2019年高考物理大二輪復(fù)習(xí) 專題一 力與運(yùn)動(dòng) 專題跟蹤訓(xùn)練3 力與物體的曲線運(yùn)動(dòng)

《2019年高考物理大二輪復(fù)習(xí) 專題一 力與運(yùn)動(dòng) 專題跟蹤訓(xùn)練3 力與物體的曲線運(yùn)動(dòng)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019年高考物理大二輪復(fù)習(xí) 專題一 力與運(yùn)動(dòng) 專題跟蹤訓(xùn)練3 力與物體的曲線運(yùn)動(dòng)（10頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、專題跟蹤訓(xùn)練(三) 力與物體的曲線運(yùn)動(dòng) 一、選擇題 1．(2018·江蘇卷)某彈射管每次彈出的小球速度大小相等．在沿光滑豎直軌道自由下落過程中，該彈射管保持水平，先后彈出兩只小球．忽略空氣阻力，兩只小球落到水平地面的(　　) A．時(shí)刻相同，地點(diǎn)相同 B．時(shí)刻相同，地點(diǎn)不同 C．時(shí)刻不同，地點(diǎn)相同 D．時(shí)刻不同，地點(diǎn)不同 [解析]　彈射管沿光滑豎直軌道自由下落，向下的加速度大小為g，且下落時(shí)保持水平，故先后彈出的兩只小球在豎直方向的分速度與彈射管的分速度相同，即兩只小球同時(shí)落地；又兩只小球先后彈出且水平分速度相等，故兩只小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不同，則運(yùn)動(dòng)的水平位移不同，落地點(diǎn)不同

2、，選項(xiàng)B正確． [答案]　B 2．(2018·廣東六校第二次聯(lián)考)如圖所示，質(zhì)量為m的物體P置于傾角為θ1的固定光滑斜面上，斜面足夠長，輕細(xì)繩跨過光滑定滑輪分別連接著P與動(dòng)力小車，P與滑輪間的細(xì)繩平行于斜面，小車帶動(dòng)物體P以速率v沿斜面勻速運(yùn)動(dòng)，下列判斷正確的是(　　) A．小車的速率為v B．小車的速率為vcosθ1 C．小車速率始終大于物體P的速率 D．小車做勻變速運(yùn)動(dòng) [解析]　將小車的速度沿繩子方向和垂直于繩子方向分解，沿繩子方向的速度大小等于P的速度大小，則有v＝v車cosθ2，可知小車的速率與θ2有關(guān)，不是勻變速運(yùn)動(dòng)，且始終大于物體P的速率，故C正確． [答案]

3、　C 3．(2018·武漢調(diào)研)如圖所示，小球從斜面的頂端以不同的初速度沿水平方向拋出，落在傾角一定、足夠長的斜面上．不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是(　　) A．初速度越大，小球落到斜面上時(shí)的速度方向與水平方向的夾角越大 B．小球落到斜面上時(shí)的速度大小與初速度的大小成正比 C．小球運(yùn)動(dòng)到距離斜面最遠(yuǎn)處所用的時(shí)間與初速度的大小無關(guān) D．當(dāng)用一束平行光垂直照射斜面時(shí)，小球在斜面上的投影做勻速運(yùn)動(dòng) [解析]　做平拋運(yùn)動(dòng)的物體落到斜面上時(shí)，設(shè)其末速度方向與水平方向的夾角為α，位移與水平方向的夾角(即斜面傾角)為θ，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有tanα＝，tanθ＝＝，所以tanα＝2tanθ，由

4、此可知，小球落到斜面上時(shí)的速度方向與水平方向的夾角與初速度無關(guān)，即無論初速度多大，小球落在斜面上時(shí)的速度方向與水平方向的夾角都相等，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；設(shè)小球落在斜面上時(shí)的速度大小為v，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，y＝gt2，x＝v0t，tanθ＝，vy＝gt，聯(lián)立解得vy＝2tanθ×v0，小球落在斜面上時(shí)的速度大小v＝＝×v0，即小球落在斜面上時(shí)的速度大小與初速度的大小成正比，選項(xiàng)B正確；初速度越大，小球運(yùn)動(dòng)到距離斜面最遠(yuǎn)處所用的時(shí)間越長，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；若把平拋運(yùn)動(dòng)分解為沿斜面方向和垂直于斜面方向的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)，則小球在沿斜面方向的分運(yùn)動(dòng)為勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)用一束平行光垂直照射斜面時(shí)，小球在斜面上的投影做勻加速

