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1、专题4抛体运动与圆周运动(解析版)一、单项选择题1.12013 河南省中原名校期中考试】下列说法正确的是A.平抛运动的物体速度变化的方向始终是竖直向下的B.做圆周运动的物体,其加速度一定指向圆心C.两个初速度不为零的匀变速直线运动的合运动一定也是匀变速直线运动D.物体受一恒力作用,可能做匀速圆周运动1.A 解析:速度变化的方向就是加速度的方向,平抛运动的物体的加速度方向始终竖直向下,所以其速度变化的方向始终是竖直向下的,选项A 正确;只有做匀速圆周运动的物体的加速度才指向圆心,选项B 错误;两个初速度不为零的匀变速直线运动的合运动的加速度方向恒定,而其合速度的方向与加速度的方向不一定相同,所以
2、物体不一定做直线运动,选项C 错误;做匀速圆周运动的物体的合外力时刻改变,所以物体受一恒力作用时,不可能做匀速圆周运动,选 项 D 错误。2.2013 河北省衡水中学高三第一次调研考试】以下说法中正确的是()A.牛顿第一定律揭示了 切物体都具有惯性B.速度大的物体惯性大,速度小的物体惯性小C.力是维持物体运动的原因D.做曲线运动的质点,若将所有外力都撤去,则该质点仍可能做曲线运动2.A 解析:牛顿第一定律指出“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态”,其中“保持匀速直线运动状态或静止状态”的属性叫做惯性,这揭示了一切物体都具有惯性,选项A正确;惯性的大小由物体的质量决定,质量是决定物体惯性大
3、小的唯一量度,选 项 B 错误;牛顿第一定律还揭示了力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动状态的原因,选项 C 错误;根据牛顿第定律,原来做曲线运动的质点突然不受力时要做匀速直线运动,选项 D 错 误(此外,曲线运动是一种变速运动,做曲线运动的质点肯定要受到外力的作用,所以选项D 错误)。3.12014湖北省孝感高中高三年级九月调研考试】一偏心轮绕垂直纸面的轴。匀速转动,a 和 b 是轮上质量相等的两个质点,a、b 两点的位置如图所示,则偏心轮转动过程中a、b两质点A.线速度大小相等 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3.C解析:a和b两个质点都绕同一个转轴
4、。转动,角速度0相等,C对、但是由图知半径不相等,而线速度v=因此线速度不相等,A错。向心加速度。角速度等半径不等因此向心加速度不等,D错。向心力等于/=m a,质量相等a不等,所以向心力不相等,B错。考点:圆周运动的描述向心力4.【2014河北省高阳中学高三上学期月考】在同冰平直线上的两位置分别沿同方向抛出两 小 球/和8,其运动轨迹如图所示,不计空气阻力.要使两球在空中相遇,则必须A.甲先抛出4球 B.先抛出8球 C.同时抛出两球 D.使两球质量相等4.C 解析:因为相遇时两球的竖直位移相同,所以两球在空中运动的时间相同,即两球应同时抛出才能在空中相遇,选项C正确。考点:平抛运动的相遇问题
5、。5.12014湖北省孝感高中高三年级九月调研考试】如图所示,水平固定半球形的碗的球心为。点,最低点为B点。在碗的边缘向着球心以速度V。水平抛出一个小球,抛出点及0、B点在同个竖直面内,下列说法正确的是A.V。大小适当时小球可以垂直打在B点左侧内壁上B.V。大小适当时小球可以垂直打在B点C.V。大小适当时小球可以垂直打在B点右侧内壁上D.小球不能垂直打在碗内任何一个位置5.D 解析:小球为平抛运动,速度是水平速度和竖直速度的矢量和,水平速度不为0,因此合速度不可能竖直向下,也就不可能垂直打在B点,B错。水平速度水平向右,合速度不可能斜向左下方,因此不可能垂直打在B点左侧内壁上,A错。平抛运动末
6、速度的反向延长线交于水平位移的中点,若垂直打在B点右侧的内壁上,则速度反向延长线与水平位移交于圆心,而圆心不可能是水平位移的中点,C错。因此不可能垂直打在碗内任何一个位置,D对。考点:平抛运动6.12013 河南省豫东、豫北十所名校高三毕业班阶段性测试】2013年4月4日至12日CCTV新闻频道播出 探潮亚马孙节目,揭开亚马孙大潮的神秘面纱,在发生的大潮日,亚马孙河会出现长50公里,高五公尺的巨浪,是全世界最长,也最危险的海浪。为了拍摄大潮更近距离的视频,在拍摄过程中一个摄像机架在行驶在潮前的摩托艇上。摩托艇在某段时间内水平方向和竖直方向的位移分别为x=-2t?-6t、y=0.05t2+4t(
