2018年高考物理：平抛运动与圆周运动考点强化练习卷

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高考物理：平抛运动与圆周运动考点强化练习卷

平抛运动与圆周运动1. （多选）如图．倾角为θ的斜面上有A 、B 、C 三点，现从这三点分别以不同的初速度水平抛出一小球，三个小球均落在斜面上的D 点．今测得AB ：BC ：CD=5：3：1，由此可判断（）A. A 、B 、C 处抛出的三个小球运动时间之比为3：2：1B. A 、B 、C 处抛出的三个小球的速率变化率之比为3：2：1C. A 、B 、C 处抛出的三个小球的初速度大小之比为3：2：1D. A 、B 、C 处抛出的三个小球落在斜面上时速度与斜面间的夹角之比为1：1：1【答案】ACD2. （多选）如图所示，在竖直平面内固定有两个很靠近的同心圆孰道，外圆内表面光滑，内圆外表面粗糙，.一质量为m 的小球从轨道的最低点以初速度0v 向右运动，球的直径略小于两圆间距，球运动的轨道半径为R ，不计空气阻力.设小球过最低点时重力势能为零，下列说法正确的是A. 若小球运动到最高点时速度为0，则小球机械能一定不守恒B. 若经过足够长时间，小球最终的机械能可能为32mgC. 若使小球始终做完整的圆周运动，则v 0D. 若小球第一次运动到最高点时速度大小为0，则v 0【答案】ACD3. 一根光滑金属杆，一部分为直线形状并与x 轴负方向重合，另一部分弯成图示形状，相应的曲线方程为25y x =-。

(单位：m)，一质量为0.1Kg 的金属小环套在上面．t=0时刻从1x =-m 处以01v =m ／s 向右运动，并相继经过1x m =的A 点和2x m =的B 点，下列说法正确的是A. 小环在B 点与金属环间的弹力大于A 点的弹力B. 小环经过B 点的加速度大于A 点时的加速度C. 小环经过B 点时重力的瞬时功率为20WD. 小环经过B 点的时刻为t=2s【答案】C4. 如图所示，长为L 的细绳一端固定，另一端系一质量为m 的小球，给小球一个合适的初速度，小球便可在水平面内做匀速圆周运动，这样就构成了一个圆锥摆，设细绳与竖直方向的夹角为．下列说法中正确的是（）A. 小球受重力、绳的拉力和向心力作用B. 细绳的拉力提供向心力C. 越大，小球运动的周期越大D. 越大，小球运动的线速度越大【答案】D5. 如图所示，将一质量为m 的小球从空中O 点以速度0v 水平抛出，飞行一段时间后，小球经过P 点时动能205K E mv ，不计空气阻力，则小球从O 到P 过程中（） A. 经过的时间为 03v gB. 速度增量为03v ，方向斜向下C. 运动方向改变的角度的正切值为13D. 下落的高度为205v g 【答案】A6. 跳台滑雪运动员的动作惊险而优美，其实滑雪运动可抽象为物体在斜坡上的平抛运动.如图所示，设可视为质点的滑雪运动员从倾角为的斜坡顶端P 处，以初速度v 0水平飞出，运动员最后又落到斜坡上A 点处，AP 之间距离为L ，在空中运动时间为t ，改变初速度v 0的大小，L 和t 都随之改变.关于L 、 t 与v 0的关系，下列说法中正确的是（）A. L 与v 0成正比B. L 与v 0成反比C. t 与v 0成正比D. t 与v 0成反比【答案】C7. 如图所示，长为h 的轻杆一端固定一质量为 m 的小球，另一端有固定转轴 O ，杆可在竖直平面内绕转轴 O 无摩擦转动．已知小球通过最低点 Q 时，速度大小为v =2√vv ，则小球的运动情况为（）A. 小球能到达圆周轨道的最高点 P ，且在 P 点受到轻杆对它向上的弹力B. 小球能到达圆周轨道的最高点 P ，且在 P 点受到轻杆对它向下的弹力C. 小球能到达圆周轨道的最高点 P ，但在 P 点不受轻杆对它的作用力D. 小球不可能到达圆周轨道的最高点 P【答案】A8. 在中国南昌有我国第一高摩天轮——南昌之星，总建设高度为160米，横跨直径为153米，如图所示。

