2020版高考物理二輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題限時(shí)集訓(xùn)3 拋體運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)（含解析）

《2020版高考物理二輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題限時(shí)集訓(xùn)3 拋體運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)（含解析）》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020版高考物理二輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題限時(shí)集訓(xùn)3 拋體運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)（含解析）（9頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、專(zhuān)題限時(shí)集訓(xùn)(三)　 (建議用時(shí)：40分鐘) [專(zhuān)題通關(guān)練] 1.如圖所示，河水由西向東流，河寬為800 m，河中各點(diǎn)的水流速度大小為v水，各點(diǎn)到較近河岸的距離為x，v水與x的關(guān)系為v水＝x(m/s)(x的單位為m)，讓小船船頭垂直河岸由南向北渡河，小船劃水速度大小恒為v船＝4 m/s，則下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．小船渡河的軌跡為直線 B．小船在河水中的最大速度是5 m/s C．小船在距南岸200 m處的速度小于在距北岸200 m處的速度 D．小船渡河的時(shí)間是160 s B　[小船在南北方向上為勻速直線運(yùn)動(dòng)，在東西方向上先加速，到達(dá)河中間后再減速，小船的合運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)

2、動(dòng)，A錯(cuò)；當(dāng)小船運(yùn)動(dòng)到河中間時(shí)，東西方向上的分速度最大，此時(shí)小船的合速度最大，最大值vm＝5 m/s，B對(duì)；小船在距南岸200 m處的速度等于在距北岸200 m處的速度，C錯(cuò)；小船的渡河時(shí)間t＝200 s，D錯(cuò)。] 2.(2019·貴陽(yáng)市高三一模)如圖所示，從同一斜面的頂端，將A、B兩個(gè)小球先后以不同的初速度沿同一方向水平拋出，A球落至該斜面時(shí)的速率是B球落至該斜面時(shí)速率的3倍。則A球拋出時(shí)的初速度大小是B球拋出時(shí)初速度大小的(　　) A．3倍 B．6倍 C．9倍 D．12倍 A　[由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，對(duì)A球，x1＝v1t1，y1＝gt，落至斜面時(shí)速率vA＝；對(duì)B球，x

3、2＝v2t2，y2＝gt，落至斜面時(shí)的速率vB＝，vA＝3vB，y1∶x1＝y(tǒng)2∶x2，聯(lián)立解得：v1＝3v2，選項(xiàng)A正確。] 3.如圖所示，一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿OA，O端用鉸鏈固定，輕桿靠在一個(gè)高為h的物塊上，某時(shí)刻桿與水平方向的夾角為θ，物體向右運(yùn)動(dòng)的速度為v，則此時(shí)A點(diǎn)速度為(　　) A. B. C. D. C　[如圖所示，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解可知，接觸點(diǎn)B的實(shí)際運(yùn)動(dòng)為合運(yùn)動(dòng)，可將B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度vB＝v沿垂直于桿和沿桿的方向分解成v2和v1，其中v2＝vBsin θ＝vsin θ，為B點(diǎn)垂直于桿運(yùn)動(dòng)的速度，v1＝vBcos θ＝vcos θ，為B點(diǎn)沿桿運(yùn)動(dòng)的速度。當(dāng)桿與

4、水平方向夾角為θ時(shí)，OB＝，由于B點(diǎn)的線速度為v2＝vsin θ＝OBω，所以ω＝＝，所以A的線速度vA＝Lω＝，選項(xiàng)C正確。] 4．(原創(chuàng)題)(多選)2019年1月13日(臘月初八)，在某公園舉行的雜技表演中，一男一女兩位演員利用掛于同一懸點(diǎn)的兩根輕繩在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示。已知男演員的體重大于女演員的體重，不計(jì)空氣阻力，則(　　) A．女演員運(yùn)動(dòng)的周期大 B．男、女演員運(yùn)動(dòng)的周期相等 C．男演員對(duì)輕繩的拉力大 D．男、女演員對(duì)輕繩的拉力可能相等 BD　[設(shè)演員做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的平面與懸點(diǎn)間的距離為h，圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r，輕繩的長(zhǎng)度為l，輕繩與豎直方向的夾角