7、t的单位是s,x、y的单位是m),则关于摩托艇在该段时间内的运动,下列说法正确的是A.摩托艇在水平方向的分运动是匀减速直线运动B.t=0时摩托艇的速度为0C.摩托艇的运动是匀变速曲线运动D.摩托艇运动的加速度大小为4m/s26.C 解析:由题意,在水平方向,初速度为-6m/s,加速度是M m/s 2,加速度方向与初速度方向相同,因此,水平方向的分运动是匀加速度直线运动;A错;在竖直方向,初速度为4m/s,加速度是O.lm/s?,t=0时摩托艇的速度大小是:错误!未找到引用源。m/s,与水平正方向的夹角为错误!未找到引用源。,B错;摩托艇的加速度大小是:错误!未找到引用源。m/s2,与水平正方向
8、的夹角为错误!未找到引用源。,D错;由于初速度方向与加速度方向不在条直线匕因此做匀变速曲线运动,C正确。考点:运动的合成与分解。7.12013 河北省石家庄市第一中学高三第一学期阶段检测】如图所示的皮带传动装置,主动 轮1的半径与从动轮2的半径之比&:&=2:1,A、B分别是两轮边缘上的点,假设皮带不打滑,则下列说法正确的是A.A、B两点的线速度之比为vA:vB=1 :2B.A、B两点的角速度之比为3A:&B2 :1C.两点的加速度之比为aA:aB=1 :2D.A、8两点的加速度之比为aA:aB=2 :17.C 解析:皮带不打滑时,4 8两点的线速度相等,选 项 A错误;当线速度v相等时,co
9、 o c ,a =o c ,所以 3人:3B=R2:Ri=1 :2,C?A=Rz :Ri=1 :2,选项 CR R R R正确,B D 错误.8.1 2 0 1 4 湖北省孝感高中高三年级九月调研考试】倾角为。的斜面,长为I,在顶端水平抛出一个小球,小球刚好落在斜面的底端,如图所示,那么小球的初速度V。的大小是8.B解析:小球运动为平抛运动,水 平 方 向 为 匀 速 直 线 运 动%,竖 直 方 向.2 由斜 面 的 几 何 关 系 可 得,x =L co sOy =L si nf)解 得/=考点:平抛运动9.1 2 0 1 3 陕西五校高三第三次模拟考试】如图所示,一物体自倾角为0的固定斜
10、面上某一位 置 P处斜向上抛出,到达斜面顶端。处时速度恰好变为水平方向,已知P、。间的距离为 L,重力加速度为g,则关于抛出时物体的初速度为的大小及其与斜面间的夹角a,以下关系中正确的有A.tan a=tan 0C y _ COS /Z cos 20 V 2g sin 09.B 解析:用逆向思维法,物体从o点平抛落在 斜面上的尸点,若落在斜面上时的速度夹角为夕,由图知位移夹角为仇有关系。=在 。和tan=2tan。成立,根据sin20=2sinOcos。,则tan a=tan(/0)=tan/?-tan1+tan tan 8sin 2。2(1+sin 2。)因此选项B正确。考点:本题考查平抛运
11、动的角度关系、逆向思维和三角函数在物理中的运用。1 0.12013 河南省中原名校期中考试】如图甲所示,一轻杆一端固定在。点,另一端固定一小球,在竖直平面内做半径为/?的圆周运动。小球运动到最高点时;杆与小球间弹力大小为N,小球在最高点的速度大小为小N-v?图像如乙图所示。下列说法正确的是图甲A.当地的重力加速度大小为四bc./=c时:杆对小球弹力方向向上B.小球的质量为“RbD.若c=2b,则杆对小球弹力大小为2a1 0.B解析:设在最高点时,小球受到的弹力方向竖直向下,则N+mg=m/R,N=m/R-m g。当 v2=g R,/V=0,所以 g R=b,g=b/R,选项 A 错误;当 v2
12、gR时,杆对小球弹力方R b b向向下,m g+N=m v2/R,可得 N=m/R-m g,若 v?=c=2b=2gR,N=m g=a,选项 CD 错误。二、多项选择题1 1.【2014湖北省孝感高中高三年级九月调研考试】一船在静水中的速度是8 m/s,要渡过宽为1 8 0 m、水流速度为6 m/s 的河流,则下列说法中正确的是A.船在此河流中航行的最大速度为1 0 m/s B.此船过河的最短时间是3 0 sC.此船可以在对岸的任意位置靠岸 D.此船可以垂直到达对岸1 1.CD解析:船过河的过程其实船参与了两个运动,一个是自身的运动 =8 m/s 匀速直线方向可以调节,另外一个是水的运动匕=6