高考物理一轮复习高频考点强化卷8平抛运动与圆周运动

高频考点强化卷平抛运动与圆周运动(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分．在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求．全部选对的得7分，选对但不全的得4分，有选错的得0分．)1．2013年8月22日上午，国际飞镖联合会世界杯赛在上海东亚展览馆隆重举行．某运动员前后两次从同一位置水平投出飞镖1和飞镖2，飞镖落到靶盘上的位置如图1所示，图1忽略空气阻力，则两支飞镖在飞行过程中( )A ．加速度a 1>a 2B ．飞行时间t 1<t 2C ．初速度v 1<v 2D ．角度θ1<θ2【解析】飞镖做平抛运动，加速度相同，都为重力加速度，A 错误；飞行时间由竖直分运动(自由落体运动)决定，飞镖2的下落高度大，飞行时间长，B 正确；飞行时间取相同时，飞镖2的水平位移小，故其初速度小，C 错误；飞镖2的初速度小，落到靶盘上时的竖直分速度大，故θ2小，D 错误．【答案】 B2．(2014·青岛模拟)跳台滑雪运动员的动作惊险而优美，其实滑雪运动可抽象为物体在斜坡上的平抛运动．如图2所示，设可视为质点的滑雪运动员从倾角为θ的斜坡顶端P 处，以初速度v 0水平飞图2出，运动员最后又落到斜坡上A 点处，AP 之间距离为L ，在空中运动时间为t ，改变初速度v 0的大小，L 和t 都随之改变．关于L 、t 与v 0的关系，下列说法中正确的是( )A ．L 与v 0成正比B ．L 与v 0成反比C ．t 与v 0成正比D ．t 与v 20成正比【解析】运动员落在斜面上，则位移与水平方向的夹角就等于斜面的倾角θ，因此有tan θ＝y x ，其中y ＝12gt 2，x ＝v 0t ，则t ＝2v 0tan θg ，L ＝x cos θ＝v 0t cos θ＝2v 20tan θg cos θ，故t 与v 0成正比，L 与v 20成正比，选项C 正确．【答案】 C3．(2014·广州模拟)如图3所示，在斜面顶端A 以速度v 1水平抛出一小球，经过时间t 1恰好落在斜面的中点P ；若在A 点以速度v 2水平抛出小球，经过时间t 2小球落在斜面底端B .不计空气阻力，下图3列判断正确的是( )A ．v 2＝2v 1B ．v 2>2v 1C ．t 2＝2t 1D ．t 2<2t 1【解析】小球在竖直方向上做自由落体运动，两次小球下落竖直高度之比为1∶2，h ＝12gt 2，故所用时间之比为t 1∶t 2＝1∶2，C 项错误，D 项正确；水平方向上，小球做匀速直线运动，因为水平位移之比为1∶2，由x ＝vt 可知，v 1∶v 2＝1∶2，A 、B 项错误．【答案】 D4．如图4所示，一长为2L 的木板，倾斜放置，倾角为45°，今有一弹性小球，从与木板上端等高的某处自由释放，小球落到木板上反弹时，速度大小不变，碰撞前后，速度方向与木板夹角相等，欲图4使小球一次碰撞后恰好落到木板下端，则小球释放点距木板上端的水平距离为( )A.12L B.13L C.14L D.15L 【解析】设小球释放点距木板上端的水平距离为x ，小球自由下落过程有h ＝x ＝12gt 2、v ＝gt ，小球与木板碰撞后做平抛运动，则水平方向有2L cos 45°－x ＝vt ′，竖直方向2L sin45°－x ＝12gt ′2，解得x ＝15L ，选项D 正确．【答案】 D5．在轨道上稳定运行的空间站中，有如图5所示的装置，半径分别为r 和R (R >r )的甲、乙两个光滑的圆形轨道在同一竖直平面上，轨道之间有一条水平轨道CD 相连，宇航员让一小球以一定的速度先滑上甲图5轨道，再通过粗糙的CD 段，又滑上乙轨道，最后离开两圆形轨道，那么下列说法正确的是( )A ．小球在CD 间由于摩擦力而做减速运动B ．小球经过甲轨道最高点时比经过乙轨道最高点时速度大C ．如果减小小球的初速度，小球有可能不能到达乙轨道的最高点D ．小球经过甲轨道最高点时对轨道的压力大于经过乙轨道最高点时对轨道的压力【解析】在轨道上稳定运行的空间站中，小球处于完全失重状态．小球在CD 间对接触面压力为零，所受摩擦力为零．小球做匀速运动，小球在甲、乙两个光滑的圆形轨道内运动，速度大小相等，轨道支持力提供向心力，由F ＝mv 2R 可知，小球经过甲轨道最高点时对轨道的压力大于经过乙轨道最高点时对轨道的压力，选项D 正确．【答案】 D6．如图6所示，小球从楼梯上以2 m/s 的速度水平抛出，所有台阶的高度和宽度均为0.25 m ，g 取10 m/s 2，小球抛出后首先落到的台阶是( )A ．第一级台阶B ．第二级台阶图6C ．第三级台阶D ．第四级台阶【解析】设小球抛出后首先落到第n 级台阶，台阶的高度和宽度均为L ，则有水平方向nL ＝v 0t ，竖直方向nL ＝12gt 2，解得n ＝3.2，即小球将首先落到第四级台阶上，选项D 正确．【答案】 D7．(2014·温州模拟)如图7所示，水平地面的上空有一架飞机在进行投弹训练，飞机沿水平方向做匀加速直线运动．当飞机飞过观察点B 点正上方A 点时投放一颗炸弹，经时间T 炸弹落在观图7察点B 正前方L 1处的C 点，与此同时飞机投放出第二颗炸弹，最终落在距观察点B 正前方L 2处的D 点，且L 2＝3L 1，空气阻力不计．以下说法正确的有( )A ．飞机第一次投弹的速度为L 1TB ．飞机第二次投弹时的速度为2L 1TC ．飞机水平飞行的加速度为L 1T 2D ．两次投弹时间间隔T 内飞机飞行距离为4L 13【解析】飞机第一次投弹的速度v 1＝L 1T，A 正确；第一颗炸弹落地时，飞机的速度v 2＝v 1＋aT ，在时间T 内飞机的位移x 1＝v 1T ＋12aT 2，第二颗炸弹的水平位移x 2＝v 2T ，由题意得x 2＝L 2－x 1，解得v 2＝5L 13T ，a ＝2L 13T 2，x 1＝4L 13，B 、C 错误，D 正确．