2020高考物理課標(biāo)二輪(天津?qū)Ｓ?訓(xùn)練題：專題提升訓(xùn)練3 力與曲線運(yùn)動 Word版含解析

《2020高考物理課標(biāo)二輪(天津?qū)Ｓ?訓(xùn)練題：專題提升訓(xùn)練3 力與曲線運(yùn)動 Word版含解析》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020高考物理課標(biāo)二輪(天津?qū)Ｓ?訓(xùn)練題：專題提升訓(xùn)練3 力與曲線運(yùn)動 Word版含解析（6頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、專題提升訓(xùn)練3力與曲線運(yùn)動 —專題提升訓(xùn)練第6頁 —、單項選擇題（本題共5小題,在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的） 1.（2019?北京海淀月考）右圖是碼頭的旋臂式起重機(jī)，當(dāng)起重機(jī)旋臂水平向右保持靜 止時,吊著貨物的天車沿旋臂向右勻速行駛,同時天車又使貨物沿豎直方向先做勻加速運(yùn)動,后做勻減速運(yùn)動。該過程中貨物的運(yùn)動軌跡可能是（） 合案:C 解析:貨物在水平方向上做勻速直線運(yùn)動,在豎直方向上先做勻加速運(yùn)動,后做勻減速運(yùn)動,根據(jù)平行四邊形定則,知合速度的方向與合加速度的方向不在同一條直線上,軌跡為曲線,貨物的加速度先向上后向下,因為加速度的方向指向

2、軌跡的凹側(cè),故 C正確AB、D錯誤。 2.（2019?天津期末）如圖所示，湖中有一條小船，岸上人用纜繩跨過定滑輪拉船靠岸。若用恒速v0拉繩，當(dāng)繩與豎直方向成?角時,小船前進(jìn)的瞬時速度是（） A.VoSinaB. C.v°cosaD. 答案:B 解析:船的速度等于沿繩子方向和垂直于繩子方向速度的合速度，根據(jù)平行四邊形 運(yùn)動軌跡，三個小球到墻壁的水平距離均相同，且a和b從同一點拋出。不計空氣阻力，則（） A.a和b的飛行時間相同 B. b的飛行時間比c的短 C. a的水平初速度比b的小 D. c的水平初速度比a的大 答案:D 解析:根據(jù)t=—可知,b下落的

3、高度比a大，則b飛行的時間較長，根據(jù)v0=-，因水平位移相同，則a的水平初速度比b的大，選項A、C錯誤;b的豎直下落高度比c大，則b飛行的時間比c長，選項B錯誤;a的豎直下落高度比c大，則a飛行的時間比c長， 根據(jù)v0=-，因水平位移相同，則a的水平初速度比c的小，選項D正確。 4.（2018?浙江金華期末）如圖所示，一名運(yùn)動員在參加跳遠(yuǎn)比賽,他騰空過程中離地面的最大高度為1，成績?yōu)?1。假設(shè)跳遠(yuǎn)運(yùn)動員落入沙坑瞬間速度方向與水平面的夾角為①運(yùn)動員可視為質(zhì)點,不計空氣阻力。則有（） A.tana=2B.tana=- C.tana=-D.tana=1 答案:D 解析:運(yùn)動員從最

4、高點到落地的過程做平拋運(yùn)動，根據(jù)對稱性知平拋運(yùn)動的水平位移為21，則有l(wèi)=_gt2,解得t=- 運(yùn)動員通過最高點時的速度為v=—則有tana=一=1,故D正確。 5.（2019?陜西西安八校聯(lián)考）如圖所示，小物塊位于半徑為R的半圓柱形物體頂端，若 B.落地時水平位移為R C.落地速度大小為2 D.落地時速度方向與水平地面成60°角 答案:C 解析:設(shè)小物塊在半圓柱形物體頂端做圓周運(yùn)動的臨界速度為v，則重力剛好提供向 c 心力，由牛頓第二定律得mg=m—，解得vc=，因為v0>vc，所以小物塊將離開半圓 柱形物體做平拋運(yùn)動,A錯誤;小物塊做平拋運(yùn)動時豎直方向R=—gt