5、為θ，則tan θ＝，又mgtan θ＝mr·，解得T＝2π，由此可知男、女演員運(yùn)動(dòng)的周期相等，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；設(shè)輕繩的拉力為F，則Fcos θ＝mg，又cos θ＝，因此F＝，由于男演員的質(zhì)量較大，所拉輕繩較短，所以男、女演員對(duì)輕繩的拉力可能相等，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。] 5.(易錯(cuò)題)(多選)如圖所示，半徑為R的內(nèi)壁光滑的圓管固定在豎直平面內(nèi)，直徑略小于圓管內(nèi)徑的兩質(zhì)量均為m＝0.1 kg的小球在圓管內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)小球A以vA＝的速度通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，小球B剛好以vB＝vA的速度通過(guò)最低點(diǎn)，忽略一切摩擦和空氣阻力，重力加速度g＝10 m/s2。則下列說(shuō)法正確的是(　　) A．小球A在最高

6、點(diǎn)時(shí)，對(duì)管內(nèi)壁的壓力大小為1 N B．小球A在最高點(diǎn)時(shí)，對(duì)管外壁的壓力大小為1 N C．小球B在最低點(diǎn)時(shí)，對(duì)管外壁的壓力大小為7 N D．小球B在最低點(diǎn)時(shí)，對(duì)管外壁的壓力大小為6 N BC　[小球A在最高點(diǎn)對(duì)圓管作用力為零時(shí)，由mg＝m，解得v0＝。由于小球A在最高點(diǎn)的速度vA>，故小球A與圓管的外壁有力的作用，則由小球A所受的合力提供所需向心力得FA＋mg＝m，又vA＝，聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得FA＝1 N，由牛頓第三定律可知，此時(shí)小球A對(duì)管外壁的壓力大小為1 N，A錯(cuò)誤，B正確。小球B在最低點(diǎn)時(shí)，受圓管外壁向上的作用力，則由小球B所受的合力提供所需的向心力得FB－mg＝m，又vB＝vA，

7、聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得FB＝7 N，由牛頓第三定律可知，此時(shí)小球B對(duì)管外壁的壓力大小為7 N，C正確，D錯(cuò)誤。] 易錯(cuò)點(diǎn)評(píng)：在于不能正確判斷小球受力特點(diǎn)及向心力來(lái)源。 6．(多選)(2019·湖北八校第二次聯(lián)考)如圖所示，有一豎直放置的四分之一光滑圓弧軌道，軌道圓心O到地面的高度為h，小球從軌道最高點(diǎn)A由靜止開(kāi)始沿著圓弧軌道滑下，從軌道最低點(diǎn)B離開(kāi)軌道，然后做平拋運(yùn)動(dòng)落到水平地面上的C點(diǎn)，C點(diǎn)與A點(diǎn)的水平距離也等于h，當(dāng)小球與圓心的連線與水平方向夾角為30°時(shí)，軌道對(duì)它的支持力用F0表示，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，軌道對(duì)它的支持力用FB表示，小球落到地面時(shí)的速度與水平方向夾角為θ，則下列說(shuō)法正確的是

8、(　　) A．tan θ＝0.5 B．FB等于小球重力的3倍 C．F0等于小球重力的1.5倍 D．圓弧軌道的軌道半徑為0.2h BCD　[設(shè)小球做平拋運(yùn)動(dòng)的位移與水平方向夾角為α，因?yàn)樾∏蜃銎綊佭\(yùn)動(dòng)的水平位移和豎直位移均為h－R，則tan α＝1，由平拋運(yùn)動(dòng)推論可知tan θ＝2tan α＝2，A錯(cuò)誤；在軌道最低點(diǎn)時(shí)，mgR＝mv，F(xiàn)B－mg＝m，解得FB＝3mg，B正確；設(shè)小球與圓心的連線與水平方向夾角為30°時(shí)，小球的速度大小為v0，mgRsin 30°＝mv，將重力沿著切線方向和小球與圓心連線方向分解，有F0－mgsin 30°＝m，解得F0＝1.5mg，C正確；小球做平拋