【答案】 AD8．(2014·郑州模拟)如图8所示，ab 为竖直平面内的半圆环acb的水平直径，c 为环上最低点，环半径为R .将一个小球从a 点以初速度v 0沿ab 方向抛出，设重力加速度为g ，不计空气阻力，则( ) 图8A ．当小球的初速度v 0＝2gR 2时，掉到环上时的竖直分速度最大B ．当小球的初速度v 0<2gR 2时，将撞击到环上的圆弧ac 段 C ．当v 0取适当值，小球可以垂直撞击圆环D ．无论v 0取何值，小球都不可能垂直撞击圆环【解析】由平抛运动规律可知，下落高度越大，竖直分速度越大，所以竖直分速度最大时平抛落点为c 点，由运动规律可得，此时小球的初速度为v 0＝2gR 2，若小球的初速度小于该速度，小球将撞击到环上的ac 段，选项A 、B 正确；由平抛运动规律可知，速度反向延长线一定过水平位移的中点，若小球垂直撞击圆环，则反向延长线就会过O 点，所以是不可能的，因此选项C 是错误的，D 是正确的．【答案】 ABD9．如图9所示，两根细线分别系有两个完全相同的小球，细线的上端都系于O 点．设法让两个小球均在同一水平面上做匀速圆周运动．已知L 1跟竖直方向的夹角为60°，L 2跟竖直方向的夹角图9为30°，下列说法正确的是( )A ．细线L 1和细线L 2所受的拉力之比为3∶1B ．小球m 1和m 2的角速度大小之比为3∶1C ．小球m 1和m 2的向心力大小之比为3∶1D ．小球m 1和m 2的线速度大小之比为33∶1【解析】由mg ＝F T1cos 60°可得F T1＝2mg ；由mg ＝F T2·cos 30°可得F T2＝233mg ；细线L 1和细线L 2所受的拉力大小之比为3∶1，选项A 正确；由mg tan θ＝mω2h tan θ，可得小球m 1和m 2的角速度大小之比为1∶1，选项B 错误；小球m 1和m 2的向心力大小之比为mg tan 60°∶mg tan 30°＝3∶1，选项C 正确；由mg tan θ＝mv 2/(h tan θ)，可得小球m 1和m 2的线速度大小之比为tan 60°∶tan 30°＝3∶1，选项D 错误．【答案】 AC10．(2015·江苏省百校大联考)如图10所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量均为m的两个物体A和B，它们分居圆心两侧，与圆心距离分别为R A ＝r，R B＝2r，与盘间的动摩擦因数μ相同，当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是( )图10A．此时绳子张力为3μmgB．此时圆盘的角速度为2μg rC．此时A所受摩擦力方向沿半径指向圆外D．此时烧断绳子，A仍相对盘静止，B将做离心运动【解析】两物体刚好未发生滑动时，A受背离圆心的静摩擦力，B受指向圆心的静摩擦力，其大小均为μmg.则有：F T－μmg＝mω2r，F T＋μmg＝mω2·2r解得：F T＝3μmg，ω＝2μg r故选项A、B、C正确；当烧断绳子时，A所需向心力为F＝mω2r＝2μmg>F fm所以A将发生滑动，选项D错误．【答案】ABC二、非选择题(本题共2小题，共30分．按题目要求作答．解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．)图1111．(15分)如图11所示，长为L 的细绳上端系一质量不计的环，环套在光滑水平杆上，在细绳的下端吊一个质量为m 的铁球(可视作质点)，球离地的高度h ＝L .现让环与球一起以v ＝2gL 的速度向右运动，在A 处环被挡住而立即停止，已知A 离右墙的水平距离也为L ，当地的重力加速度为g ，不计空气阻力．求：(1)在环被挡住而立即停止时绳对小球的拉力大小；(2)若在环被挡住后，细绳突然断裂，则在以后的运动过程中，球的第一次碰撞点离墙角B 点的距离是多少？【解析】 (1)在环被挡住而立即停止后小球立即以速率v 绕A 点做圆周运动，根据牛顿第二定律和圆周运动的向心力公式有：F －mg ＝m v 2L解得：F ＝3mg(2)细绳断裂后，小球做平抛运动．假设小球直接落到地面上，则： h ＝L ＝12gt 2 球的水平位移：x ＝vt ＝2L >L故小球先碰到右墙，则L ＝vt ′小球下落的高度h ′＝12gt ′2＝L 4所以球的第一次碰撞点距B 的距离为：H ＝h －L 4＝34L 【答案】 (1)3mg (2)34L12．(15分)(2015·杭州质检)某电视台娱乐节目，要求选手要从较高的平台上以水平速度v 0跃出后，落在水平传送带上，已知平台与传送带高度差H ＝1.8 m ，水池宽度s 0＝1.2 m ，传送带A 、B 间的距离L 0＝20.85 m ，由于传送带足够粗糙，假设人落到传送带上后瞬间相对传送带静止，经过一个Δt ＝0.5 s 反应时间后，立刻以a ＝2 m/s 2、方向向右的加速度跑至传送带最右端．图12(1)若传送带静止，选手以v 0＝3 m/s 水平速度从平台跃出，求从开始跃出到跑至传送带右端经历的时间；(2)若传送带以v ＝1 m/s 的恒定速度向左运动，选手若要能到达传送带右端，则从高台上跃出的水平速度v 1至少多大．【解析】 (1)选手离开平台做平抛运动，则：H ＝12gt 21t 1＝2H g＝0.6 s x 1＝v 0t 1＝1.8 m选手在传送带上做匀加速直线运动，则：L 0－(x 1－s 0)＝12at 22t 2＝4.5 st ＝t 1＋t 2＋Δt ＝5.6 s(2)选手以水平速度v 1跃出落到传送带上，先向左匀速运动后再向左匀减速运动，刚好不从传送带上掉下时水平速度v 1最小，则：v1t1－s0＝vΔt＋v2 2a解得：v1＝3.25 m/s【答案】(1)5.6 s (2)3.25 m/s。

