2019年高考物理一轮复* 第4章 曲线运动 万有引力与航天 第3讲 圆周运动*题 新人教版.doc

发布于:2021-09-13 17:53:14

2019 年高考物理一轮复* 第 4 章 曲线运动 万有引力与航天 第 3 讲 圆周运动*题 新人教版 1. (2017·全国卷Ⅱ)如图, 半圆形光滑轨道固定在水*地面上, 半圆的直径与地面垂直, 一小物块以速度 v 从轨道下端滑入轨道,并从轨道上端水*飞出,小物块落地点到轨道下端 的距离与轨道半径有关,此距离最大时对应的轨道半径为(重力加速度为 g) 导学号 21992273 ( B ) A. 16g C. 4g v2 B. 8g D. 2g v2 v2 v2 [解析] 设轨道半径为 R,小物块从轨道上端飞出时的速度为 v1,由于轨道光滑,根据 1 2 1 2 机械能守恒定律有 mg×2R= mv - mv1,小物块从轨道上端飞出后做*抛运动,对运动分解 2 2 1 2 有:x=v1t,2R= gt ,求得 x= 2 - R- v2 8g 2 + 2,因此当 R- =0,即 R= 时,x 4g 8g 8g v4 v2 v2 取得最大值,B 项正确,A、C、D 项错误。 2.(2017·江苏卷)如图所示,一小物块被夹子夹紧,夹子通过轻绳悬挂在小环上,小环 套在水*光滑细杆上,物块质量为 M,到小环的距离为 L,其两侧面与夹子间的最大静摩擦力 均为 F。小环和物块以速度 v 向右匀速运动,小环碰到杆上的钉子 P 后立刻停止,物块向上 摆动。整个过程中,物块在夹子中没有滑动。小环和夹子的质量均不计,重力加速度为 g。 下列说法正确的是 导学号 21992274 ( D ) A.物块向右匀速运动时,绳中的张力等于 2F B.小环碰到钉子 P 时,绳中的张力大于 2F 2v C.物块上升的最大高度为 2 g D.速度 v 不能超过 F-Mg L M [解析] 物块向右匀速运动时,绳中的张力等于物块的重力 Mg,因为 2F 为物块与夹子 间的最大静摩擦力,当物块向*诙鲈仓茉硕保柘蛐牧Υ笥 Mg,说明物块做匀速运 动时所受的静摩擦力小于 2F,A 项错误;当小环碰到钉子 P 时,由于不计夹子的质量,因此 绳中的张力等于夹子与物块间的静摩擦力,即小于或等于 2F,B 项错误;如果物块上升的最 1 2 v 大高度不超过细杆,则根据机械能守恒可知,Mgh= Mv ,即上升的最大高度 h= ,C 项错 2 2g 误;当物块向*诙乃彩保绻锟橛爰凶蛹涞木材Σ亮Ω蘸梦 2F,此时的速度 v 是最大 速度,则 2F-Mg=M ,解得 v= 2 v2 L F-Mg L ,D 项正确。 M 3.(2016·全国卷Ⅱ)小球 P 和 Q 用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上,P 球的质量大于 Q 球的质量,悬挂 P 球的绳比悬挂 Q 球的绳短。将两球拉起,使两绳均被水*拉直,如图所示。 将两球由静止释放。在各自轨迹的最低点 导学号 21992275 ( C ) A.P 球的速度一定大于 Q 球的速度 B.P 球的动能一定小于 Q 球的动能 C.P 球所受绳的拉力一定大于 Q 球所受绳的拉力 D.P 球的向心加速度一定小于 Q 球的向心加速度 [解析] 小球从释放到最低点的过程中,只有重力做功,由机械能守恒定律可得, mgL 1 2 = mv ,v= 2gL,绳长 L 越长,小球到最低点时的速度越大,A 项错误;由于 P 球的质量大 2 1 2 于 Q 球的质量,由 Ek= mv 可知,不能确定两球动能的大小关系,B 项错误;在最低点,根 2 据牛顿第二定律可知,F-mg=m ,求得 F=3mg,由于 P 球的质量大于 Q 球的质量,因此 C 项正确;由 a= =2g 可知,两球在最低点的向心加速度相等,D 项错误。 4. (2016·浙江理综)(多选)如图所示为赛车场的一个“梨形”赛道, 两个弯道分别为半 径 R=90m 的大圆弧和 r=40m 的小圆弧,直道与弯道相切。大、小圆弧圆心 O、O′距离 L= 100m。赛车沿弯道路线行驶时,路面对轮胎的最大径向静摩擦力是赛车重力的 2.25 倍。假设 赛车在直道上做匀变速直线运动,在弯道上做匀速圆周运动。要使赛车不打滑,绕赛道一圈 v2 L v2 L 时间最短(发动机功率足够大, 重力加速度 g=10m/s , π =3.14), 则赛车 导学号 21992276 ( AB ) 2 A.在绕过小圆弧弯道后加速 B.在大圆弧弯道上的速率为 45 m/s C.在直道上的加速度大小为 5.63 m/s D.通过小圆弧弯道的时间为 5.85 s [解析] 因赛车在圆弧弯道上做匀速圆周运动,由向心力公式得 F=m ,则在大小圆弧 弯道上的运动速率分别为 v = 2 v2 R 大 FR = m 2.25mgR m =45m/s,v 小 = Fr = m 2.25mgr m = 30m/s,可知赛车在绕过小圆弧弯道后做加速运动,则 A、B 项正确;由几何关系得直道长度 为 d= L - R-r 2 2 =50 3m,由运动学公式 v大-v小=2ad,得赛车在直道上的加速度大小 2 2 2π r 2 为 a=6.50m/s ,则 C 项错误;赛车在小圆弧弯道上运动时间 t= =2.79s,则 D 项错误。 3v小 5. (2017·陕西西安一模)(多选)如图所示, 一质量为 m 的小球置于半径为 R 的光滑竖直 圆轨道最低点 A 处,B 为轨道最高点,弹簧一端固定于圆心 O 点,另一端与小球拴接。已知 弹簧的劲度系数 k= ,原长 L=2R,弹簧始终处于弹性限度内,若在 A 处给小球一水*初速 度 v0,已知重力加速度为 g,则 导学号 21992277 ( CD ) mg R A.当 v0 较小时,小球可能会离开圆轨道 B.若在 2gR<v0< 5gR,则小球会在 B、D 间脱离圆轨道 C.只要 v0> 4gR,小球就能做完整的圆周运动 D.只要小球能做完整的圆周运动,则小球与轨道间最大压力与最

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