5、直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． [答案]　B 4．(2018·武昌調(diào)研)如圖所示，從高H處的A點(diǎn)先后平拋兩個(gè)小球1和2，球1剛好直接越過豎直擋板MN落在水平地面上的B點(diǎn)，球2則與地面碰撞兩次后，剛好越過豎直擋板MN，也落在B點(diǎn)．設(shè)球2每次與水平地面的碰撞都是彈性碰撞，空氣阻力可忽略．則豎直擋板MN的高度h是(　　) A.H B.H C.H D.H [解析]　假設(shè)A、B兩點(diǎn)的水平間距為x，A、N兩點(diǎn)間的水平距離為x0，球1的初速度大小為v0，則由空間關(guān)系及平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知，球2從拋出到第一次落地的水平位移為，則球2的初速度大小為.對球1由拋出到B點(diǎn)的過程，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得H＝gt

6、2、x＝v0t，對球1從拋出到M點(diǎn)的過程有H－h(huán)＝gt′2、x0＝v0t′；對球2由M點(diǎn)到最高點(diǎn)的過程根據(jù)逆向思維可知，x－x0＝t′，聯(lián)立解得h＝H，A正確． [答案]　A 5．(2018·鄭州第二次質(zhì)量預(yù)測)(多選)如圖所示為一半球形的坑，其中坑邊緣兩點(diǎn)M、N與球心等高且在同一豎直面內(nèi)．現(xiàn)甲、乙兩位同學(xué)(可視為質(zhì)點(diǎn))分別站在M、N兩點(diǎn)，同時(shí)將兩個(gè)小球以v1、v2的速度沿圖示方向水平拋出，發(fā)現(xiàn)兩球剛好落在坑中同一點(diǎn)Q，已知∠MOQ＝60°，忽略空氣阻力．則下列說法正確的是(　　) A．甲、乙兩同學(xué)拋出球的速率之比為1∶3 B．若僅增大v1，則兩球?qū)⒃诼淙肟又兄跋嘧? C．兩球的

7、初速度無論怎樣變化，只要落在坑中的同一點(diǎn)，兩球拋出的速率之和不變 D．若僅從M點(diǎn)水平拋出小球，改變小球拋出的速度，小球可能垂直坑壁落入坑中 [解析]　兩球剛好落在坑中同一點(diǎn)，說明兩球在豎直方向的位移相同，由y＝gt2可知，兩球在空中飛行的時(shí)間相同．設(shè)半球形的半徑為R，則甲同學(xué)拋出的球的水平位移為x甲＝R－Rcos60°＝，乙同學(xué)拋出的球的水平位移為x乙＝R＋Rcos60°＝，由x＝vt可知，甲、乙兩同學(xué)拋出球的速率之比為v1∶v2＝x甲∶x乙＝1∶3，選項(xiàng)A正確；若僅增大v1，則兩球?qū)⒃诼淙肟又兄跋嘧?，選項(xiàng)B正確；由x＝vt可知，只要落入坑中的同一點(diǎn)，則x甲＋x乙＝2R，兩球拋出的速率之

8、和v1＋v2＝＋＝與小球在空中飛行時(shí)間有關(guān)，即與小球落入坑中的同一點(diǎn)的位置有關(guān)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的推論，小球落入坑中時(shí)速度方向的反向延長線與水平直徑的交點(diǎn)在水平位移的處，即若僅從M點(diǎn)水平拋出小球，改變小球拋出的速度，小球不可能垂直坑壁落入坑中，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． [答案]　AB 6.(2018·惠州調(diào)研)如圖所示，一根不可伸長的輕繩兩端各系一個(gè)小球a和b，跨在兩根固定在同一高度的光滑水平細(xì)桿C和D上，a球置于C正下方的地面上時(shí)，輕繩Cb恰好處于水平拉直狀態(tài)，現(xiàn)將b球由靜止釋放，當(dāng)b球擺至最低點(diǎn)時(shí)，a球?qū)Φ孛娴膲毫偤脼榱悖F(xiàn)把細(xì)桿D水平移動(dòng)少許，讓b球仍從原位置由靜止釋放擺至最低點(diǎn)的