2019-2020年高三高考物理一轮复习《平抛运动与圆周运动》专项练习卷

平抛运动与圆周运动一、单选题(共20小题,每小题3.0分,共60分)1.特战队员在进行素质训练时，抓住一端固定在同一水平高度的不同位置的绳索，从高度一定的平台由水平状态无初速开始下摆，如图所示，在到达竖直状态时放开绳索，特战队员水平抛出直到落地。

不计绳索质量和空气阻力，特战队员可看成质点。

下列说法正确的是（）A．绳索越长，特战队员落地时的水平位移越大B．绳索越长，特战队员在到达竖直状态时绳索拉力越大C．绳索越长，特战队员落地时的水平速度越大D．绳索越长，特战队员落地时的速度越大2.如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，内侧壁半径为R，小球半径为r，则下列说法正确的是()A．小球通过最高点时的最小速度vmin＝B．小球通过最低点时的最小速度vmin＝C．小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力D．小球在水平线ab以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力3.雨滴由静止开始下落，遇到水平方向吹来持续、稳定的风，下述说法中正确的是( )A．风速越大，雨滴着地时速度越大B．风速越大，雨滴下落时间越长C．雨滴下落时间与风速有关D．雨滴着地速度与风速无关4.在空中某一高度将一小球水平抛出，取抛出点为坐标原点，初速度方向为轴正方向，竖直向下为y轴正方向，得到其运动的轨迹方程为y=ax2（a为已知量），重力加速度为g。

则根据以上条件可以求得（）A．物体距离地面的高度B．物体作平抛运动的初速度C．物体落地时的速度D．物体在空中运动的总时间5.如图所示，细绳一端固定在天花板上的O点，另一端穿过一张CD光盘的中央小孔后拴着一个橡胶球，橡胶球静止时，竖直悬线刚好挨着水平桌面的边沿．现将CD光盘按在桌面上，并沿桌面边缘以速度v匀速移动，移动过程中，CD光盘中央小孔始终紧挨桌面边线，当悬线与竖直方向的夹角为θ时，小球上升的速度大小为（）A．v sinB．v cosC．v tanD． vcot6.“套圈圈”是小孩和大人都喜爱的一种游戏。