13、 s匀速直线,方向沿河岸向下游。船的运动是两个运动的合成,速度也是两个速度的合成,匕=8?/s 和匕=6 s 的合速度在2m/s 到 1 4 m/s 之间,1 0 m/s 不是最大速度,答案A错。河的宽度一定,船过河的时间与垂直河岸方向的分速度有关,由于水速沿河岸向下,因此渡河时间只与船速在垂直河岸方向分速度有关,正交分解,该分速度最大等于船的速度匕=8/w/s ,此时渡河的最短时间/=旦=竺 也=22.5 s 答 案 B错。由于船速可以任意调节方向,船速和水速的合速度方向V 1 3ml s也可以任意调节,因此可以到达对岸任意位置,C对。若垂直到达对岸,即合速度与水速垂直,那么在速度合成的矢量
14、三角形里面,船速是斜边大于水速,题目满足这个条件因此合速度有可能垂直河岸,答案D对。考点:运动的合成1 2.20 1 3 河北省邯郸市成安一中、临漳一中等四校联考、2 0 1 3 四川省泸州市高三第一次诊断性考试】质量为2 k g 的质点在x y 平面上做曲线运动,在 x 方向的速度图象和y 方A.质点的初速度为3m/s B.质点做匀变速曲线运动C.质点所受的合外力为3 N D.质点初速度的方向与合外力方向垂直1 2.BC 解析:质点在x 方向做初速度为3m/s、加速度为1.5 m/s 2 的匀加速直线运动,在y 方 向 做 速 度 为 4 m/s的 匀 速 直 线 运 动,所 以 质 点 的
15、 初 速 度 为%=能?+42 m z s =5 m z s ,选项A错误;质点的加速度大小恒定,方向沿x 方向,力(1速度与速度方向不在一条直线上,所以质点做匀变速曲线运动,选 项 B 正确;质点所受的合外力为F=m a=3 N,选项C 正确;质点的合外力沿x 方向,初速度的方向不垂直于x方向,选 项 D错误。1 3.【2 0 1 4 河北省高阳中学高三上学期月考】公路急转弯处通常是交通事故多发地带。如图,某公路急转弯处是一圆弧,当汽车行驶的速率为七 时,汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势,则在该弯道处,路)外侧A.路面外侧高内侧低B.车速只要低于火,车辆便会向内侧滑动C.车速虽然高于,但
16、只要不超出某一高度限度,车辆便不会向外侧滑动D.当路面结冰时,与未结冰时相比,vc的值变小13.AC 解析:因为当汽车行驶的速率为 时,汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势,所以路面外侧高内侧低,车速只要低于%,车辆便会有向内侧滑动的趋势,即路面对车轮产生指向外侧的静摩擦力:如果车速高于外,但只要不超出某一高度限度,车辆只是有向外侧滑动的趋势,即地面对车轮有指向内侧的静摩擦力;因为%是汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势,即不受静摩擦力时的速度值,所以即使当路面结冰时,与未结冰时相比,%的值是一样的。选项A C正确。考点:生活中的圆周运动;向心力。14.【2013 河南省河南师范大学附属中学高
17、三期末考试】如图所示,竖直面内有一个半圆形轨道,为水平直径,。为圆心,将一些半径远小于轨道半径的小球从Z 点以不同的初速度水平向右抛出,若不计空气阻力,在小球从抛出到碰到轨道这个过程中。则A.初速度大的小球运动时间长B.初速度小的小球运动时间长C.速度不同的小球运动时间可能相同 D.落在圆形轨道最低点的小球运动时间最长14.CD 解析:小球刚好落到碗底时,其下落高度最大,运动时间最长,并不是初速度越大或越小,运动时间越长,选项AB错误,D 正确;初速度不同时,小球的下落高度也可能相等,小球的运动时间可能相等,选项C 正确。15.12014河南省十所名校高三第一次阶段测试题】2013年 7 月
18、7 日,温网女双决赛开打,“海峡组合 彭帅、谢淑薇击败澳大利亚组合夺得职业生涯首个大满贯冠军。如图所示是比赛场地,已知底线到网的距离为L,彭帅在网前截击,若她在球网正上方距地面H 处,将球以水平速度沿垂直球网的方向击出,球刚好落在底线上。将球的运动视作平抛运动,重力加速度为g,则下列说法正确的是A.根据题目条件能求出球的水平速度vB.根据题目条件能求出球从击出至落地所用时间tC.球从击球点至落地点的位移等于LD.球从击球点至落地点的位移与球的质量无关15.ABD 解析:球的运动为平抛运动,竖直方向为自由落体运动,水平方向L,可求出时间t=2 H,=,A B对。击球点至落地点的位移为!H-+A2