9、過程中，不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是(　　) A．若細(xì)桿D水平向左移動(dòng)少許，則b球擺至最低點(diǎn)時(shí)，a球會(huì)離開地面 B．若細(xì)桿D水平向右移動(dòng)少許，則b球擺至最低點(diǎn)時(shí)，a球會(huì)離開地面 C．無論細(xì)桿D水平向左或者向右移動(dòng)少許，當(dāng)b球擺至最低點(diǎn)時(shí)，a球都不會(huì)離開地面 D．無論細(xì)桿D水平向左或者向右移動(dòng)少許，當(dāng)b球擺至最低點(diǎn)時(shí)，a球都會(huì)離開地面 [解析]　設(shè)b球到懸點(diǎn)的距離為l，小球b的質(zhì)量為mb，由于b球擺動(dòng)過程中機(jī)械能守恒，則有mbgl＝mbv2，當(dāng)b球擺到最低點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律得F－mbg＝，聯(lián)立得F＝3mbg，可知F與 b球到懸點(diǎn)的距離l無關(guān)，故不論細(xì)桿D水平向左或向右移動(dòng)時(shí)，小

10、球b擺到最低點(diǎn)時(shí)細(xì)繩的拉力不變，則a球不會(huì)離開地面，C正確． [答案]　C 7．(2018·石家莊質(zhì)檢一)(多選)如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球A、B套在半徑為R的圓環(huán)上，圓環(huán)可繞豎直方向的直徑旋轉(zhuǎn)，兩小球隨圓環(huán)一起轉(zhuǎn)動(dòng)且相對圓環(huán)靜止．已知OA與豎直方向的夾角θ＝53°，OA與OB垂直，小球B與圓環(huán)間恰好沒有摩擦力，重力加速度為g，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6.下列說法正確的是(　　) A．圓環(huán)旋轉(zhuǎn)角速度的大小為 B．圓環(huán)旋轉(zhuǎn)角速度的大小為 C．小球A與圓環(huán)間摩擦力的大小為mg D．小球A與圓環(huán)間摩擦力的大小為mg [解析]　對小球B受力分析，B在圓環(huán)支持力

11、和重力的作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)圓環(huán)的角速度為ω，由牛頓第二定律可得mgtan37°＝mω2Rsin37°，解得ω＝，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；對A球，設(shè)圓環(huán)對小球的支持力大小為F，圓環(huán)對小球的摩擦力大小為f，方向?yàn)檠貓A環(huán)向下，由牛頓第二定律知，在豎直方向有Fcos53°－mg－fcos37°＝0，在水平方向有fcos53°＋Fsin53°＝mω2Rsin53°，聯(lián)立解得f＝－，即小球A與圓環(huán)之間的摩擦力大小為，方向?yàn)檠貓A環(huán)向上，選項(xiàng)D正確，C錯(cuò)誤． [答案]　AD 8.(多選)如圖所示，空間有一底面處于水平地面上的正方體框架ABCD－A1B1C1D1，從頂點(diǎn)A沿不同方向平拋一小球(可視為質(zhì)點(diǎn))

12、．關(guān)于小球的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是(　　) A．落點(diǎn)在A1B1C1D1內(nèi)的小球，落在C1點(diǎn)時(shí)平拋的初速度最大 B．落點(diǎn)在B1D1上的小球，平拋初速度的最小值與最大值之比是1∶ C．運(yùn)動(dòng)軌跡與AC1相交的小球，在交點(diǎn)處的速度方向都相同 D．運(yùn)動(dòng)軌跡與A1C相交的小球，在交點(diǎn)處的速度方向都不相同 [解析]　依據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有h＝gt2，得飛行時(shí)間t＝，水平位移x＝v0；落點(diǎn)在A1B1C1D1內(nèi)的小球，h相同，而水平位移xAC1最大，則落在C1點(diǎn)時(shí)平拋的初速度最大，A項(xiàng)正確．落點(diǎn)在B1D1上的小球，由幾何關(guān)系可知最大水平位移xmax＝L，最小水平位移xmin＝，據(jù)v0＝x，可知平拋初速