5、2,水平位移為 x=v0t，解得x=2R，B錯誤;小物塊落地時豎直方向分速度大小為v=gt，解得vy= 則落地時速度的大小為v=2—，速度與水平地面成45°夾角,C正確,D錯誤。二、多項選擇題（本題共4小題，在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的） 6.（2019?天津紅橋區(qū)一模）在修筑鐵路時，彎道處的外軌會略高于內(nèi)軌。如圖所示，當(dāng)火車以規(guī)定的行駛速度轉(zhuǎn)彎時，內(nèi)、外軌均不會受到輪緣的擠壓，設(shè)此時的速度大小為v,重力加速度為g,兩軌所在面的傾角為0,則（） A. 該彎道的半徑r=—— B. 當(dāng)火車質(zhì)量改變時，規(guī)定的行駛速度大小隨之變化 C. 當(dāng)火車速率大于v時，

6、內(nèi)軌將受到輪緣的擠壓 D. 當(dāng)火車速率小于v時，內(nèi)軌將受到輪緣的擠壓 答案:AD 解析:火車轉(zhuǎn)彎時不側(cè)向擠壓車輪輪緣，靠重力和支持力的合力提供向心力，設(shè)轉(zhuǎn)彎 處斜面的傾角為0,根據(jù)牛頓第二定律得mgtan3=m—，解得r=，故A正確;根據(jù)牛 頓第二定律得mgtan0=m—，解得v=，可知火車規(guī)定的行駛速度與質(zhì)量無關(guān), 故B錯誤;當(dāng)火車速率大于v時，重力和支持力的合力不夠提供向心力,此時外軌對火車有側(cè)壓力,輪緣擠壓外軌，故C錯誤;當(dāng)火車速率小于v時，重力和支持力的合力比所需的向心力大,此時內(nèi)軌對火車有側(cè)壓力,輪緣擠壓內(nèi)軌，故D正確。 7.（2019?河北石家莊質(zhì)檢）如圖所示,兩個質(zhì)

7、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)動且相對圓環(huán)靜止。已知OA與豎直方向的夾角0=53°,OA與OB垂直，小球B與圓環(huán)間恰好沒有摩擦力, A. 圓環(huán)旋轉(zhuǎn)角速度的大小為一 B. 圓環(huán)旋轉(zhuǎn)角速度的大小為一 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 答案:AD 解析:對小球B受力分析,B在圓環(huán)支持力和重力的作用下做勻速圓周運(yùn)動,設(shè)圓環(huán)的角速度為°由牛頓第二定律可得mgtan37°=me2Rsin37°，解得?=一,A正確,B錯誤;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

8、Ff,方向為沿圓環(huán)向下，由牛頓第二定律知，在豎直方向有Fcos53°-mg-Ffcos37°=0,在水平方向有Ffcos53°+Fsin53°=m"Rsin53°，聯(lián)立解得F=—，即小球A所受摩擦力大小為一，方向沿圓環(huán)向上,D正確,C錯誤。 8. （2019?廣東深圳三校模擬）如圖所示，兩個內(nèi)壁光滑、半徑不同的半圓軌道固定在地面上,質(zhì)量相等的兩個小球分別從與球心在同一水平高度的A、B兩點由靜止開始自由滑下,它們通過軌道最低點時（） A. 線速度相等 B. 向心加速度相等 C. 對軌道的壓力相等 D. 兩小球都處于超重狀態(tài) 答案:BCD 解析:設(shè)半圓軌道的半徑為r,小球到最低點

9、時的速度為v,由機(jī)械能守恒定律得mgr=-mv2，所以v=，由于它們的半徑不同，所以線速度不相等，故A錯誤;小球的 向心加速度a=—=2g，與半徑無關(guān)，因此此時兩個小球的向心加速度相等，故B正確;在最低點，由牛頓第二定律得FN-mg=m一，聯(lián)立解得FN=3mg,由牛頓第三定律可知小球?qū)壍赖膲毫?mg，由于球的質(zhì)量相等，所以兩個小球?qū)壍赖膲毫ο嗟龋蔆正確;由于兩小球加速度均向上，故均處于超重狀態(tài)，故D正確。 9. （2019?河南鄭州質(zhì)檢二）下圖為一半球形的坑，其中坑邊緣兩點M、N與球心等高且在同一豎直面內(nèi)?，F(xiàn)甲、乙兩位同學(xué)（可視為質(zhì)點）分別站在M、N兩點，同時將兩個小球以V］、v2