19、,C错误。水平位移L=%/=%J更,D对。考点:平抛运动16.2013 河北省五校联盟高三第一学期调研测试】如图所示,斜面倾角为9,从斜面的P点分别以和2Vo的速度水平抛出4 B两个小球,不计空气阻力,若两小球均落在斜面上且不发生反弹,则A.A、B两球的水平位移之比为1:4B.4 8两球飞行时间之比为1:2C.A、B下落的高度之比为1:2D.A、B两球落到斜面上的速度大小之比为1:416.AB 解析:因为两小球均落在斜面上,它们的位移与水平方向的夹角相等,根据平抛运动规律有tani?=WU2=出 退,可得A =工,选 项B iE确;A、B两球的水平位移之比为2%与 G 2五=J.,选项A正确;
20、它们下落的高度之 比 为 乃=g,/2=1 ,选项c错误;X 2 2%4 4%g/2 4v t./2 v设A球落到斜面上时的竖直分速度为叩,合速度大小为以,根据t a n 氏二之 一=-可得,明 2%i/y=2 vot a n v0,同理可得B球落到斜面上的速度大小为v8=V l +4 t a n2 -2 v0,所以=1,选项D错误。本题答案为A B。%2点评:对于斜面约束下的平抛运动问题,斜面倾角的正切值可能跟水平速度和竖直速度有关,也可能跟水平位移和竖直位移有关,画出运动的轨迹后,只要你抓住倾角正切值这个切入点,作出位移或者速度的平行四边形,思路就会豁然开朗,问题自然迎刃而解。此外,理解并
21、牢记关于平抛运动的几个常用推论。推 论 1:做 平 抛(或类平抛)运动的物体在任一时刻、任一位置处,若其末速度方向与水平方向的夹角为。位移与水平方向的夹旃为3,贝 I t a n i?=2 t a n(p.推 论 2:平 抛(或类平抛)运动物体任意时刻的瞬时速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点。推论3:从同一斜面上以不同初速度水平抛出的物体落在斜面上时速度方向与斜面的夹角恒定不变.1 7.【2 0 1 3 江西南昌外国语学校高三月考】如图所示,摩擦轮A和B 通过中介轮C进行传动,A 为主动轮,A 的半径为2 0 c m,8 的半径为1 0 c m,则A、B 两轮边缘上 的 点()A.角速
22、度之比为1 :2 B.向心加速度之比为1 :2C.线速度之比为1:2 D.线速度之比1:11 7.A B D 解析:A、B两轮边缘上的点的线速度均与中介轮C 边缘上的点的线速度相同,所以:VB1:1,选项C 错误,D 正确;由关系式v-3 r可得。城 8,所以一 =一 B rA 2选项A 正确;%=/=J,选 项 B正确。本题答案为AB D。B 2点评:在分析传动装置的线速度、角速度、向心加速度与半径之间的关系时,关键是抓住不变量,如同轴物体的角速度相等,皮带不打滑时相互接触的轮边缘各点的线速度相等。18.12014湖北省孝感高中高三年级九月调研考试】如图,水平的木板B托着木块A 一起在竖直平
23、面内做匀速圆周运动,从水平位置a 沿逆时针方向运动到最高点b 的过程中,下列说法正确的是,段1 袍a、/A.木块A处于超重状态B.木块A 处于失重状态C.B对 A 的摩擦力越来越小D.B对 A 的摩擦力越来越大18.A C 解析:AB一起做匀速圆周运动,合力提供向心力,加速度即向心加速度。水平位置a沿逆时针方向运动到最高点b的过程中,加速度大小不变,方向指向圆心.在竖直方向有竖直向下的分加速度,因此AB都处于超重状态,A对。对A分析,加速度指向圆心,那么此过程中水平方向加速度逐渐减小,而能够提供A水平加速度的力只有B对A的摩擦力,因此B对A的摩擦力越来越小,C对。考点:匀速圆周运动19.【20
24、13 河南省商丘市高三三模】如 图 所 示,在 光 滑 水 平 面 内 建 立 直 角 坐 标 系 XOy,一 质 点 在 该 平 面 内 O点 受 沿 x正 方 向 大 小 为 尸 的 力 的 作 用 从 静 止 开 始 做 匀加 速 直 线 运 动,经 过 时 间/质 点 运 动 到 4 点,A,。两 点 距 离 为 在 Z 点 作 用 力 突 然 变 为 沿 y 轴 正 方 向,大小仍为尸,再经时间/质点运动到8 点,在3 点 作 用 力 又 变 为 大 小 等 于 4户、方 向 始 终 与 速 度 方 向 垂 直 且 在 该 平 面 内 的变 力,再 经 一 段 时 间 后 质 点 运
25、 动 到。点,此 时 速 度 方 向 沿 x轴 负 方 向,下 列 对运 动 过 程 的 分 析 正 确 的 是FOABxA.A,8两 点 距 离 为 岛 B.c点与x轴 的 距 离 为 生 出a2C.质 点 在8点 的 速 度 方 向 与x轴 夹 角 为3 0。D.质 点 从8点 运 动 到C点 所 用 时 间 可 能 为 虫,1 6F19.BD 解析:从。到4物体做匀加速运动,到达A点的速度满足乎=2 67;从4到8,m物体在x方向做匀速运动,在y方向做匀加速运动,所以A 8的水平距离为2 a,竖直距离为a,A,两 点 距 离 为 氐;在8点 的x方 向 的 速 度 等 于 沿y方 向 的