9、運(yùn)動(dòng)時(shí)，h－R＝gt2，h－R＝vBt，解得R＝0.2h，D正確。] 7.(2019·江西七校聯(lián)考)如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕直棒一端可繞固定軸O轉(zhuǎn)動(dòng)，另一端固定一質(zhì)量為m的小球，小球擱在水平升降臺(tái)上，升降平臺(tái)以速度v勻速上升。下列說(shuō)法正確的是(　　) A．小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng) B．當(dāng)棒與豎直方向的夾角為α?xí)r，小球的速度為 C．棒的角速度逐漸增大 D．當(dāng)棒與豎直方向的夾角為α?xí)r，棒的角速度為 D　[棒與平臺(tái)接觸點(diǎn)(即小球)的運(yùn)動(dòng)可視為豎直向上的勻速運(yùn)動(dòng)和沿平臺(tái)向左的運(yùn)動(dòng)的合成。小球的實(shí)際運(yùn)動(dòng)即合運(yùn)動(dòng)方向是垂直于棒指向左上方，如圖所示。設(shè)棒的角速度為ω，則合速度v實(shí)＝ωL，沿豎直向上方向

10、上的速度分量等于v，即ωLsin α＝v，所以ω＝，小球速度為v實(shí)＝ωL＝，由此可知棒(小球)的角速度隨棒與豎直方向的夾角α的增大而減小，小球做角速度越來(lái)越小的變速圓周運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤，D正確。] 8.(易錯(cuò)題)如圖所示，質(zhì)量為m的小球用長(zhǎng)度為R的細(xì)繩拴著在豎直面內(nèi)繞O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，恰好能通過(guò)豎直面的最高點(diǎn)A，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，則(　　) A．小球通過(guò)最高點(diǎn)A時(shí)的速度大小為gR B．小球通過(guò)最低點(diǎn)B和最高點(diǎn)A時(shí)的動(dòng)能之差為mgR C．若細(xì)繩在小球運(yùn)動(dòng)到與圓心O等高的C點(diǎn)時(shí)斷了，則小球還能上升的高度為R D．若細(xì)繩在小球運(yùn)動(dòng)到A處時(shí)斷了，則經(jīng)過(guò)t＝時(shí)間小球運(yùn)

11、動(dòng)到與圓心等高的位置 D　[小球恰好能通過(guò)最高點(diǎn)，則在最高點(diǎn)時(shí)細(xì)繩對(duì)小球的拉力為零，小球的重力提供小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，故有mg＝m，解得vA＝，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；小球從最高點(diǎn)向最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，只有小球的重力做功，故這個(gè)過(guò)程中小球動(dòng)能的變化量等于小球重力做的功，即2mgR，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；當(dāng)小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，由動(dòng)能定理可得mgR＝m(v－v)，設(shè)細(xì)繩斷掉后小球還能上升的高度為h，則有mgh＝mv，聯(lián)立解得h＝R，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；若細(xì)繩在小球運(yùn)動(dòng)到A處時(shí)斷開(kāi)，則小球?qū)⒆銎綊佭\(yùn)動(dòng)，小球運(yùn)動(dòng)到與圓心等高處時(shí)有R＝gt2，解得t＝，選項(xiàng)D正確。] 易錯(cuò)點(diǎn)評(píng)：在于混淆兩類(lèi)模型在最高點(diǎn)的臨界條件。

12、[能力提升練] 9.如圖所示，輕桿長(zhǎng)為3L，在桿兩端分別固定質(zhì)量均為m的球A和B，光滑水平轉(zhuǎn)軸穿過(guò)桿上距球A為L(zhǎng)處的O點(diǎn)，外界給系統(tǒng)一定能量后，桿和球在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，球B運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)球B恰好無(wú)作用力。忽略空氣阻力。則球B在最高點(diǎn)時(shí)(　　) A．球B的速度為零 B．球A的速度大小為 C．水平轉(zhuǎn)軸對(duì)桿的作用力為1.5mg D．水平轉(zhuǎn)軸對(duì)桿的作用力為2.5mg C　[球B運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)球B恰好無(wú)作用力，即重力恰好提供向心力，有mg＝m，解得vB＝，故A錯(cuò)誤；由于A、B兩球的角速度相等，可求得此時(shí)球A的速度大小vA＝，故B錯(cuò)誤；B球在最高點(diǎn)時(shí)，對(duì)桿無(wú)彈力，此時(shí)A球的向心

