2020屆高三物理二輪復(fù)習(xí)專題能力提升練二曲線運動

1、專題能力提升練（二）曲線運動（45 分鐘 100 分）一、選擇題（本大題共 8 小題，每小題 8 分，共 64 分。第 15 題只有一項符合題目要求，第 68 題有多項符合題目要求）1.（2016張家界一模）下列關(guān)于運動和力的敘述中，正確的是（）A.做曲線運動的物體，其加速度方向一定是變化的B.物體做圓周運動，所受的合力一定指向圓心C.物體所受合力方向與運動方向相反，該物體一定做直線運動D.物體運動的速率在增加，所受合力方向一定與運動方向相同【解析【解析】選 Q 做曲線運動的物體，其加速度方向也可能是不變的，如平拋運動，選項 A 錯誤；只有當物體做勻速圓周運動時，所受的合力才指向圓心，選項 B

2、 錯誤；物體所受合力方向與運動方向相反，該物體一定做勻減速直線運動，選項 C 正確；物體運動的速率在增加，所受合力方向不一定與運動方向相同，如平拋運動的物體，選項 D 錯誤。2 .（2016江蘇高考）有 A、B 兩小球，B 的質(zhì)量為 A 的兩倍。現(xiàn)將它們以相同速率沿同一方向拋出，不計空氣阻力。圖中為 A 的運動軌跡，則 B 的運動軌跡是（）A.B.C.D.【解析】【解析】選 A。斜拋運動是勻加速曲線運動，其加速度為重力加速度，在水平方向做勻速直線運動，在豎直方向做豎直上拋運動，兩球初速度相同，所以運動軌跡相同，與質(zhì)量大小無關(guān)。3 .如圖所示，一個固定在豎直平面上的光滑半圓形管道，管道里有一個直

3、徑略小于管道內(nèi)徑的小球，小球在管道內(nèi)做圓周運動，從 B 點脫離后做平拋運動，經(jīng)過 0.3s 后又恰好垂直與傾角為 45。的斜面相碰。已知半圓形管道的半徑為 R=1m 小球可看作質(zhì)點且其質(zhì)量為 m=1kg,g 取 10m/s2。則（）A.小球在斜面上的相碰點 C 與 B 點的水平距離是 0.9m最新教育教學(xué)資料精選B.小球在斜面上的相碰點 C 與 B 點的水平距離是 1.9mC.小球經(jīng)過管道的 B 點時，受到管道的處側(cè)壓力FNB的大小是 1ND.小球經(jīng)過管道的 B 點時，受到管道的內(nèi)側(cè)支持力FNB的大小是 2N【解【解析】選 A。根據(jù)平拋運動的規(guī)律，小球在 C 點的豎直分速度 Vy=gt=3m/

4、s,水平分速度 Vx=Vytan45=3m/s,則 B 點與 C 點的水平距離為 x=vxt=0.9m,選項 A 正確,B 錯誤；在 B 點設(shè)管道對小球的作用力方向向下，根據(jù)2VB牛頓第二定律，有 FNE+mg=m,vB=Vx=3m/s,解得FNB=-1N,負號表示管道對小球的作用力方向向上，選項 C、D錯誤。4 .（2016 四川高考）國務(wù)院批復(fù)，自 2016 年起將 4 月 24 日設(shè)立為“中國航天日”。1970 年 4 月 24 日我國首次成功發(fā)射的人造衛(wèi)星東方紅一號，目前仍然在橢圓軌道上運行，其軌道近地點高度約為 440km,遠地點高度約為 2060km。1984 年 4 月 8 日成

5、功發(fā)射的東方紅二號衛(wèi)星運行在赤道上空 35786km 的地球同步軌道上。設(shè)東方紅一號在遠地點的加速度為 a1,東方紅二號的加速度為 a2,固定在地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的加速度為 a3,則 a1、a2、a3的大小關(guān)系為（）A.a2a1a3B.a3a2a1C.a3a1a2D.a1a2a3【解析】【解析】選 Do 東方紅二號和地球赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體的角速度相同，東方紅二號的軌道半徑大于地球赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體的半徑，由 a=co2r 得 a2a3,東方紅一號和東方紅二號由萬有引力充當向心Mm力:G=ma,結(jié)合二者離地面的圖度可得 a1a2,選 D。5 .（2016全國卷 I）利用三顆位置適

6、當白地球同步衛(wèi)星，可使地球赤道上任意兩點之間保持無線電通訊。目前，地球同步衛(wèi)星的軌道半徑約為地球半徑的 6.6 倍，假設(shè)地球的自轉(zhuǎn)周期變小，若仍僅用三顆同步衛(wèi)星來實現(xiàn)上述目的，則地球自轉(zhuǎn)周期的最小值約為（）A.1hB.4hC.8hD.16h【解析】【解析】選 B。由于地球同步衛(wèi)星的運轉(zhuǎn)周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，假設(shè)地球的自車 t 周期變小，則同步衛(wèi)星Mm4/的運轉(zhuǎn)周期變小，軌道半徑變小，由幾何關(guān)系可知軌道半徑最小值為 2R,據(jù) G=mJr 可得 T 最小最新教育教學(xué)資料精選32R)2=(6 6RT 自=4h,故選 B?！炯庸逃?xùn)練】(2016岳陽市二模)據(jù)新華社北京 3 月 21 日電，記者 21