26、 速 度 均 等 于%所 以 在8点 的 速 度 方 向 与x轴 夹 角 为4 5。,大 小 等 于 后 丫;由8到C质点做 匀 速 圆 周 运 动4/=型&1,求 得 尸a.所 以。点 与x轴 的 距 离 为rr +r si n 4 5。+a =小3;因 为,=旦=即。质 点 从B点 运 动 到。点 走 过 的 路2 v/2 v3 3 (2 +7i)a(2乃+i)t程(2 4砂,用 时 间 为/一=-J,当 比0时 得/=迤L-4 V 2 v 2 V 2 1 6选 项B D正 确。考点:此题考查运动和力的关系;通过直线运动、类平抛运动和匀速圆周运动考查牛顿定律。2 0.12013 湖北省华中
27、师大附中高三五月模拟】水平光滑直轨道a b与半径为R的竖直半圆形光滑轨道b e相切,小球以初速度V。沿直轨道a b向右运动,如图所示,小球进入半圆形轨道后刚好能通过最高点c。则A./?越大,气越大B.R越大,小球经过b点后的瞬间对轨道的压力变大C.m越大,0越大D.m与R同时增大,初动能“增大20.AD 解析:小球刚好能通过最高点c,表明c点的速度为匕=再,根据机械能守恒定律有g 机片=mg+;,可知选项A正确。m 与 R 同时增大,初动能&)增大,选项 D 正确。小 球 在b点的向心力尸-陪=加二,R越大,支持力越小,选 项 B 错误。1 ,1 ,2 mv0=mg-27?+2 mvC外 与
28、m 无关,选项C错误。考点:本题考查圆周运动,机械能守恒定律,向心力等知识。三、非选择题2 1.【2014江西省江西师大附中高三开学摸底考试】如图所示,一长为刀的木板,倾斜放置,倾角为45。,现有一弹性小球,从与木板上端等高的某处自由释放,小球落到木板上反弹时,速度大小不变,碰撞前后,速度方向与木板的夹角相等,欲使小球一次碰撞后恰好落到木板下端,则 小 球 释 放 点 距 木 板 上 端 的 水 平 距 离 为。2 1.-解析:小球第一段运动是自由落体运动,第二段运动是平抛运动,5由图可知角。=45。,则有修=为,也=及,斜 面 高 度 为 在 竖 直 方 向,=为十”,再根据平抛运动的轨迹方
29、程有%=与x;,根据自由落体运动有v2=2gy,2v结合这几式可得小球释放点距离木板上端的水平距离为L.5考点:本题考查自由落体运动、平抛运动的规律。2 2.12014 河北省高阳中学高三月考】汽 车 以 1.6m%的速度在水平地面上匀速行驶,汽车后壁货架上放有一小球(可视作质点),架高1.8m。由于前方事故,突然急刹车,汽车轮胎抱死,小球从架上落下。已知该型号汽车在所在路面行驶时刹车痕5(即刹车距离)与刹车前车速v 的关系如下图线所示,忽略货物与架子间的摩擦及空气阻力,g 取 10m/$2。求:(1)汽车刹车过程中的加速度多大;(2)货物在车厢底板上落点距车后壁的距离.2 2 .(1)a =
30、4 加/2 (2)0.6 4 m解析:(1)汽车以速度v 刹车,匀减速到零,刹车距离为s。由运动学公式 V2=2 m-由 v s 关系图象知:当 v=4 m/s 时,s=2 m,代入数值得:a =4 m/s2(2)刹车后,货物做平抛运动:h -g t22b=0.6 sg货物的水平位移为:s2=v t=0.96m汽车做匀减速直线运动,刹车时间为乙贝I:t=V=0.4 5 m),它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的U 倍,两物体用长为L 的轻绳连在一起,L yj kg R C.v j kg R?.v g R /k解析:根据牛顿第二定律,最大速度E,9 g =,得v=J 薪,因此安全速度为Rv
31、C 正确,A、B、D 错误.考点:牛顿第二定律,圆周运动向心力5.【2014湖南长沙市四所一中高三11月联考】如图所示,在粗糙水平板上放一个物体,使水平板和物体一起在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动,a b 为水平直径,c d 为竖直直径,在运动过程中木板始终保持水平,物块相对木板始终静止,贝 人()c/5A.物块始终受到三个力作用B.只有在a、b、c、d四点,物块受到合外力才指向圆心C.从a到b,物体所受的摩擦力先增大后减小D.从b到a,物块处于超重状态5.D解析:物块在水平面内做匀速圆周运动,合外力提供向心力,方向指向同心,任何位置都是如此选项B错.在最高点和最低点,合力指向圆心都是竖