13、力由A球的重力和桿的拉力的合力提供，有F－mg＝m，解得F＝1.5mg，故C正確，D錯(cuò)誤。] 10．(2019·湖南株洲高三期末)如圖所示為乒乓球桌面示意圖，球網(wǎng)上沿高出桌面H，網(wǎng)到桌邊的水平距離為L(zhǎng)，在某次乒乓球訓(xùn)練中，從左側(cè)處，將球沿垂直于網(wǎng)的方向水平擊出，球恰好通過(guò)網(wǎng)的上沿落到桌面右側(cè)邊緣，設(shè)乒乓球的運(yùn)動(dòng)為平拋運(yùn)動(dòng)，下列判斷正確的是(　　) A．擊球點(diǎn)的高度與網(wǎng)高度之比為2∶1 B．乒乓球在網(wǎng)左右兩側(cè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為2∶1 C．乒乓球過(guò)網(wǎng)時(shí)與落到右側(cè)桌邊緣時(shí)速率之比為1∶2 D．乒乓球在網(wǎng)左右兩側(cè)運(yùn)動(dòng)速度變化量之比為1∶2 D　[因?yàn)樗椒较蜃鰟蛩僦本€運(yùn)動(dòng)，網(wǎng)右側(cè)的水平位移

14、是左邊水平位移的兩倍，所以網(wǎng)右側(cè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間是左側(cè)的兩倍，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)h＝gt2可知，擊球點(diǎn)的高度與網(wǎng)高之比為9∶8，故A、B錯(cuò)誤；由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律：H＝gt2，L＝v0t解得v0＝L，由動(dòng)能定理可知，乒乓球過(guò)網(wǎng)時(shí)mg·H＝mv－mv解得v1＝，同理落到桌邊緣時(shí)速度v2＝，所以＝，故C錯(cuò)誤；網(wǎng)右側(cè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間是左側(cè)的兩倍，Δv＝gt，所以乒乓球在左、右兩側(cè)運(yùn)動(dòng)速度變化量之比為1∶2，故D正確。] 11．如圖所示，遙控電動(dòng)賽車(chē)通電后電動(dòng)機(jī)以額定功率P＝3 W工作，賽車(chē)(可視為質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)由靜止出發(fā)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t(未知)后關(guān)閉電動(dòng)機(jī)，賽車(chē)?yán)^續(xù)前進(jìn)至B點(diǎn)后水平飛出，恰好在C點(diǎn)沿著切線方向進(jìn)入固

15、定在豎直平面內(nèi)的光滑圓弧形軌道，通過(guò)軌道最高點(diǎn)D后水平飛出，E點(diǎn)為圓弧形軌道的最低點(diǎn)。已知賽車(chē)在水平軌道AB部分運(yùn)動(dòng)時(shí)受到恒定阻力f＝0.5 N，賽車(chē)的質(zhì)量m＝0.8 kg，軌道AB的長(zhǎng)度L＝6.4 m，B、C兩點(diǎn)的高度差h＝0.45 m，賽車(chē)在C點(diǎn)的速度大小vC＝5 m/s，圓弧形軌道的半徑R＝0.5 m。不計(jì)空氣阻力，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求： (1)賽車(chē)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度vB的大??； (2)賽車(chē)電動(dòng)機(jī)工作的時(shí)間t； (2)賽車(chē)經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)D時(shí)對(duì)軌道的壓力的大小。 [解析]　(1)賽車(chē)從B點(diǎn)到C點(diǎn)的過(guò)程中做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有

16、 h＝gt vy＝gt1 同時(shí)有v＝v＋v 解得賽車(chē)在B點(diǎn)的速度vB＝4 m/s。 (2)賽車(chē)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，由動(dòng)能定理得 Pt－fL＝mv 解得t＝3.2 s。 (3)設(shè)圓弧軌道的圓心O和C點(diǎn)的連線與豎直方向的夾角為α， 則有tan α＝＝ 解得α＝37° 賽車(chē)從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)D的過(guò)程中，由機(jī)械能守恒定律得 mv＝mv＋mgR(1＋cos α) 設(shè)賽車(chē)經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)D處時(shí)軌道對(duì)小車(chē)的壓力為FN，根據(jù)牛頓第二定律得 mg＋FN＝m 聯(lián)立解得FN＝3.2 N 根據(jù)牛頓第三定律可得，賽車(chē)對(duì)軌道的壓力大小為F′N(xiāo)＝3.2 N。 [答案]　(1)4 m/s　(