2018届高三物理二轮复习教师用书：热点5平抛运动与圆

[热点跟踪专练]1．(多选)如图所示，在半径为R 的水平圆盘中心轴正上方水平抛出一小球，圆盘以角速度ω做匀速转动，当圆盘半径Ob 恰好转到与小球初速度方向相同且平行的位置时，将小球抛出，要使小球与圆盘只碰一次，且落点为b ，重力加速度为g ，小球抛点a 距圆盘的高度h 和小球的初速度v 0可能应满足( )A ．h ＝g π2ω2，v 0＝Rω2πB ．h ＝8π2g ω2，v 0＝Rω4πC ．h ＝2g π2ω2，v 0＝Rω6πD ．h ＝32π2g ω2，v 0＝Rω8π[解析] 由平抛运动规律，R ＝v 0t ，h ＝12gt 2，要使小球与圆盘只碰一次，且落点为b ，需要满足n ·2π＝ωt (n ＝1,2,3，…)，联立解得：h ＝2gn 2π2ω2，v 0＝ωR 2n π(n ＝1,2,3，…)．当n ＝1时，h ＝2g π2ω2，v 0＝ωR 2π，选项A 错误；当n ＝2时，h ＝8g π2ω2，v 0＝ωR 4π，选项B 正确；当n ＝3时，h ＝18g π2ω2，v 0＝ωR 6π，选项C 错误；当n ＝4时，h ＝32g π2ω2，v 0＝ωR 8π，选项D 正确． [答案] BD2．如图所示，靠在一起的M 、N 两转盘靠摩擦传动，两盘均绕过圆心的竖直轴转动，M 盘的半径为r ，N 盘的半径R ＝2r .A 为M 盘边缘上的一点，B 、C 为N 盘直径的两个端点．当O ′、A 、B 、C 共线时，从O ′的正上方P 点以初速度v 0沿O ′O 方向水平抛出一小球．小球落至圆盘C 点，重力加速度为g .则下列说法正确的是( )A ．若M 盘转动角速度ω＝2πv 0r ，则小球抛出时到O ′的高度为gr 22v 20B ．若小球抛出时到O ′的高度为gr 22v 20，则M 盘转动的角速度必为ω＝2πv 0rC ．只要M 盘转动角速度满足ω＝2n πv 05r(n ∈N *)，小球就可能落至C 点D ．只要小球抛出时到O ′的高度恰当，小球就可能落至C 点[解析] 小球能落在C 点，运动时间有两种可能：当C 点离O ′最近时，r ＝v 0t 1；当C 点离O ′最远时，5r ＝v 0t 2.在这两种情况下，小球抛出时离O ′的高度应满足h 1＝12gt 21＝gr 22v 20或h 2＝12gt 22＝25gr 22v 20.由于两盘边缘线速度大小相等，ωM r ＝ωN R ，因此M 盘的角速度是N盘的两倍，对应的角速度应满足ω1＝2(2n ＋1)πt 1＝2(2n ＋1)πv 0r (n ∈N)和ω2＝2·2n πt 2＝4n πv 05r(n ∈N *)，当n ＝0时，A 选项正确；B 选项只给出了n ＝0的情况，因此B 项错误；对比ω2可知C 选项错误；在满足小球抛出时离O ′的高度的情况下，还应满足M 盘转动的角速度关系，才能保证小球落在C 点，D 项错误．[答案] A3．(多选)如图所示，半径为R 的14圆弧轨道与半径为R 2的光滑半圆弧轨道通过图示方式组合在一起，A 、B 分别为半圆弧轨道的最高点和最低点，O 为半圆弧的圆心．现让一可视为质点的小球从B 点以一定的初速度沿半圆弧轨道运动，恰好通过最高点A 后落在14圆弧轨道上的C 点，不计空气阻力，重力加速度为g ，则下列说法中正确的是( )A ．小球运动到A 点时所受合力为零B ．小球从B 点出发时的初速度大小为52gRC ．C 点与A 点的高度差为3R 5D ．小球到达C 点时的动能为25－14mgR [解析] 由于小球刚好能通过半圆弧轨道的最高点A ，故小球在A 点由重力提供其做圆周运动的向心力，选项A 错误；在A 点时，有：mg ＝m v 2A r ，其中r ＝R 2，解得：v A ＝gR 2，由机械能守恒定律可得：12m v 2B ＝mgR ＋12m v 2A ，代入数据可解得：v B ＝52gR ，选项B 正确；由平抛运动规律可得：x ＝v A t ，y ＝12gt 2，由几何关系可得：x 2＋y 2＝R 2，联立求解得：y ＝(5－1)R 2，故C 点与A 点的高度差为(5－1)R 1，选项C 错误；由动能定理可知：E k C ＝12m v 2A ＋mgy ，解得：E k C ＝25－14mgR ，选项D 正确． [答案] BD4．