32、直方向,水平方向合力0,因此摩擦力等于0,重力和支持力的合力提供向心力,所以并不是始终受到三个力的作用选项A错.从a到b,物体的向心加速度分解后可知在水平方向分加速度先减小后增大,而水平方向的合力只有摩擦力,所以摩擦力也是先减小后噌大选项C错.从b到a加速度指向圆心,竖直方向分加速度竖直向上,属于超重状态选项D对。考点:匀速圆周运动超重失重6.12014湖南长沙市四所一中高三11月联考】如图所示,斜面上a、b、c三点等距,小球从a点正上方。点抛出,做初速为V。的平抛运动,恰落在b点。若小球初速变为V,其落点位 于c,则()A.v0v2v0B.v=2v()C.2vov3v06.A解析:平抛运动竖
33、直方向为自由落体运动,根据几何关系可判断&2%,所 以 勿 必水 平 方 向 做 匀 速 直 线 运 动,由 图 像 知x,=2/即 叫=2%4,带入时间关系可得“%v 力B.a比6后 抛 出,且 口 也D.a比Z?早抛出,且v 於,则得人 小 故 要 使8球 击 中。球,必 须 使a比匕早抛出.相遇时两球的水平位移相等,则 有V1 梓 7 2 后,则得,V1V2.故本题选D.考点:平抛运动的基本规律8.12014河南豫东、豫北十所名校高三二次联考】距离河岸500 m处有一艘静止的船,船上的探照灯以lr/m in的转速水平转动。若河岸看成直线,当光束与岸边成60。角时,光束沿岸边移动的速率为A
34、.52.3 m/s B.69.8 m/sC.666.7 m/s D.4 180 m/s解析:因为光束沿河岸移动的速度V有两个实际效果,一个速度V 1垂直光线,使光束绕着光源转动;另一个速度V 2沿光线方向,使光束的长度伸长.按照上述实际效果分解速度V,得到转动速度 =y s i n6 0,此时转动半径尸二上_,转动角速度二型m d/s,所以s i n 6 0 6 0v1=r,代入数据解得v s s 6 9.8M/S,故选项3正确.考点:本题考查的是运动的分解和合成,关键是找出光点沿河岸的速度即为合速度;如果光点由远及近,分速度V 2指向圆心,反之背离同心;另一分速度V 1垂直于光线指向转动方向
35、,再结合三角形关系求解.9.1 2 0 1 4河北正定中学高三第三次月考】如图所示,在倾角为3 7。(t an3 7 o=3/4)的斜面底端正上方高处平抛物体,该物体落到斜面上时速度方向正好与斜面垂直,则物体抛出时的初速度的大小是A.而9.D解析:3 _D.万J 1 7 g 据题意,从图可知:%=%+%,由于物体做平抛运动,其中竖直方向做自由落体运动,得:1 2hx=-g t2,h2-x t an3 7 =-x,而水平方向侬匀速直线运动,得:x =v/,据侬3 7 =殳=空,可得=%.,经过整理可得:v0=JY7 h.匕 为 4 g 1 7考点:本题考查平抛运动.1 0.1 2 0 1 4衡水
36、高三上学期三调】如图为湖边一倾角为3 0。的大坝的横截面示意图,水面与大坝的交点为。一人站在A点处以速度V。沿水平方向扔小石子,已知A 0=4 0 m,g取1 0 m/s2o下 列 说 法 正 确 的 是()A.若 v=1 8 m/s,则石块可以落入水中B.若石块能落入水中,则 V。越大,落水时速度方向与水平面的夹角越大C.若石块不能落入水中,则 V。越大,落到斜面上时速度方向与斜面的夹角越大D.若石块不能落入水中,则 V。越大,落到斜面上时速度方向与斜面的夹角越小10.A解析:由几何知识可得A离水面高度h=20m,A离 O 点的水平距离是s=20j 5m,由平遨知识片虫和11=:步,解得石块
37、刚落到A点的速度为v=10疗=17.3m,所以A正确;落入水面时,设与水平面夹角为a,由 t a n w 图,因t 相目 丹 以 丫,)越大,夹角越小,B错;若石%块不能落入水中,即使V。不同,由平代疝区可证明得更,速度方向与斜面的夹角都相同,CD 错.所以本题选择A.考点:平抛运动11.12014河北衡水2014高三上学期期中】一位同学做飞镖游戏,已知圆盘的直径为d,飞镖距圆盘为3且对准圆盘上边缘的/点水平抛出,初速度为,飞镖抛出的同时,圆盘以垂直圆盘过盘心O 的水平轴匀速运动,角 速 度 为 若 飞 镖 恰 好 击 中A点,则下列关系正确的是()A.3()=L 2g B.=兀(1 +2)%