7、 日從中國載人航天工程辦公室了解到，已在軌工作1630 天的“天宮一號”目標飛行器在完成與三艘神舟飛船交會對接和各項試驗任務(wù)后，由于超期服役兩年半時間，其功能已于近日失效，正式終止了數(shù)據(jù)服務(wù)。根據(jù)預(yù)測，“天宮一號”的飛行軌道將在今后數(shù)月內(nèi)逐步降低，并最終再入大氣層燒毀。若“天宮一號”服役期間的軌道可視為圓且距地面 h(h-343km),運行周期為 T,地球的半徑為 R,下列關(guān)于“天宮一號”的說法正確的是()A.因為“天宮一號”的軌道距地面很近，其線速度小于同步衛(wèi)星的線速度B.女航天員王亞平曾在“天宮一號”中漂浮著進行太空授課，那時她不受地球的引力作用C.“天宮一號”再入外層稀薄大氣一小段時間內(nèi)

8、，克服氣體阻力做的功小于引力勢能的減小量47T2/?32D.由題中信息可知地球的質(zhì)量為GTMmy;GM【解析【解析】選 Q 根據(jù)萬有引力提供向心力可知，G產(chǎn)=mr，解得:v=,由于“天宮一號”的軌道半徑小于同步衛(wèi)星的半徑，則其線速度大于同步衛(wèi)星的線速度，故 A 錯誤；航天員在“天宮一號”中處于失重狀態(tài)，地球?qū)λ娜f有引力提供她隨“天宮一號”圍繞地球做圓周運動的向心力，不是不受地球的引力作用故 B 錯誤；根據(jù)動能定理可知引力與空氣阻力對“天宮一號”做的總功應(yīng)為正值，而引力做的功等于引力勢能的減少，即“天宮一號”克服氣體阻力做的功小于引力勢能的變化，故 C 正確；根據(jù)萬有引力提供向心力Mm4滔滔(

9、R+h)4n2(R+ft)3可知,G(R+)2=m7*，解得：M=GT，故 D 錯誤。最新教育教學(xué)資料精選6.（2016孝感二模）如圖所示，某物體自空間 O 點以水平初速度 V0拋出，落在地面上的 A 點，其軌跡為一拋物線?，F(xiàn)仿此拋物線制作一個光滑滑道并固定在與 OA 完全重合白位置上，然后將此物體從 O 點由靜止釋放，受微小擾動而沿此滑道滑下，在下滑過程中物體未脫離滑道。P 為滑道上一點，OP 連線與豎直成 45。角，不計空氣阻力，則此物體（）A2%A.由 O 運動到 P 點的時間為9B.物體經(jīng)過 P 點時，速度的水平分量為5V0C.物體經(jīng)過 P 點時,速度的豎直分量為 V0D.物體經(jīng)過 P

10、 點時的速度大小為 2V012%【解析】【解析】選BD。平拋運動到 P 點時，豎直分位移與水平分位移大小相等，所以 V0t=2gt2,t=g，豎直方vy向上的分速度 Vy=gt=2V0,設(shè)此時速度方向與水平方向成。角，則 tan0=。= =2。從 O 點到 P 做平拋運動的時2,2%間為g，則從靜止下滑到P點的時間小于g,A項錯誤。若從O點由靜止釋放，受微小擾動而沿此軌道1-2滑下，運動到 P 點，根據(jù)動能定理得2m= =mgh,而平拋運動時v=2gh,V=2V0,故 D 正確。物體經(jīng)過 P 點時，速度的水平分量為 Vx=vcos0=5V0,豎直分量 Vy=vsin0=5V0,故 B 正確,C

11、 錯誤。7.（2016 長春二模）在光滑圓錐形容器中，固定了一根光滑的豎直細桿，細桿與圓錐的中軸線重合，細桿上穿有小環(huán)（小環(huán)可以自由轉(zhuǎn)動，但不能上下移動，小環(huán)上連接一輕繩，與一質(zhì)量為 m 的光滑小球相連，讓小球在圓錐內(nèi)做水平面上的勻速圓周運動， 并與圓錐內(nèi)壁接觸。 如圖所示， 圖甲中小環(huán)與小球在同一水平面上， 圖乙中輕繩與豎直軸成 0 （090）角。設(shè)圖甲和圖乙中輕繩對小球的拉力分別為 T甲和T 乙，圓錐內(nèi)壁對小球的支持力分別為 N甲和N 乙，則下列說法中正確的是（）A.T 甲一定為零,T 乙一定為零B.T甲、T乙是否為零取決于小球速度的大小C.N甲一定不為零,N乙可以為零D.N甲、N乙的大小