(多选)如下图所示，一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，从B 点脱离后做平抛运动，经过0.3 s 后又恰好垂直与倾角为45°的斜面相碰．已知半圆形管道的半径为R ＝1 m ，小球可看作质点且其质量为m ＝1 kg ，g 取10 m/s 2.则( )A ．小球在斜面上的相碰点C 与B 点的水平距离是0.9 mB ．小球在斜面上的相碰点C 与B 点的水平距离是1.9 mC ．小球经过管道的B 点时，受到管道的作用力F NB 的大小是1 ND ．小球经过管道的B 点时，受到管道的作用力F NB 的大小是2 N[解析] 根据平抛运动的规律，小球在C 点的竖直分速度v y ＝gt ＝3 m/s ，水平分速度v x ＝v y tan45°＝3 m/s ，则B 点与C 点的水平距离为x ＝v x t ＝0.9 m ，选项A 正确，B 错误；在B 点设管道对小球的作用力方向向下，根据牛顿第二定律，有F N B ＋mg ＝m v 2B R ，v B ＝v x ＝3 m/s ，解得F N B ＝－1 N ，负号表示管道对小球的作用力方向向上，选项C 正确，D 错误．[答案] AC5．如图所示，半径为R ＝1 m ，内径很小的粗糙半圆管竖直放置，一直径略小于半圆管内径、质量为m ＝1 kg 的小球，在水平恒力F＝25017N 的作用下由静止沿光滑水平面从A 点运动到B 点，A 、B 间的距离x ＝175m ，当小球运动到B 点时撤去外力F ，小球经半圆管道运动到最高点C ，此时球对外轨的压力F N ＝2.6mg ，然后垂直打在倾角为θ＝45°的斜面上(g ＝10 m/s 2)．求：(1)小球在B 点时的速度的大小；(2)小球在C 点时的速度的大小；(3)小球由B 到C 的过程中克服摩擦力做的功；(4)D 点距地面的高度．[解析] (1)小球从A 到B 过程，由动能定理得Fx ＝12m v 2B 解得v B ＝10 m/s.(2)在C 点，由牛顿第二定律得mg ＋F N ＝m v 2C R又据题有F N ＝2.6mg解得v C ＝6 m/s.(3)由B 到C 的过程，由动能定理得－mg ·2R －W f ＝12m v 2C －12m v 2B解得克服摩擦力做的功W f ＝12 J.(4)设小球从C 点到打在斜面上经历的时间为t ，D 点距地面的高度为h ，则在竖直方向上有2R －h ＝12gt 2 由小球垂直打在斜面上可知gt v C＝tan45° 联立解得h ＝0.2 m.[答案] (1)10 m/s (2)6 m/s (3)12 J (4)0.2 m6．一长l ＝0.8 m 的轻绳一端固定在O 点，另一端连接一质量m ＝0.1 kg 的小球，悬点O 距离水平地面的高度H ＝1 m ．开始时小球处于A 点，此时轻绳拉直处于水平方向上，如图所示．让小球从静止释放，当小球运动到B 点时，轻绳碰到悬点O 正下方一个固定的钉子P 时立刻断裂．不计轻绳断裂的能量损失，取重力加速度g ＝10 m/s 2.(1)求当小球运动到B 点时的速度大小；(2)绳断裂后球从B 点抛出并落在水平地面的C 点，求C 点与B 点之间的水平距离；(3)若x OP ＝0.6 m ，轻绳碰到钉子P 时绳中拉力达到所能承受的最大拉力断裂，求轻绳能承受的最大拉力．[解析] (1)设小球运动到B 点时的速度大小为v B ，由机械能守恒定律得12m v 2B ＝mgl 解得小球运动到B 点时的速度大小v B ＝2gl ＝4 m/s(2)小球从B 点做平抛运动，由运动学规律得x ＝v B ty ＝H －l ＝12gt 2 解得C 点与B 点之间的水平距离x ＝v B 2(H －l )g ＝0.8 m(3)若轻绳碰到钉子时，轻绳拉力恰好达到最大值F m ，由圆周运动规律得F m －mg ＝m v 2B rr ＝l －x OP由以上各式解得F m ＝9 N.