北京市2009年高三二輪專項突破訓(xùn)練:物理-曲線運動

一、選擇題

1、(08年高考全國I理綜)如圖所示,一物體自傾角為θ的固定斜面頂端沿水平方向拋出后落在斜面上。物體與斜面接觸時速度與水平方向的夾角φ滿足

A.tanφ=sinθ

B. tanφ=cosθ

C. tanφ=tanθ

D. tanφ=2tanθ

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2、(08年高考廣東卷理科基礎(chǔ))從水平勻速飛行的直升機上向外自由釋放一個物體,不計空氣阻力,在物體下落過程中,下列說法正確的是

A.從飛機上看,物體靜止       B.從飛機上看,物體始終在飛機的后方

C.從地面上看,物體做平拋運動    D.從地面上看,物體做自由落體運動

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3、(08年高考廣東卷理科基礎(chǔ))汽車甲和汽車乙質(zhì)量相等,以相等的速率沿同一水平彎道做勻速圓周運動,甲車在乙車的外側(cè)。兩車沿半徑方向受到的摩擦力分別為f和f。以下說法正確的是

A.f小于f        B.f等于f

C.f大于f        D.f和f大小均與汽車速率無關(guān)

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4、(07北京理綜)圖示為高速攝影機拍攝到的子彈穿過蘋果瞬間的照片。該照片經(jīng)過放大后分析出,在曝光時間內(nèi),子彈影響前后錯開的距離約為子彈長度的1%~2%。已知子彈飛行速度約為500 m/s,因此可估算出這幅照片的曝光時間最接近

A.10-3 s       B.10-6 s

C.10-9 s       D.10-12 s

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5、(06重慶卷)如圖14圖,在同一豎直面內(nèi),小球a、b從高度不同的兩點,分別以初速度va和vb沿水平方向拋出,經(jīng)過時間ta和tb后落到與兩出點水平距離相等的P點。若不計空氣阻力,下列關(guān)系式正確的是

A. ta>tb, va<vb                    B. ta>tb, va>vb

C. ta<tb, va<vb                    D. ta>tb, va>vb

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6、(06天津卷) 在平坦的壘球運動場上,擊球手揮動球棒將壘球水平擊出,壘球飛行一段時間后落地。若不計空氣阻力,則(   )

A. 壘球落地時瞬時速度的大小僅由初速度決定

B. 壘球落地時瞬時速度的方向僅由擊球點離地面的高度決定

C. 壘球在空中運動的水平位移僅由初速度決定

D. 壘球在空中運動的時間僅由擊球點離地面的高度決定

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7、(北京順義區(qū)2008年三模)在盧瑟福的α粒子散射實驗中,某一α粒子經(jīng)過某一金原子核附近時的軌跡如圖所示,圖中P、Q為軌跡上的點,虛線是經(jīng)過P、Q兩點并與軌跡相切的直線,兩虛線和軌跡將平面分為四個區(qū)域,不考慮其他金原子核對α粒子的作用,那么關(guān)于該原子核的位置,下列說法正確的是(       )

A.可能在①區(qū)域     B.可能在②區(qū)域

C.可能在③區(qū)域     D.可能在④區(qū)域

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8、(北京豐臺區(qū)2008年三模)速度圖像質(zhì)量為2kg的物體在x―y平面上作曲線運動,在x方向的速度圖像和y方向的位移圖像如圖所示,下列說法正確的是:

A.質(zhì)點的初速度為5m/s

B.質(zhì)點所受的合外力為3N

C.質(zhì)點初速度的方向與合外力方向垂直

D.2s末質(zhì)點速度大小為6m/s

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9、(北京宣武區(qū)2008屆期末考)在平拋物體運動過程中,某一時刻測得物體速度方向與水平方向間的夾角為30º,經(jīng)過0.42s,測得物體速度方向與水平方向間的夾角為45º,g取10m/s2,則物體的初速度約為

A.10m/s     B.17m/s     C.14m/s     D.20m/s 

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10、(北京海淀區(qū)2008年二模)向心力演示器如圖所示。轉(zhuǎn)動手柄1,可使變速塔輪2和3以及長槽4和短槽5隨之勻速轉(zhuǎn)動。皮帶分別套在塔輪2和3上的不同圓盤上,可使兩個槽內(nèi)的小球分別以幾種不同的角速度做勻速圓周運動。小球做圓周運動的向心力由橫臂6的擋板對小球的壓力提供,球?qū)醢宓姆醋饔昧Γㄟ^橫臂的杠桿使彈簧測力套筒7下降,從而露出標(biāo)尺8,標(biāo)尺8上露出的紅白相間等分格子的多少可以顯示出兩個球所受向心力的大小,F(xiàn)將小球分別放在兩邊的槽內(nèi),為探究小球受到的向心力大小與角速度的關(guān)系,下列做法正確的是   