10、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Q,已知ZMOQ=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V],則兩球?qū)⒃诼淙肟又兄跋嘧? C. 兩球的初速度無論怎樣變化，只要落在坑中的同一點，兩球拋出的速率之和不變 D. 若僅從M點水平拋出小球，改變小球拋出的速度,小球可能垂直坑壁落入坑中答案:AB 解析:兩球剛好落在坑中同一點，說明兩球在豎直方向的位移相同，由y=-gt可知，兩球在空中飛行的時間相同。設(shè)半球形坑的半徑為R,則甲同學(xué)拋出的球的水平位移為x=R-Rcos60°二-，乙同學(xué)拋出的球的水平位移為x=R+R

11、cos60°=一，由x=vt甲乙 可知，甲、乙兩同學(xué)拋出球的速率之比為v1:v2=x:x=1:3，A正確;若僅增大v1, 12甲乙1 相撞時v]t+v2t=2R,t減小，則h=-gt2減小，故兩球?qū)⒃诼淙肟又兄跋嘧?B正確;只要 落入坑中的同一點，則x+x=2R,由x=vt可知,兩球拋出的速率之和V[+v2=-甲 甲乙12 -乙斗—與小球在空中飛行時間有關(guān),即與小球落入坑中的同一點的位置有關(guān),C錯誤;根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律的推論，小球落入坑中時速度方向的反向延長線與水平直徑的交點在水平位移的-處，即若僅從M點水平拋出小球,改變小球拋出的速度，小球不可能垂直坑壁落入坑中,D錯誤。 三、

12、計算題(本題共1小題，須寫出規(guī)范的解題步驟) 10. (2019?福建龍巖質(zhì)檢)如圖甲所示,陀螺可在圓軌道外側(cè)旋轉(zhuǎn)而不脫落，好像軌道對它施加了魔法一樣，被稱為“魔力陀螺”。它可等效為一質(zhì)點在圓軌道外側(cè)運(yùn)動的模型,如圖乙所示。在豎直平面內(nèi)固定的強(qiáng)磁性圓軌道半徑為RAB兩點分別為軌道的最高點與最低點。質(zhì)點沿軌道外側(cè)做完整的圓周運(yùn)動，受圓軌道的強(qiáng)磁性引力始終指向圓心O且大小恒為F,當(dāng)質(zhì)點以速率v=—通過A點時，對軌道的壓力為其重力的7倍，不計摩擦和空氣阻力，重力加速度為 g。 A 質(zhì)點 (1) 求質(zhì)點的質(zhì)量。 (2) 質(zhì)點能做完整的圓周運(yùn)動，若磁性引力大小恒定,試證明質(zhì)點對A、B兩點的壓

13、力差為定值。 (3) 若磁性引力大小恒為2F,為確保質(zhì)點做完整的圓周運(yùn)動，求質(zhì)點通過B點的最大速率。 答案:見解析解析：(1)在A點:F+mg-FA=——①根據(jù)牛頓第三定律:F=F=7mg② AA 由①②式聯(lián)立得:m=—o③ ⑵質(zhì)點能完成圓周運(yùn)動，在A點,根據(jù)牛頓第二定律： F+mg-FNA=④ 根據(jù)牛頓第三定律:Fna'=Fna⑤ 在B點，根據(jù)牛頓第二定律：F-mg-FNB=——⑥根據(jù)牛頓第三定律:Fnb'=FNb⑦ 從A點到B點過程,根據(jù)機(jī)械能守恒定律: mg?2R=--⑧ 由④⑤⑥⑦⑧聯(lián)立得:FNA'-FNB'=6mg,為定值，得到證明。 (3)在B點,根據(jù)牛頓第二定律： 2F-mg-FNB= 當(dāng)Fnb=0時,質(zhì)點速率最大叫刃直皿 2F-mg=⑨ 聯(lián)立解得:VBm