[答案] (1)4 m/s (2)0.8 m (3)9 N7．如图所示，一质量为M＝5.0 kg的平板车静止在光滑水平地面上，平板车的上表面距离地面高h＝0.8 m，其右侧足够远处有一固定障碍物A.一质量为m＝2.0 kg的滑块(可视为质点)以v0＝8 m/s 的水平初速度从左端滑上平板车，同时对平板车施加一水平向右、大小为5 N的恒力F.当滑块运动到平板车的最右端时，两者恰好相对静止．此时撤去恒力F.此后当平板车碰到障碍物A时立即停止运动，滑块水平飞离平板车后，恰能无碰撞地沿圆弧切线从B点进入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑．已知滑块与平板车间的动摩擦因数μ＝0.5，圆弧半径为R＝1.0 m，圆弧所对的圆心角θ＝106°，g取10 m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，不计空气阻力，求：(1)平板车的长度；(2)障碍物A与圆弧左端B的水平距离；(3)滑块运动到圆弧轨道最低点C时对轨道压力的大小．[解析](1)滑块在平板车上运动时，对滑块，由牛顿第二定律得加速度的大小a1＝μmgm＝μg＝5 m/s2对平板车，由牛顿第二定律得a2＝F＋μmgM＝3 m/s2设经过时间t1滑块与平板车相对静止，共同速度为v，则有v＝v0－a1t1＝a2t1，解得v＝3 m/s滑块与平板车在时间t1内通过的位移分别为x1＝v0＋v2t，x2＝v2t1则平板车的长度为L ＝x 1－x 2＝v 02t 1＝4 m. (2)设滑块从平板车上滑出后做平抛运动的时间为t 2，则h ＝12gt 22，x AB ＝v t 2 解得x AB ＝1.2 m.(3)对滑块，从离开平板车至运动到C 点的过程中，由动能定理得mgh ＋mgR ⎝ ⎛⎭⎪⎫1－cos 106°2＝12m v 2C －12m v 2 在C 点，由牛顿第二定律得F N －mg ＝m v 2C R解得F N ＝86 N由牛顿第三定律可知在C 点滑块对轨道的压力大小为F N ′＝86 N.[答案] (1)4 m (2)1.2 m (3)86 N8．如图所示，两个半径均为R 的四分之一圆弧构成的光滑细圆管轨道ABC 竖直放置，且固定在光滑水平面上，圆心连线O 1O 2水平．轻弹簧左端固定在竖直挡板上，右端与质量为m 的小球接触(不拴接，小球的直径略小于管的内径)，长为R 的薄板DE 置于水平面上，板的左端D 到管道右端C 的水平距离为R .开始时弹簧处于锁定状态，具有一定的弹性势能，重力加速度为g .解除弹簧锁定，小球离开弹簧后进入管道，最后从C 点抛出．已知小球在C 点时所受弹力大小为32mg .(1)求弹簧在锁定状态下的弹性势能E p；(2)若换用质量为m1的小球用锁定弹簧发射(弹簧的弹性势能不变)，小球质量m1满足什么条件时，从C点抛出的小球才能击中薄板DE?[解析](1)从解除弹簧锁定到小球运动到C点的过程中，弹簧的弹性势能转化为小球的动能和重力势能，设小球到达C点的速度大小为v1，根据能量守恒定律可得E p＝2mgR＋12m v21又小球经C点时所受的弹力的大小为32mg，分析可知弹力方向只能向下，根据向心力公式得mg＋32mg＝m v21R，联立解得E p＝134mgR.(2)小球离开C点后做平抛运动，根据平抛运动规律有2R＝12gt2，x＝v2t若要小球击中薄板，应满足R≤x≤2R，弹簧的弹性势能E p＝13 4mgR＝2m1gR＋12m1v22解得1310m≤m1≤2617m故小球质量满足1310m≤m1≤2617m时，小球能击中薄板DE.[答案] (1)134mgR (2)1310m ≤m 1≤2617m。