A. 在小球運動半徑相等的情況下,用質(zhì)量相同的鋼球做實驗

B. 在小球運動半徑相等的情況下,用質(zhì)量不同的鋼球做實驗

C. 在小球運動半徑不等的情況下,用質(zhì)量不同的鋼球做實驗

D. 在小球運動半徑不等的情況下,用質(zhì)量相同的鋼球做實驗

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Gray11、(北京崇文區(qū)2008年二模)一只小狗拉雪橇沿位于水平面內(nèi)的圓弧形道路勻速行使,如圖所示畫出了雪橇受到牽引力F和摩擦力f的可能方向的示意圖,其中表示正確的圖是

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12、(北京西城區(qū)2008年3月抽樣)nyplumbingandhvac.com

如圖所示,固定的半圓形槽內(nèi)壁光滑,內(nèi)徑為R。質(zhì)量為m的小球(可看作質(zhì)點)從內(nèi)邊緣A處靜止釋放。球滑到底部最低點B時,球?qū)?nèi)壁的壓力大小為   

A.mg                      B.2mg                      C.3mg                  D.4mg

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二、計算題

13、(北京西城區(qū)2008年4月抽樣)(16分)如圖所示,半徑R=O.1m的豎直半圓形光滑軌道與水平面相切。質(zhì)量m=0.1kg的小滑塊B放在半圓形軌道末端的b點,另一質(zhì)量也為m=O.1kg的小滑塊A,以的水平初速度向B滑行,滑過s=lm的距離,與B相碰,碰撞時間極短,碰后A、B粘在一起運動。已知木塊A與水平面之間的動摩擦因數(shù)。取重力加速度。A、B均可視為質(zhì)點。求

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    (1) A與B碰撞前瞬問的速度大小;

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    (2) 碰后瞬間,A、B共同的速度大小;

(3) 在半圓形軌道的最高點c,軌道對A、B的作用  力N的大小。

 

 

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14、(北京朝陽區(qū)2008年一模)如圖所示,水平臺AB距地面CD高h(yuǎn)=0.80m。有一小滑塊從A點以6.0m/s的初速度在平臺上做勻變速直線運動,并從平臺邊緣的B點水平飛出,最后落在地面上的D點。已知AB=2.20m,落地點到平臺的水平距離為2.00m。(不計空氣阻力,g取10m/s2)。

    求:小滑塊從A到D所用的時間和滑塊與平臺間的動摩擦因數(shù)。

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15、(北京順義區(qū)2008年一模)如圖所示,半徑R=0.9m的光滑的半圓軌道固定在豎直平面內(nèi),直徑AC豎直,下端A與光滑的水平軌道相切。一個質(zhì)量m=1kg的小球沿水平軌道進(jìn)入豎直圓軌道,通過最高點C時對軌道的壓力為其重力的3倍。不計空氣阻力,g取10m/s2。求:

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       (2)小球的落地點到A點的距離s;

       (3)小球的落地前瞬間重力的瞬時功率PG。

     

     

     

     

     

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    16、(北京東城區(qū)2008屆期末考)(10分)跳臺滑雪是勇敢者的運動,它是利用依山勢特別建造的跳臺進(jìn)行的。運動員穿著專用滑雪板,不帶雪杖在助滑路上獲得高速

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    后水平飛出,在空中飛行一段距離后著陸。這項運動極為壯觀。設(shè)一位運動員由山坡頂?shù)腁點沿水平方向飛出,到山坡上的B點著陸。如圖所示,已知運動員水平飛出的速度為v0 = 20m/s,山坡傾角為θ= 37°,山坡可以看成一個斜面。(g = 10m/s2,sin37º=  0.6,cos37º=  0.8)求:

    (1)運動員在空中飛行的時間t;

    (2)AB間的距離s。

     

     

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    17、(北京朝陽區(qū)2008年二模)如圖所示,質(zhì)量m=2.0kg的木塊靜止在高h(yuǎn)=1.8m的水平臺上,木塊距平臺右邊緣7.75m,木塊與平臺間的動摩擦因數(shù)µ=0.2。用水平拉力F=20N拉動木塊,木塊向右運動4.0m時撤去F。不計空氣阻力,g取10m/s2。求:

    (1)F作用于木塊的時間;

    (2)木塊離開平臺時的速度大;

    (3)木塊落地時距平臺邊緣的水平距離。

     

     

     