13、度的最小值與最大值之比vmin∶vmax＝1∶，B項(xiàng)正確．凡運(yùn)動(dòng)軌跡與AC1相交的小球，位移偏轉(zhuǎn)角β相同，設(shè)速度偏轉(zhuǎn)角為θ，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有tanθ＝2tanβ，因θ相同，則運(yùn)動(dòng)軌跡與AC1相交的小球，在交點(diǎn)處的速度方向都相同，C項(xiàng)正確，同理可知D項(xiàng)錯(cuò)誤． [答案]　ABC 9．(2018·江西南昌模擬)(多選)如圖所示，質(zhì)量為3m的豎直光滑圓環(huán)A的半徑為R，固定在質(zhì)量為2m的木板B上，木板B的左右兩側(cè)各有一豎直擋板固定在地面上，使B不能左右運(yùn)動(dòng)．在環(huán)的最低點(diǎn)靜止放有一質(zhì)量為m的小球C，現(xiàn)給小球一水平向右的瞬時(shí)速度v0，小球會(huì)在圓環(huán)內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動(dòng)，為保證小球能通過環(huán)的最高點(diǎn)，且不會(huì)使環(huán)在豎

14、直方向上跳起，則速度v0必須滿足(　　) A．最小值為2 B．最大值為3 C．最小值為 D．最大值為 [解析]　在最高點(diǎn)，小球速度最小時(shí)重力提供向心力有：mg＝m，解得v1＝，從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)的過程中機(jī)械能守恒，則有：2mgR＋mv＝mv，解得v0?。剑灰弓h(huán)不會(huì)在豎直方向上跳起，在最高點(diǎn)環(huán)對球的最大壓力Fm＝2mg＋3mg＝5mg，在最高點(diǎn)，速度最大時(shí)有：mg＋5mg＝m，解得v2＝，從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)的過程中機(jī)械能守恒，則有：2mgR＋mv＝mv，解得v0大＝，所以小球在最低點(diǎn)的速度范圍為：≤v0≤，選項(xiàng)C、D正確． [答案]　CD 10．(2018·黑龍江大慶模擬)(

15、多選)如圖所示，豎直平面內(nèi)的兩個(gè)半圓軌道在B點(diǎn)平滑相接，兩個(gè)半圓的圓心O1、O2在同一水平線上，粗糙的小半圓半徑為R，光滑的大半圓的半徑為2R；一質(zhì)量為m的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從大的半圓一端A點(diǎn)以一定的初速度向上沿著半圓內(nèi)壁運(yùn)動(dòng)，且剛好能通過大半圓的最高點(diǎn)，最后滑塊從小半圓的左端沖出軌道，剛好能到達(dá)大半圓的最高點(diǎn)，已知重力加速度為g，則(　　) A．滑塊在A點(diǎn)的初速度為 B．滑塊在A點(diǎn)對半圓軌道的壓力為6mg C．滑塊第一次通過小半圓過程克服摩擦力做的功為mgR D．增大滑塊在A點(diǎn)的初速度，則滑塊通過小半圓克服摩擦力做的功不變 [解析]　由于滑塊恰好能通過大的半圓的最高點(diǎn)，重力提供

16、向心力，即mg＝m，解得：v＝，以AB面為參考面，根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得：mv＝2mgR＋m()2，求得vA＝，故A正確；滑塊在A點(diǎn)受到圓軌道的支持力為：F＝m＝3mg，由牛頓第三定律可知B錯(cuò)誤；設(shè)滑塊在O1點(diǎn)的速度為v1，則：v1＝＝2，在小的半圓中運(yùn)動(dòng)過程中，根據(jù)動(dòng)能定理得Wf＝mv－mv＝mgR，故C正確；增大滑塊在A點(diǎn)的初速度，則滑塊在小的半圓中各個(gè)位置速度都增大，滑塊對小半圓軌道的平均壓力增大，因此克服摩擦力做的功增多，故D錯(cuò)誤． [答案]　AC 二、非選擇題 11．(2018·江西南昌模擬)嘉年華上有一種回力球游戲，如圖所示，A、B分別為一固定在豎直平面內(nèi)的光滑半圓形軌道的最

