2019年高考物理二轮复习课时作业3力学中的曲线运动.doc

1、1课时作业 3 力学中的曲线运动一、选择题(16 题为单项选择题，7、8 题为多项选择题)1如图所示，以与竖直墙面垂直、大小为 v07.5 m/s 的速度抛出一个弹性小球 A，抛出点离水平地面的高度为 h3.2 m，与墙壁的水平距离为 s.小球与墙壁发生碰撞后，竖直分速度不变，水平速度大小不变，方向反向，落在水平地面上，落地点到墙壁的水平距离为 2s.若重力加速度取 10 m/s2，则 s 的大小为( )A1.8 m B2.0 mC2.2 m D3.6 m解析：由平抛运动规律有， h gt2，解得 t0.8 s，水平方向上，小球速率不变，12故小球水平方向通过的总路程 x3 s v0t，则 s

2、2.0 m，B 项正确答案：B2如图所示，一只小船在同一河流中先后两次渡河，均从 A 沿直线运动到 B， AB 与河岸的夹角为 .第一次渡河时，船头垂直于河岸，船的速度为 v1(相对于静水)，渡河所用时间为 t1；第二次船头垂直于 AB，船的速度为 v2(相对于静水)，渡河所用时间为 t2，河水速度恒定，则( )A. sin B. v1v2 v1v2 1sinC. cos 2 D. t1t2 t1t2 1cos2解析：设河水速度为 v，当船头垂直河岸时， v1 vtan ，合速度 v 合 1 ，当船vcos头垂直 AB 时， v2 vsin ，合速度 v 合 2 vcos ，因此 ，所以选项

3、A、B 错误；v1v2 1cos2由于两次路程相同，因此时间之比 cos 2 ，所以选项 C 正确、D 错误t1t2 v合 2v合 1答案：C32018江苏卷，1我国高分系列卫星的高分辨对地观察能力不断提高今年 5 月9 日发射的“高分五号”轨道高度约为 705 km，之前已运行的“高分四号”轨道高度约为36 000 km，它们都绕地球做圆周运动与“高分四号” 相比，下列物理量中“高分五号”较小的是( )A周期 B角速度C线速度 D向心加速度解析：“高分五号”的运动半径小于“高分四号”的运动半径，即 r 五 四GMr3 1r3C 错： v ， v 五 v 四GMr 1rD 错： a ， a 五

4、 a 四GMr2 1r2答案：A命题点：万有引力定律的应用42018天津卷，2滑雪运动深受人民群众的喜爱某滑雪运动员(可视为质点)由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道 AB，从滑道的 A 点滑行到最低点 B 的过程中，由于摩擦力的存在，运动员的速率不变，则运动员沿 AB 下滑过程中( )A所受合外力始终为零B所受摩擦力大小不变C合外力做功一定为零D机械能始终保持不变解析：运动员从 A 点滑到 B 点的过程中速率不变，则运动员做匀速圆周运动A 错：运动员做匀速圆周运动，合外力指向圆心3B 错：如图所示，运动员受到的沿圆弧切线方向的合力为零，即 Ff mgsin ，下滑过程中 减小，sin 变小，故摩擦

5、力 Ff变小C 对：由动能定理知，匀速下滑动能不变，合外力做功为零D 错：运动员下滑过程中动能不变，重力势能减小，机械能减小答案：C52018山东八校联考如图为人造地球卫星的轨道示意图，LEO 是近地轨道，MEO是中地球轨道，GEO 是地球同步轨道，GTO 是地球同步转移轨道已知地球的半径 R6 400 km，该图中 MEO 卫星的周期约为(图中数据为卫星近地点、远地点离地面的高度)( )A3 h B8 hC15 h D20 h解析：根据题图中 MEO 卫星距离地面高度为 4 200 km，可知轨道半径约为 R110 600 km，同步轨道上 GEO 卫星距离地面高度为 36 000 km，可

6、知轨道半径约为 R242 400 km，为 MEO 卫星轨道半径的 4 倍，即 R24 R1.地球同步卫星的周期为 T224 h，运用开普勒第三定律， ，解得 T13 h，选项 A 正确R31R32 T21T2答案：A6如图所示， a 为静止在地球赤道上的物体， b 为近地卫星， c 为同步卫星， d 为高空探测卫星 a 为它们的向心加速度大小， r 为它们到地心的距离， T 为周期， l、 分别为它们在相同时间内转过的弧长和转过的圆心角， g 为地面重力加速度，则下列图象正确的是( )4解析：设地球质量为 M，卫星质量为 m.对 b、 c、 d 三颗卫星有： G m m 2r mMmr2 v

7、2r2r ma，可得： v ， ， T2 ， a ；因 c 为同步卫星，则 Ta Tc，(2T) GMr GMr3 r3GM GMr2选项 B 错误； aa ac g，选项 A 错误；由 v r 可知 va vc，由 l vt 可知，选项 D 错误；由 b c a d可知，选项 C 正确答案：C7在我国中型以上城市，共享单车越来越多小红和小强同学利用共享单车设计了一个快速测量共享单车的骑行速度课题，他们的设想是：通过计算脚踏板转动的角速度，推算自行车的骑行速度经过骑行，他们测得在时间 t 内脚踏板转动的圈数为 N，并进行了如下探究，其中正确的是( )A脚踏板转动的角速度 2 tNB小红认为需要

