高考物理一轮复习 专题4-8 曲线运动的综合性问题千题精练.doc
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1、1 / 11【2019【2019 最新最新】精选高考物理一轮复习精选高考物理一轮复习 专题专题 4-84-8 曲线运动的综合性问曲线运动的综合性问题千题精练题千题精练一选择题一选择题1.1.如图甲所示如图甲所示, ,质量相等质量相等, ,大小可忽略的大小可忽略的 a a、b b 两小球用不可伸长的等长轻质细线两小球用不可伸长的等长轻质细线悬挂起来悬挂起来, ,使小球使小球 a a 在竖直平面内来回摆动在竖直平面内来回摆动, ,小球小球 b b 在水平面内做匀速圆周运动在水平面内做匀速圆周运动, ,连接小球连接小球 b b 的细线与竖直方向的夹角和小球的细线与竖直方向的夹角和小球 a a 摆动时
2、细线偏离竖直方向的最大摆动时细线偏离竖直方向的最大夹角都为夹角都为 ,运动过程中两细线拉力大小随时间变化的关系如图乙中运动过程中两细线拉力大小随时间变化的关系如图乙中 c c、d d 所示所示. .则下列说法正确的是则下列说法正确的是( ( ) )A.图乙中直线 d 表示细线对小球 a 的拉力大小随时间变化的关系B.图乙中曲线 c 表示细线对小球 a 的拉力大小随时间变化的关系C.=45D.=60【参考答案】BD2.(多选)如图所示,一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道,管道里有一个直径略小于管道内径的小球,小球在管道内做圆周运动,从 B 点脱离后做平抛运动,经过 0.3 s 后又恰好垂直与倾
3、角为 45的斜面相碰。已知半圆形管道的半径 R1 m,小球可看做质点且其质量为 m1 kg,g 取 10 m/s2。则( )A.小球在斜面上的相碰点 C 与 B 点的水平距离是 0.9 mB.小球在斜面上的相碰点 C 与 B 点的水平距离是 1.9 mC.小球经过管道的 B 点时,受到管道的作用力 FNB 的大小是 1 N2 / 11D.小球经过管道的 B 点时,受到管道的作用力 FNB 的大小是 2 N【参考答案】AC3. (2017泰州中学)如图所示,两个质量均为 m 的小物块 a 和 b(可视为质点),静止在倾斜的匀质圆盘上,圆盘可绕垂直于盘面的固定轴转动,a 到转轴的距离为l,b 到转
4、轴的距离为 2l,物块与盘面间的动摩擦因数为,盘面与水平面的夹角为30.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为 g.若 a、b 随圆盘以角速度 匀速转动,下列说法中正确的是( )A. a 在最高点时所受摩擦力可能为 0B. a 在最低点时所受摩擦力可能为 0C. =是 a 开始滑动的临界角速度8g lD. =是 b 开始滑动的临界角速度8g l【参考答案】. AD 二计算题12017山东莱州模拟(15 分)如图所示,用内壁光滑的薄壁细管弯成的“S”形轨道固定于竖直平面内,其弯曲部分是由两个半径均为 R0.2 m 的半圆平滑对接而成(圆的半径远大于细管内径),轨道底端 D 点与粗糙的水平
5、地面相切。现有一辆质量为 m1 kg 的玩具小车以恒定的功率从 E 点由静止开始出发,经过一段时间 t4 s 后,出现了故障,发动机自动关闭,小车在水平地面继续运动并进入“S”形轨道,从轨道的最高点飞出后,恰好垂直撞在固定斜面B 上的 C 点,C 点与下半圆的圆心 O 等高。已知小车与地面之间的动摩擦因数为0.1,ED 之间的距离为 x010 m,斜面的倾角为 30。求:(g 取 10 m/s2)(1)小车到达 C 点时的速度大小为多少?3 / 11(2)在 A 点小车对轨道的压力大小是多少,方向如何?(3)小车的恒定功率是多少?【参考答案】(1)4 m/s (2)10 N 方向竖直向上 (3
6、)5 W解析 (1)把小车在 C 点的速度分解为沿水平方向的分速度 vA 和沿竖直方向的分速度 vy,有 v2g3R,vC,解得 vC4 m/s。(2)由(1)知小车在 A 点的速度大小vAvCsin302 m/s,因为 vA,小车对外轨有压力,轨道对小车的作用力竖直向下,根据牛顿第二定律有 mgFNm,解得 FN10 N,根据牛顿第三定律得,小车对轨道的压力的大小 FNFN10 N,方向竖直向上。(3)从 E 到 A 的过程中,由动能定理可得Ptmgx0mg4Rmv,解得 P5 W。2(14 分)如图所示,在同一竖直平面内,一轻质弹簧一端固定,另一自由端恰好与水平线 AB 平齐,静止放于倾角
7、为 53的光滑斜面上。一长为 L9 cm 的轻质细绳一端固定在 O 点,另一端系一质量为 m1 kg 的小球,将细绳拉至水平,使小球从位置 C 由静止释放,小球到达最低点 D 时,细绳刚好被拉断。之后小球在运动过程中恰好沿斜面方向将弹簧压缩,最大压缩量为 x5 cm。(取g10 m/s2,sin530.8,cos530.6)求:(1)细绳受到的拉力的最大值;(2)D 点到水平线 AB 的高度 h;(3)弹簧所获得的最大弹性势能 Ep。【参考答案】(1)30 N (2)16 cm (3)2.9 J4 / 11【名师解析】(1)小球由 C 到 D,由机械能守恒定律得:mgLmv,解得 v1在 D
8、点,由牛顿第二定律得 Fmgm由解得 F30 N,由牛顿第三定律知细绳所能承受的最大拉力为 30 N。(2)由 D 到 A,小球做平抛运动 v2ghtan53联立解得 h16 cm。(3)小球从 C 点到将弹簧压缩至最短的过程中,小球与弹簧系统的机械能守恒,即 Epmg(Lhxsin53),代入数据解得:Ep2.9 J。3(2016江苏无锡期中)(20 分)如图所示,倾角为 37的粗糙斜面 AB 底端与半径 R0.9 m 的光滑半圆轨道 BC 平滑相连,O 为轨道圆心,BC 为圆轨道直径且处于竖直方向,A、C 两点等高。质量 m2 kg 的滑块从 A 点由静止开始下滑,恰能滑到与 O 等高的
9、D 点,g 取 10 m/s2,sin 370.6,cos 370.8。(1)求滑块与斜面间的动摩擦因数 ;(2)若使滑块能到达 C 点,求滑块从 A 点沿斜面滑下时的初速度 v0 的最小值;(3)若滑块离开 C 处的速度大小为 m/s,求滑块从 C 点飞出至落到斜面上的时间t。(2)若滑块能到达 C 点,根据牛顿第二定律,有 mgFN,R)则得 vC m/s3 m/s;A 到 C 的过程:根据动能定理有mgcos 37mvmv2 0联立解得,v02gR)3 m/s所以,滑块从 A 点沿斜面下滑时的初速度 v0 的最小值为 3 m/s。5 / 11(3)滑块离开 C 点做平抛运动,则有xvCt
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