17、高點(diǎn)和最低點(diǎn)，B點(diǎn)距水平地面的高度為h，某人在水平地面C點(diǎn)處以某一初速度拋出一個(gè)質(zhì)量為m的小球，小球恰好水平進(jìn)入半圓軌道內(nèi)側(cè)的最低點(diǎn)B，并恰好能過最高點(diǎn)A后水平拋出，又恰好回到C點(diǎn)拋球人手中．若不計(jì)空氣阻力，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，求： (1)小球剛進(jìn)入半圓形軌道最低點(diǎn)B時(shí)軌道對小球的支持力； (2)半圓形軌道的半徑． [解析]　(1)設(shè)半圓形軌道的半徑為R，小球經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的速度為vA，小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度為vB，小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)軌道對小球的支持力為FN. 在A點(diǎn)：mg＝m. 解得：vA＝， 從B點(diǎn)到A點(diǎn)的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理有： －mg·2R＝mv－mv， 解得：vB＝.

18、 在B點(diǎn)：FN－mg＝m， 解得：FN＝6mg，方向豎直向上． (2)C到B的逆過程為平拋運(yùn)動(dòng)， 有：h＝gt， A到C的過程，有：h＋2R＝gt， 又vBtBC＝vAtAC，解得：R＝2h. [答案]　(1)6mg，方向豎直向上　(2)2h 12．如圖所示，長為L＝6 cm的細(xì)繩上端固定在一平臺(tái)右端點(diǎn)A的正上方O點(diǎn)，下端系有質(zhì)量為m＝0.5 kg的擺球；傾角為θ＝30°的斜面的底端D點(diǎn)處于A點(diǎn)的正下方；勁度系數(shù)為k＝50 N/m的水平輕彈簧左端固定在墻上，無形變時(shí)右端在B點(diǎn)，B、A兩點(diǎn)間距為x1＝10 cm.一質(zhì)量為2m的物塊靠在彈簧右端但不粘連，并用水平向左的推力將物塊緩慢向

19、左移動(dòng)，當(dāng)推力大小為F＝15 N時(shí)物塊靜止于C點(diǎn)，撤去推力后在A點(diǎn)處停下．若將物塊質(zhì)量調(diào)整為m，物塊仍在C點(diǎn)由靜止釋放，之后在A點(diǎn)與靜止擺球碰撞，碰后物塊停在A點(diǎn)而擺球恰好在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，并從物塊左側(cè)與物塊碰撞，碰后物塊離開平臺(tái)，之后恰好垂直撞到斜面上．物塊和擺球均視為質(zhì)點(diǎn)且碰撞時(shí)間不計(jì)，兩次碰撞中物塊和擺球均交換速度，物塊與平臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相同，重力加速度取g＝10 m/s2，求： (1)質(zhì)量為m的物塊離開A點(diǎn)時(shí)的速率v0； (2)物塊與平臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ； (3)A、D兩點(diǎn)間的高度差H. [解析]　(1)擺球恰好在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，則到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)有mg＝m

20、 第一次碰撞后擺球的速率與物塊離開A點(diǎn)時(shí)的速率相等，則根據(jù)機(jī)械能守恒定律有mv＝mg·2L＋mv2 解得v0＝ m/s (2)設(shè)質(zhì)量為2m的物塊在C點(diǎn)靜止時(shí)彈簧被壓縮長度為x2，則由平衡條件有F＝2μmg＋kx2 設(shè)從撤去推力后到物塊停在A點(diǎn)的過程中彈簧對物塊做的功為W，則根據(jù)動(dòng)能定理有W－2μmg(x2＋x1)＝0 由題意知，質(zhì)量為m的物塊到達(dá)A點(diǎn)時(shí)速率為v0，則根據(jù)動(dòng)能定理有W－μmg(x2＋x1)＝mv－0 解得μ＝0.5(由于F>2μmg，故μ＝1.5舍去) (3)碰后質(zhì)量為m的物塊做平拋運(yùn)動(dòng)，則水平方向x＝v0t 豎直方向h＝gt2，vy＝gt 物塊恰好垂直撞到斜面上，則vy＝ 由幾何關(guān)系有H－h(huán)＝xtanθ 解得H＝0.75 m [答案]　(1) m/s　(2)0.5　(3)0.75 m 10