38、,(/?=0,1,2,3,)C.VQ=C O D.d co=g 7t(1,2,3.)112解析:飞镖做平抛运动,恰好击中4 点,说明飞镖的竖直位移等于圆盘的直径为d,且水平T-7T方向飞行L的时间内圆盘正好转过半周期的奇数管,即2=(2+1)-,化简可知B 正确.%0考点:抛体运动匀速圆周运动、角速度。12.12014河北邯郸馆陶一中高三上学期期中】如图所示,某物体沿:光滑圆弧轨道由最高点滑到最低点过程中,物体的速率逐渐增大,贝 立 )A.物体的合力为零B.物体的合力大小不变,方向始终指向圆心。C.物体的合力就是向心力D.物体的合力方向始终与其运动方向不垂直(最低点除外)12.D解析:物体做变
39、速同周运动,受到重力与轨道的支持力,因支持力为变力,故二力合力为变力,所以A、B 错误;其切向分力提供切向加速度,使物体的线速度逐渐噌大,向心分力提供向心力,改变物体运动方向,所以C 错误、D 正确.考点:圆周运动13.12014河北邯郸馆陶一中高三上学期期中】质点做曲线运动从4 到 8 速率逐渐增加,如图所示,有四位同学用示意图表示/到8 的轨迹及速度方向和加速度的方向,其中正确的是()ABCDB.D解析:因质点速率逐渐增加,所以其所受合外力方向(即加速度方向)与速度方向成锐角,且指向运动轨迹的段侧,故可知只有选项D 正确.考点:曲线运动14.【2013湖南五市十校高三联考】如图所示,小球从
40、楼梯上以2 m/s 的速度水平抛出,所有台阶的高度和宽度均为0.2 5 m,g取 1 0,小球抛出后首先落到的台阶是()第F2 第二Of3 笫四级A.第一级台阶 B.第二级台阶 C.第三级台阶 D.第四级台阶1 4.D解析:如图:设小球落到斜线上的心间f,贝”卞平:广 期,竖直:-Agt2且?鸟 孕=1 解得U 0 4 s.相应的水平距离:m 2 x 0.4 m=0$m;台阶数:片 型:3 2 知小球抛出后首先落到的台阶为第四级言阶.故D 正确.考点:平抛运动的规律.1 5.【2 0 1 4 陕西宝鸡金台区高三十月质量检测】如图3 所示,汽车车厢顶部悬挂个轻质弹簧,弹簧下端拴一个质量为m的小球
41、,当汽车以某一速率在水平地面上匀速行驶时弹簧长度 为;当汽车以同样大小的速率通过一个桥面为圆弧形凸形桥的最高点时;弹簧长度为L2,下列答案中正确的是()A.L =1 2B.七2C.1乙2D.前三种情况均有可能152解析:在水平地面上匀速行驶时,弹簧弹力等于重力.而在凸形桥顶端时,小球做圆周运动,重力与弹力的合力提供竖直向下的向心力,因此重力大于弹力,而根据胡克定律,弹力与形变量成正比,可见第一次弹簧的长度较长,选项B正确.考点:本题考查物体在凸形桥上做同周运动的向心力.16.12014陕西宝鸡金台区高三十月质量检测】一水平抛出的小球落到 倾角为。的斜面上时,其速度方向与斜面垂直,运动轨迹如图中
42、虚线所示.小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为()16a解析:由于速度方向与斜面垂直,所以有1领 =乜=,其 中。为速度夹角,而对于tan p平抛运动,若位移夹角为5 则有ta n&=,且有tan a=1 ta n尸,结合以上各式,解x2得tan a=-,选项D正确.2tan3考点;本题考查平抛运动,涉及角度问题.二、多项选择题17.12014陕西宝鸡金台区高三十月质量检测】一质点在X 0平面内的运动轨迹如图,下列判断正确的是()O xA.若x方向始终匀速,则y方向先加速后减速B.若x方向始终匀速,则y方向先减速后加速C.若y方向始终匀速,则x方向先减速后加速D.若y方向始终匀
43、速,则x方向先加速后减速17四解析:把整个轨迹分作两段,两段的运动是互逆的.若x 方向始终匀速,则 y 方向,第二段类似于平抛运动,即后加速,则前段为瀛速,选 项 S 正确。用同样的方法判断,若 y 方向始终匀速,则 x 方向,第一段类似于平抛运动,即先加速,则后减速,选项D 正确.考点:本题露煮意曲线运动的轨迹图家.18.12014陕西宝鸡金台区高三十月质量检测】如图所示,长为乙的细绳一端固定,另一端系 质 量 为m的小球。给小球一个合适的初速度,小球便可在水平面内做匀速圆周运动,这样就构成了一个圆锥摆,设细绳与竖直方向的夹角为。下列说法中正确的是()A.小球受重力、细绳的拉力和向心力作用
44、B.细绳拉力在水平方向的分力提供了向心力C.i?越大,小球运动的周期越大 D.9 越大,小球运动的线速度越大18期解析:小球做圆周运动的向心力由绳子的弹力,小球的重力的合力提供,向心力是效果力,选 项 A 错误.如果用正交分解法,绳子上的弹力可以分解为一个水平方向的分力和竖直方向的分力,竖直方向分量与重力平衡,水平方向的分力提供向心力,选项B 正确.6越大,2 7 T,c f,向心力m g tan 0越大,根据向心力公式,有wg tan 9=)2,有几何关系得tan 8=,T hy.TTr0越大,r越大,力越小,各式联立可得周期变小,选项C 错 误.线 速 度 丫=把 增 大,选T项 D 正确