17、2)3.2 s　(3)3.2 N 題號(hào) 內(nèi)容 押題依據(jù) 核心考點(diǎn) 核心素養(yǎng) 1. 豎直平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng) 圓周運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律與圖象信息的結(jié)合 科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：教材知識(shí)與體育運(yùn)動(dòng)相結(jié)合，體現(xiàn)學(xué)以致用 2. 平拋圓周斜面組合 圓周平拋組合 科學(xué)思維：立足教材基礎(chǔ)知識(shí)，體現(xiàn)知識(shí)的綜合性 1.(多選)北京時(shí)間2019年2月24日、在體操世界杯墨爾本站男子單杠決賽中，中國(guó)選手張成龍以14.333分的成績(jī)獲得銅牌。假設(shè)張成龍訓(xùn)練時(shí)做“單臂大回環(huán)”的高難度動(dòng)作時(shí)，用一只手抓住單杠，伸展身體，以單杠為軸做圓周運(yùn)動(dòng)。如圖甲所示，張成龍運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，用力傳感器測(cè)得張成龍與單杠間彈力大小

18、為F，用速度傳感器記錄他在最高點(diǎn)的速度大小為v，得到F-v2圖象如圖乙所示。g取10 m/s2，則關(guān)于張成龍的以下說(shuō)法中正確的是(　　) A．質(zhì)量為65 kg B．重心到單杠的距離為0.9 m C．在最高點(diǎn)的速度為4 m/s時(shí)，受單杠的彈力方向向上 D．在完成“單臂大回環(huán)”的過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，單臂最少要承受3 250 N的力 ABD　[對(duì)張成龍?jiān)谧罡唿c(diǎn)進(jìn)行受力分析，當(dāng)速度為零時(shí)，有F－mg＝0，結(jié)合圖象解得質(zhì)量m＝65 kg，選項(xiàng)A正確；當(dāng)F＝0時(shí)，由向心力公式可得mg＝，結(jié)合圖象可解得R＝0.9 m，故張成龍的重心到單杠的距離為0.9 m，選項(xiàng)B正確；當(dāng)張成龍?jiān)谧罡唿c(diǎn)的速

19、度為4 m/s時(shí)，張成龍受單杠的拉力作用，方向豎直向下，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；張成龍經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，單臂受力最大，由牛頓第二定律得F－mg＝m，張成龍從最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程中，由動(dòng)能定理得2mgR＝mv－mv2，當(dāng)v＝0時(shí)，F(xiàn)有最小值Fmin，故由以上兩式得Fmin＝3 250 N，即張成龍的單臂最少要承受3 250 N的力，選項(xiàng)D正確。] 2．(多選)如圖所示，一個(gè)固定在豎直平面內(nèi)的光滑半圓形管道里有一個(gè)直徑略小于管道內(nèi)徑的小球，小球在管道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，從B點(diǎn)脫離管道后做平拋運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)0.3 s落到斜面上的C點(diǎn)，小球落到斜面上時(shí)速度方向垂直斜面。已知半圓形管道的半徑R＝1 m，小球可看作質(zhì)點(diǎn)且其質(zhì)

20、量m＝1 kg，g取10 m/s2。則(　　) A．C點(diǎn)與B點(diǎn)之間的水平距離是1.9 m B．C點(diǎn)與B點(diǎn)之間的水平距離是0.9 m C．小球在B點(diǎn)時(shí)，管道對(duì)它的作用力FNB的大小是1 N D．小球在A點(diǎn)時(shí)，管道對(duì)它的作用力FNA的大小是59 N BCD　[根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知tan 45°＝，則小球在C點(diǎn)時(shí)豎直方向的分速度vy和水平方向的分速度vx相等，即vx＝vy＝gt＝3 m/s，則B點(diǎn)與C點(diǎn)之間的水平距離x＝vxt＝0.9 m，故B正確，A錯(cuò)誤；小球在B點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律，有FNB＋mg＝m，又因?yàn)関B＝vx＝3 m/s，代入數(shù)據(jù)解得FNB＝－1 N，負(fù)號(hào)表示管道對(duì)小球的作用力方向豎直向上，故C正確；小球從A點(diǎn)到B點(diǎn)，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有mv－mv＝mg·2R，解得vA＝7 m/s，小球在A點(diǎn)，由牛頓第二定律有FNA－mg＝m，解得FNA＝59 N，選項(xiàng)D正確。] - 9 -