0B．34mgv0C．43mgv0D．53mgv09．地球公转轨道的半径在天文学上常用来作为长度单位，叫天文单位，用来量度太阳系内天体与太阳的距离．已知火星公转的轨道半径是2天文单位，根据牛顿第三定律，火星公转的周期大约是多少个地球日．（　　）A．100B．600C．1000D．2000二、多选题10．下列关于书本插图表述正确的是（　　）A．甲：汽车在水平路面转弯时发生侧滑是因为离心力大于最大静摩擦力B．乙：卡文迪什的扭秤实验装置中采用了控制变量法C．丙：海王星的发现证明了万有引力定律的正确性D．丁：汽车上坡时采用低速档是为了获得更大的牵引力11．中国“FAST”球面射电望远镜发现一个脉冲双星系统。科学家通过对脉冲星计时观测得知该双星系统由一颗脉冲星与一颗白矮星组成，如图所示。质量分布均匀的恒星A、B双星系统绕O点沿逆时针方向做匀速圆周运动，运动周期为T1，两者间距为L；C为B的卫星，绕B沿逆时针方向做匀速圆周运动，周期为T2，且T2UCBC．辐向电场虚线C处的电场强度大小为4Eke(rA+rB)D．质子在偏转装置中的运动时间为π(rA+rB)4√2mEk）三、综合题21．某电视台正在策划的“快乐向前冲”节目的场地设施如图所示，AB为水平直轨道，上面安装有电动悬挂器，可以载人运动，下方水面上漂浮着一个半径为R铺有海绵垫的转盘，转盘轴心离平台的水平距离为L，平台边缘与转盘平面的高度差为H，A点位于平台边缘的正上方，水平直轨道与平台间的高度差可忽略不计。选手抓住悬挂器后，按动开关，在电动机的带动下从A点沿轨道做初速度为零、加速度为a的匀加速直线运动，适当时机松手即可落入转盘中。设人的质量为m，（看成质点），人与转盘间的最大静摩擦力为μmg，重力加速度为g。（1）假设选手落到转盘上瞬间相对转盘速度立即变为零，为保证他落在任何位置都不会被甩下转盘，转盘的角速度ω应满足什么条件？（2）若H=3.2m，L=7.2m，R=0.9m，a=2m/s2，取g=10m/s2，选手在悬挂器运动多长时间松手，能刚好落到转盘圆心？22．用高压水枪喷出的水流研究在初设速度大小一定时，射高h、射程s与射角（初设速度与水平方向的夹角）的关系，由实验情景在坐标纸上画出的模拟轨迹如图所示。由此可得出结论：（1）射角越大，射高　　；（2）射角等于　　时，射程最大；（3）两次的射角互余，则两次的　　相等；23．如图所示中，CO为粗糙水平轨道，CO间距L＝6.8m，MN是以O为圆心、半径R＝8√35m的光滑圆弧轨道，小物块A、B分别放置在C点和O点，小物块A的质量mA＝0.5kg，小物块B的质量mB＝1.5kg。现给A施加一大小为5N，方向与水平成θ＝37°斜向上的拉力F，使小物块A从C处由静止开始运动，作用时间t后撤去拉力F。小物块A与B之间的碰撞为弹性正碰，小物块A与水平轨道的动摩擦因数μ＝0.5，不计空气阻力，重力加速度g＝10m／s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。（1）求拉力F作用时，小物块A的加速度大小；（2）若t＝1s，求小物块A运动的位移大小；（3）要使小物块B第一次撞在圆弧MN上的动能最小，求t的取值。24．如图所示，竖直固定的半圆形绝缘轨道半径为R，下端与光滑绝缘水平面平滑连接，整个装置处于方向竖直向上的匀强电场中．一质量为m带正电的物块（可视为质点），从水平面上的A点以初速度v0水平向左运动，沿半圆形轨道恰好通过最高点C．已知重力加速度为g，物块受到竖直向上的电场力为F（F＜mg）．求：（1）物块通过最高点C时的速度大小．（2）物块离开轨道落回水平面过程的水平距离．（3）物块在半圆形轨道上运动过程中克服摩擦力做的功．25．一根长L=60cm的绳子系着一个小球，小球在竖直平面内作圆周运动．已知球的质量m=0.5kg，求：（1）试确定到达最高点时向心力的最小值；（2）小球到达能够最高点继续做圆周运动的最小速度；（3）当小球在最高点时的速度为3m/s时，绳对小球的拉力．（g=10m/s2）26．如图所示为一自由式滑雪空中技巧比赛场地示意图，比赛场地由出发区AB、助滑坡BC、第一过渡区CD、跳台DE、第二过渡区EF、着陆坡FG和终点区GH组成，在H处安置半径为R=2.0m的圆形轨道，出口靠近但相互错开：第一过渡区和终点区的最低点在同一水平地面上，出发区距地面的高度hB=8.4m，跳台最高点E和着陆坡最高点F离地面的高度均为h0=4.0m，着陆坡坡角37°；运动员从助滑坡顶端B由静止滑下，离开跳台在空中完成预定动作后到达F点正上方以水平速度v=4.0m/s飞出，在落到倾斜雪道FG上时，运动员靠改变姿势进行缓冲使自己只保留沿斜面的分速度而不弹起。假设运动员连同滑雪板的总质量m=110kg，除缓冲过程外运动员均可视为质点，滑雪板与雪道GH的动摩擦因数μ=0.1，不计其余滑道阻力和空气的阻力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2，求：（1）运动员到达F点正上方时距离地面的高度h；（2）运动员在倾斜雪道FG上的落点距离地面的高度h1；（3）已知运动员落在倾斜雪道FG上之后的速度为10.4m/s（沿斜面向下），若运动员能够不脱离圆形轨道顺利通过最高点，求雪道GH的最大长度。答案解析部分1．【答案】A2．【答案】C3．【答案】C4．【答案】C5．【答案】C6．【答案】A7．【答案】A8．【答案】C9．【答案】C10．【答案】C,D11．【答案】B,C12．【答案】A,C,D13．【答案】A,B14．【答案】A,D15．【答案】A,D16．【答案】B,C17．【答案】B,D18．【答案】B,D19．【答案】B,C20．【答案】A,C,D21．【答案】（1）解：设人落在转盘边缘处恰好不被甩下，此时最大静摩擦力提供向心力。则有μmg=mω2R解得ω=√μgR故转盘的角速度ω≤√μgR（2）解：设加速t时间松手，刚好落入转盘中心，加速阶段，运动距离为x1=12at2松手时水平速度为vC=at人处于平抛过程H=12gt22水平位移x2=vCt2又L=x1+x2=7.2m联立解得t=2s22．【答案】（1）越大（2）45o（3）射程23．【答案】（1）解：小球A受到拉力F作用时，做加速运动，对A进行受力分析，水平方向Fcos37o－μFN=mAa1竖直方向Fsin37o+FN=mAg代入数据解得a1=6m/s2（2）解：假定小球A速度减为零之前未与B相碰，则撤去拉力时v1=a1⋅t=6m/sx1=12a1⋅t❑❑2=3m撤去拉力后A做减速运动μmAg=mAa2a2=5m/s2x2=v122a2=3.6m因x1+x2=6.6m

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