45、.考点:本题考查同锥摆的向心力分析.19.【2014陕西宝鸡金台区高三十月质量检测】(多选)下列说法正确的是()A.物体在恒力作用下不可能做曲线运动B.物体在变力作用下有可能做曲线运动C.物体做曲线运动,沿垂直速度方向的合力一定不为零D.物体做曲线运动,合力可以不沿垂直速度方向19叫解析:平抛运动就是恒力作用下的占线运动;选 项 A 错误.图周运动就是变力作用下的曲线运动,选项B 正确.物体雌线近却速度方向&:.3史 比,即必然要有向心力,选项C 正确.变速圆周运动的合力不沿垂直速度下;一 选项D 正拜.考点:本题考查曲线运动的基础知识和物体触线运动的条件.2 0.12014江西赣州十二县市重
46、点中学高三期中考试】如图所示,两个可视为质点的、相同的木块A 和 8 放在转盘上,两者用长为L的细绳连接,木块与转盘的最大静摩擦力均为各自重力的K倍,A 放在距离转轴L处,整个装置能绕通过转盘中心的转轴。1。2转动。开始时,绳恰好伸直但无弹力,现让该装置从静止开始转动,使角速度缓慢增大,以下说法正确的是:A.当。退时,A、B相对于转盘会滑动V 3LB.当口、丝 时,绳子一定有弹力V 2LC.3 在0 0、密 范 围 内 增 大 时,A所受摩擦力一直变大V 3LD.3在、匣 、竺&范围内增大时,B所受摩擦力变大V 2L V 3L20斓族解析:开始角速度较小,两木块都靠醺摩嚓力提供向心力,因两木块
47、角速度质量都相同,则由/=活 02r 知:万先到达最大静摩擦力,角速度继续增大,则绳子出现拉力,万受最大降摩擦力不变,角速度继续噌大,/的静摩瘵力继续增大,当噌大到最大静摩擦力时,/、B相对于转盘开始滑动,对/有:k m g T -mLa i2 8有:T+k m g =2 ma)iL 解得所以当。时,A、B泪对于转盘会滑动,故 A 正确;当 5 达到最大静摩嚓力时,绳子开始出现弹力,则物3g =2加可,再 见=梅,所以当0 绳子具有弹力,故 B正确;当学时,/相对转盘是静止的,/所受摩爆力为静摩擦力,由知/-7=搐。,当 3 增大电,静摩嚓力也噌大,故 C正确;当 3 在等 范 围 内 时,绳
48、子出现拉力,受静摩爆力达到最大值保持不变,故 D错V 3 3误.所 以 选 A B C.考点:本题考查对向心力和角速度的理解、牛顿第二定律在圆周运动中的应用以及摩爆力的判断与计算.21.12013湖南五市十校高三联考】如图所示为一皮带传动装置,右轮的半径为r,。是它边缘上的一点.左侧是一轮轴,大轮的半径为4r,小轮的半径为2八 6点在小轮上,到小轮中心的距离为r.c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上.若在传动过程中,皮带不打滑.则()A.a点与b点的线速度大小相等C.a点与c点的线速度大小相等B.a点与6点的角速度大小相等D.a点与d点的向心加速度大小相等21c解析:(2、C两点的线速度大小相
49、等,儿 C两点的角速度相等,根据产顶,C的线速度大于b的线速度,则/C两点的线速度不等.故A 错误,C 正确.公 C的线速度相等,根据V=,知角速度不等,但 6、C角速度相等,所以4、6 两点的角速度不等.故B 错误.根据a=22得,d 点的向心加速度是c 点的2 倍,*嬲::=匕知,。的向心加速度是c 的2 倍,所以。、rd两点的向心加速度相等.故D 正确.考点:匀速同周运动的线速度、角速度及向心加速度.22.【2014衡水高三上学期三调】“套圈”是一项老少皆宜的体育运动项目。如图所示,水平地面上固定着3 根直杆1、2、3,直杆的粗细不计,高度均为0.1m,相邻两直杆之间的距离为 0.3m。
50、比赛时,运动员将内圆直径为0.2m 的环沿水平方向抛出,刚抛出时环平面距地面的高度为1.35m,环的中心与直杆1 的水平距离为1m。假设直杆与环的中心位于同一竖直面,且运动中环心始终在该平面匕环面在空中保持水平,忽略空气阻力的影响,g I R l O m/s?.以下说法正确的是()A.如果能够套中直杆,环抛出时的水平初速度不能小于1.9 m/sB.如果能够套中第2 根直杆,环抛出时的水平初速度范围在2.4m/s到 2.8 m/s之间C.如以2m/s的水平初速度将环抛出,就可以套中第1 根直杆D.如环抛出的水平速度大于3.3m/s,就不能套中第3 根直杆22.B C解析:小环做平抛运动,h=L