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    18、(北京西城區(qū)2008年二模)(16分)“拋石機”是古代戰(zhàn)爭中常用的一種設(shè)備,它實際上是一個費力杠桿。如圖所示,某研學(xué)小組用自制的拋石機演練拋石過程。所用拋石機長臂的長度L = 4.8m,質(zhì)量m = 10.0┧的石塊裝在長臂末端的口袋中。開始時長臂與水平面間的夾角α = 30°,對短臂施力,使石塊經(jīng)較長路徑獲得較大的速度,當(dāng)長臂轉(zhuǎn)到豎直位置時立即停止轉(zhuǎn)動,石塊被水平拋出,石塊落地位置與拋出位置間的水平距離s = 19.2m。不計空氣阻力,重力加速度取g =10m/s²。求:

    (1)石塊剛被拋出時的速度大小v0;

    (2)石塊剛落地時的速度vt的大小和方向;

    (3)拋石機對石塊所做的功W 。

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    19、(北京宣武區(qū)2008年二模)(18分) 如圖所示,質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小球(可看成質(zhì)點)被長度為r的絕緣細(xì)繩系住并懸掛在固定點O,當(dāng)一顆質(zhì)量同為m、速度為v0的子彈沿水平方向瞬間射入原來在A點靜止的小球,然后整體一起繞O點做圓周運動。若該小球運動的區(qū)域始終存在著豎直方向的勻強電場,且測得在圓周運動過程中,最低點A處繩的拉力TA=2mg,求:

    (1)小球在最低點A處開始運動時的速度大。

    (2)勻強電場的電場強度的大小和方向;

    (3)子彈和小球通過最高點B時的總動能。

     

     

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    20、(北京東城區(qū)2008年三模)(16分)如圖所示,水平軌道AB與放置在豎直平面內(nèi)的1/4圓弧軌道BC相連,圓弧軌道B端的切線沿水平方向。一質(zhì)量m=1.0kg的滑塊(可視為質(zhì)點),在水平恒力F=5.0N的作用下,從A點由靜止開始運動,已知A、B之間的距離s=5.5m,滑塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.10,圓弧軌道的半徑R=0.30m,取g=10m/s2。

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    (1)求當(dāng)滑塊運動的位移為2.0m時的速度大小;

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    (2)當(dāng)滑塊運動的位移為2.0m 時撤去F,求滑塊通過B點時對圓弧軌道的壓力大;

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    (3)滑塊運動的位移為2.0m時撤去F后,若滑塊恰好能上升到圓弧軌道的最高點,求在圓弧軌道上滑塊克服摩擦力所做的功。

     

     

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    21、(北京東城區(qū)2008年最后一卷)(18分)如圖所示,在同一豎直平面內(nèi)兩正對著的相同半圓光滑軌道,相隔一定的距離,虛線沿豎直方向,一小球能在其間運動,今在最低點與最高點各放一個壓力傳感器,測試小球?qū)壍赖膲毫,并通過計算機顯示出來,當(dāng)軌道距離變化時,測得兩點壓力差與距離x的圖像如圖,g10 m/s2,不計空氣阻力,求:

    (1)小球的質(zhì)量為多少?

    (2) 相同半圓光滑軌道的半徑為多少?

    (3)若小球在最低點B的速度為20 m/s,為使小球能沿光滑軌道運動,x的最大值為多少?

     

    3?1金卷:曲線運動答案

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    9

    10

    11

    12

    D

    C

    C

    B

    A

    D

    A

    AB

    A

    A

    D

    C

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    二、計算題

    13、

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    14、解:設(shè)小滑塊從A運動到B所用時間為t1,位移為s1,加速度為a;從B點飛出的…………1分

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        (2分)

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                                           (2分)

    試題詳情

        (2分)

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        (2分)

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                             (2分)

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        (2分)

        根據(jù)<1><2><3><4><5><6>各式求得:

    試題詳情

        t=0.8s(3分)

    試題詳情

        μ=0.25(2分)

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    15、(1)設(shè)小球通過最高點C時的速度為vc,根據(jù)牛頓第二定律,有

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      …………2分

    解得:vc=6m/s  ………………1分

    設(shè)小球在A點的速度大小為vA,以地面為參考平面,根據(jù)機械能守恒定律,有:

    試題詳情

       …………2分

    試題詳情

    解得:   …………1分

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    (2)小球離開C點后作平拋運動,根據(jù)    …………2分

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    它在空中運動的時間為  t=0.6s …………1分

    試題詳情

    小球的落地點到A點的距離為    …………3分

    (3)小球落地前豎直速度vy=gt=6m/s…………3分

    小球的落地前瞬間重力的瞬時功率PG=mgvy=6W…………3分

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    16、分析和解:(1)運動員由A到B做平拋運動

    水平方向的位移為x = v0t ……………………………………①(2分)

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    豎直方向的位移為y = gt2 …………………………………②(2分)

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    由①②可得,t = = 3 s …………………………③(1分)

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    (2)由題意可知  sin37°=   ……………………………④(1分)