8、测量链条前、后齿轮的半径 r1、 r2和自行车后轮的半径 R2C小强认为需要测量链条前、后轮的齿数 m、 n 和自行车脚踏轮的半径 R1D共享单车的骑行速度 v2 R2 ，还可以表示为 v2 R2Nr1tr2 Nmtn解析：根据角速度的定义得 ，选项 A 错误要推算自行车的骑行速度，2T 2 Nt还需要测量链条前、后轮的半径 r1、 r2和自行车后轮的半径 R2，由 v1 r 1 v2 2r2，且 后 2，而 v 后 R2，解得 v R2 2 R2 ，选项 B 正确测量链条前、后r1r2 Nr1tr2齿轮的齿数 m、 n 和自行车后轮的半径 R2也是可以的，设相邻的齿间的弧长为 l，有2 r1

9、 m l，2 r2 n l，即 ，故有 v2 R2 ，选项 C 错误、D 正确r1r2 mn Nmtn答案：BD82017 年 6 月 15 日，中国首颗 X 射线空间天文卫星“慧眼”在酒泉卫星发射中心成功发射，填补了我国空间 X 射线探测卫星的空白，实现了我国在空间高能天体物理领域由地面观测向天地联合观测的跨越 “慧眼”总质量约 2.5 吨，在距离地面 550 千米的轨道上运行，它的运行可看成绕地球做匀速圆周运动(已知引力常量为 G，地球表面的重力加速度为 g)下列说法正确的是( )A “慧眼”处于完全失重状态B “慧眼”运行时的速度小于 7.9 km/sC由题中信息能计算出“慧眼”运行的周

10、期D由题中信息能估算出地球的密度解析：“慧眼”受到的地球的引力提供它做圆周运动的向心力， “慧眼”处于完全失重5状态，选项 A 正确；7.9 km/s 是地球表面附近的物体环绕地球做圆周运动的速度， “慧眼”在距离地面 550 千米的轨道上运行，速度小于 7.9 km/s，选项 B 正确；由 G mMm R h 2(R h)及 GM gR2得 T2 ，因地球的半径 R 未知，可知选项 C 错误；地4 2T2 4 2 R h 3gR2球的密度 ，因地球的半径 R 未知，可知选项 D 错误M43 R3 3g4 GR答案：AB二、非选择题9某电视娱乐节目“快乐向前冲”的场地设施如图足够长的水平滑杆上

11、装有可沿杆自由滑动的悬挂器，悬挂器与滑杆间的动摩擦因数 0.2，选手在离地高 H5 m 的平台上，抓住悬挂器经过一定距离的助跑，可获得初速度并滑离平台为了落在地面合适的位置，选手必须做好判断，在合适的时机位置放开悬挂器， g 取 10 m/s2.(1)若该节目要求选手在悬挂器速度为 0 前松手，并以选手离开平台到落地的运动时间最长为优胜某选手在平台上助跑时获得了 v014 m/s 的初速度而离开平台，则该选手应在离平台多远处放开悬挂器？最长时间为多少？(2)假设所有选手在平台上助跑时能获得的最大速度为 v02 6 m/s，为了选手安全，必须在水平地面上一定范围内铺有海绵垫作为缓冲，则应铺海绵垫

12、的长度至少为多长？解析：(1)选手悬挂在滑杆上滑行时做匀减速运动，其加速度大小 a g 2 m/s2，欲使选手运动时间最长，则选手应在滑杆上滑行至静止再自由下落，故选手放开悬挂器时位置与平台的距离 L1 m4 m，在空间停留最长时间 t sv2012a 1622 v01a 2Hg 42s3 s.2510(2)假设选手在滑杆上滑行了距离 x 后放开悬挂器，则选手此时的速度v ，v20 2ax选手的落点与平台的水平距离 L v x，2Hg代入数据解得 L x，36 4x根据数学知识可知，当 x8 m 时， L 最大，最大距离 Lm10 m.6再结合实际情况，应铺海绵垫的长度至少为 10 m.答案：

13、(1)4 m 3 s (2)10 m10如图所示， AB 是长为 L1.2 m、倾角为 53的斜面，其上端与一段光滑的圆弧BC 相切于 B 点 C 是圆弧的最高点，圆弧的半径为 R， A、 C 两点与圆弧的圆心 O 在同一竖直线上物体受到与斜面平行的恒力作用，从 A 点开始沿斜面向上运动，到达 B 点时撤去该力，物体将沿圆弧运动，通过 C 点后落回到水平地面上已知物体与斜面间的动摩擦因数 0.5，恒力 F28 N，物体可看成质点且 m1 kg.重力加速度 g10 m/s2，sin 530.8，cos530.6，求：(1)物体通过 C 点时对轨道的压力大小(结果保留一位小数)(2)物体在水平地面上的落点到 A 点的距离解析：(1)根据题图，由几何知识得， OA 的高度H 1.5 mLsin53圆轨道半径 R 0.9 mLtan53物体从 A 到 C 的过程，由动能定理得：L(F mg cos53) mg(H R) mv212解得： v2 m/s3物体在 C 点，由牛顿第二定律得： FN mg mv2R由牛顿第三定律得物体通过 C 点时对轨道的压力大小 FN FN3.3 N(2)物体离开 C 点后做平抛运动在竖直方向： H R gt212在水平方向： x vt解得： x2.4 m答案：(1)3.3 N (2)2.4 m