12、與小球的速度無關(guān)【解析】【解析】選 B、C。對甲圖中的小球進行受力分析，小球所受的重力，支持力合力的方向可以指向圓心提供向心力，所以 T甲可以為零，若 N 甲等于零，則小球所受的重力及繩子拉力的合力方向不能指向圓心而提供向心力，所以 N 甲一定不為零；對乙圖中的小球進行受力分析，若 T 乙為零，則小球所受的重力，支持力合力的方向可以指向圓心提供向心力，所以 T乙可以為零，若 N 乙等于零，則小球所受的重力及繩子拉力的合力方向也可以指向圓心而提供向心力，所以 N乙可以為零，B、C 項正確,A、D 項錯誤?！究偨Y(jié)提升】求解圓周運動的動力學(xué)問題“三分析”（1）幾何關(guān)系分析：目的是確定圓周運動的圓心、

13、半徑等。（2）運動分析：目的是表示出物體做圓周運動所需要的向心力公式（用運動學(xué)量來表示）。（3）受力分析：目的是利用力的合成與分解的知識，表示出物體做圓周運動時外界所提供的向心力。8.北京時間 2013 年 2 月 16 日凌晨，直徑約 45m 質(zhì)量約 13 萬噸的小行星“2012DA14”，以大約每小時 2.8萬公里的速度由印度洋蘇門答臘島上空掠過。與地球表面最近距離約為 2.7 萬公里，這一距離已經(jīng)低于地球同步衛(wèi)星的軌道，但對地球的同步衛(wèi)星幾乎沒有影響，只是劃過了地球上空。這顆小行星圍繞太陽飛行，其運行軌道與地球非常相似，根據(jù)天文學(xué)家的估算，它下一次接近地球大約是在 2046 年。假設(shè)圖中

14、的 P、Q是地球與小行星最近時的位置，下列說法正確的是（已知日地平均距離約為 15000 萬公里）（）太陽O地球軌道A.小行星對地球的軌道沒有造成影響，地球?qū)π⌒行堑能壍酪矝]有任何影響B(tài).只考慮太陽的引力，地球在 P 點的線速度大于小行星通過 Q 點的速度C.只考慮地球的引力，小行星在 Q 點的加速度大于同步衛(wèi)星在軌道上的加速度D.小行星在 Q 點沒有被地球俘獲變成地球的衛(wèi)星，是因為它在 Q 點的速率大于第二宇宙速度【解【解析】選 B、C。小行星對地球的引力遠小于太陽對地球的引力，所以小行星對地球的軌道沒有造成影響同步衛(wèi)中軌道最新教育教學(xué)資料精選最新教育教學(xué)資料精選但地球?qū)π⌒行堑囊ο啾忍?/p>

15、對小行星的引力不能忽略在 Q 點到太陽的距離，即 riw2(11+I2)2,J(l1+l2)10.(18 分)如圖所示，從 A 點以 V0=4m/s 的水平速度拋出一質(zhì)量 m=1kg 的小物塊(可視為質(zhì)點),當物塊運動至 B 點時，恰好沿切線方向進入光滑圓弧軌道 BC,經(jīng)圓弧軌道后滑上與 C 點等高、靜止在粗糙水平面的長木板上，圓弧軌道 C 端切線水平。已知長木板的質(zhì)量 M=4kg,A、B 兩點距 C 點的高度分別為 H=0.6m、h=0.15m,R=0.75m,物塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)科1=0.5,長木板與地面間的動摩擦因數(shù)科2=0.2,g 取力(/|十八)210m/s。求:打打打#M

16、茅用內(nèi)#事“#仃打小物塊運動至 B 點時的速度大小和方向。(2)小物塊滑動至 C 點時，對圓弧軌道 C 點的壓力的大小。(3)長木板至少為多長，才能保證小物塊不滑出長木板?！窘忸}指南】解答本題需明確以下四點：(1)物塊恰好沿切線方向進入圓軌道，需分解速度進行求解。(2)物塊從 A 到 C,由動能定理列方程。(3)物塊在 C 點，由牛頓第二定律列方程。(4)木板的最小長度對應(yīng)物塊滑到最右端時，二者相對靜止。1【解【解析】(1)物塊做平拋運動：H-h=2gt2(2 分)設(shè)到達 B 點時豎直分速度為 vy,vy=gt(2 分)v2+u2L2,2v 尸 J=-11m/s=5m/s(1 分)方向與水平面的夾角為。，則：.3tan0=4(1 分)解得:0=37(1 分)(2)從 A 至 C 點，由動能定理得：11-2-2mgH2m2-2。(2 分)設(shè)小物塊在 C 點受到的支持力為FN,由牛頓第二定律得:FN-mg=R聯(lián)立解得：/-V2=2Vm/sFN=47.3