    試題詳情

    聯(lián)立②④得s = t2  …………………………………⑤(2分)

    將t=3s代入上式得s = 75m …………………………………(2分)

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    17、解答:

    (1)對木塊進(jìn)行受力分析,根據(jù)牛頓運動定律:

    試題詳情

              代入數(shù)據(jù)得:m/s2   s   (6分)

    (2)設(shè)木塊出平臺時的速度為v,木塊從靜止到飛出平臺過程中,根據(jù)動能定理:

    試題詳情

               代入數(shù)據(jù)得:v=7.0m/s      (4分)

    (3)設(shè)木塊在空中運動的時間為t′,落地時距平臺邊緣的水平距離為s′,根據(jù)運動學(xué)公式:

    試題詳情

                   代入數(shù)據(jù):t′=0.6s   s′=4.2m           (6分)

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    18、解:(1)石塊被拋出后做平拋運動

        水平方向  s = v0t             (2分)

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            豎直方向         (2分)

    試題詳情

                        h = L +     (1分)

        求出    v0 = 16m/s      (1分)

       (2)落地時,石塊豎直方向的速度

             vy = gt = 12m/s      (1分)

    試題詳情

        落地速度 20m/s (2分)

            設(shè)落地速度與水平方向間的夾角為θ,如右圖

    試題詳情

    tanθ = =      (2分)

    試題詳情

                         θ = 37 o 或θ = arctan (1分)

            評分標(biāo)準(zhǔn):角度用圖示或用文字表述,如果不交待是哪個角度,扣1分。

       (3)長臂從初始位置轉(zhuǎn)到豎直位置,根據(jù)動能定理

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                 。3分)

         求出 。 = 2000J        (1分)

    試題詳情

    19、(1)mv0=2mvA…………………………(3分)     vA=v0……………………(3分)

    (2)qE=2mv2A/r………………………………………………………………(2分)

    試題詳情

    E= ……………………………………………………………(2分)

    E的方向是: 豎直向上………………………………………………(2分)

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    (3)在AB過程中應(yīng)用動能定理有:   qE?2r-2mg?2r=EkB-?2mv2………………………………(3分)

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    ∴EkB=mv20-4mgr………………………………………………………(3分)

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    20、分析和解:

    (1)設(shè)滑塊的加速度為a1,根據(jù)牛頓第二定律F-μmg=ma1 …………………①(1分)

    試題詳情

    解得: ……………………………………………………(1分)

    試題詳情

    設(shè)滑塊運動的位移為2.0m時的速度大小為v,

    根據(jù)運動學(xué)公式v2=2a1s1…………………………………………………………②(1分)

    試題詳情

        解得:v =4.0m/s…………………………………………………………(1分)

    (或直接用動能定理求解同樣給分)

    (2)設(shè)撤去拉力F后的加速度為a2,根據(jù)牛頓第二定律 μmg=ma2 ………③(1分)

    試題詳情

         解得:a2=μg=1.0m/s2…………………………………………………(1分)

    設(shè)滑塊通過B點時的速度大小為vB,

    試題詳情

    根據(jù)運動學(xué)公式…………………………………………④(1分)

    試題詳情

    解得:vB=3.0m/s ………………………………………………………⑤(1分)

    (或直接用動能定理求解同樣給分)

     設(shè)滑塊在B點受到的支持力為NB,

    試題詳情

    根據(jù)牛頓第二定律 NB-mg=m………………………………………………⑥(2分)

         聯(lián)立⑤⑥式得:NB=40N………………………………………………(1分)

    根據(jù)牛頓第三定律,滑塊通過B點時對圓弧軌道的壓力為40N。……………(1分)

    (3)設(shè)圓弧軌道的摩擦力對滑塊做功為W,

    試題詳情

    根據(jù)動能定理 -mgR+W=0-……………………………………⑦(2分)

    試題詳情

         解得:W=-1.5J………………………………………………………(1分)

    試題詳情

    圓弧軌道上滑塊克服摩擦力所做的功為1.5J……………………………(1分)

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    21、(1)設(shè)軌道半徑為R,由機械能守恒定律:

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    --------------------------①(3分)

     

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    在B點:-----------------------------②(2分)

    試題詳情

    在A點:------------------------------③(2分)

    試題詳情

    由①②③式得:兩點的壓力差:------④(2分)

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    由圖象得:截距   ,得---------------------------⑤(2分)

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    (2)由④式可知:因為圖線的斜率 

    試題詳情

     所以……………………………………⑥(3分)

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    (3)在A點不脫離的條件為:     ------------------------------⑦(2分)

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    由①⑥⑦三式和題中所給已知條件解得:--------------------------⑧(2分)

     

     

     

     

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    同步練習(xí)冊答案