2018年高考物理母题题源系列专题04 平抛运动与圆周运动

母题04 平抛运动与圆周运动【母题来源一】 2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（全国III卷）【母题原题】在一斜面顶端，将甲乙两个小球分别以v和的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上。

甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时速率的A. 2倍B. 4倍C. 6倍D. 8倍【答案】 A点睛此题将平抛运动、斜面模型、机械能守恒定律有机融合，综合性强。

对于小球在斜面上的平抛运动，一般利用平抛运动规律和几何关系列方程解答。

【母题来源二】 2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（江苏卷）【母题原题】某弹射管每次弹出的小球速度相等．在沿光滑竖直轨道自由下落过程中，该弹射管保持水平，先后弹出两只小球．忽略空气阻力，两只小球落到水平地面的（）A. 时刻相同，地点相同B. 时刻相同，地点不同C. 时刻不同，地点相同D. 时刻不同，地点不同【答案】 B【解析】本题考查合运动与分运动的关系及时刻和位置的概念，意在考查考生的理解能力。

弹射管在竖直方向做自由落体运动，所以弹出小球在竖直方向运动的时间相等，因此两球应同时落地；由于两小球先后弹出，且弹出小球的初速度相同，所以小球在水平方向运动的时间不等，因小球在水平方向做匀速运动，所以水平位移相等，因此落点不相同，故选项B正确。

点睛：本题以平抛运动为背景考查合运动与分运动的关系及时刻和位置的概念，解题时要注意弹射管沿光滑竖直轨道向下做自由落体运动，小球弹出时在竖直方向始终具有跟弹射管相同的速度。

【命题意图】考查平抛运动规律，摩擦力、向心力的来源、圆周运动的规律以及离心运动等知识点，意在考查考生对圆周运动知识的理解能力和综合分析能力。

【考试方向】高考对平抛运动与圆周运动知识的考查，命题多集中在考查平抛运动与圆周运动规律的应用及与生活、生产相联系的命题，多涉及有关物理量的临界和极限状态求解或考查有关平抛运动与圆周运动自身固有的特征物理量。

竖直平面内的圆周运动结合能量知识命题，匀速圆周运动结合磁场相关知识命题是考试重点，历年均有相关选择题或计算题出现。

2018届高三下学期复习练习物理试题(解析版)

2018学年高三下学期物理复习练习题2一、单选题1. 在空中某一高度将一小球水平抛出，取抛出点为坐标原点，初速度方向为轴正方向，竖直向下为y轴正方向，得到其运动的轨迹方程为y=ax2（a为已知量），重力加速度为g。

则根据以上条件可以求得（）A. 物体距离地面的高度B. 物体作平抛运动的初速度C. 物体落地时的速度D. 物体在空中运动的总时间【答案】B【解析】试题分析：平抛物体的运动可分解为在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，结合平抛运动的规律求出y与x的关系式，从而进行求解。

根据x=v0t，得，由得，由题意知y=ax2，则，可以求出平抛运动的初速度，B选项正确；由于高度未知，无法求出运动的时间，也无法求出竖直分速度以及落地的速度，故A、C、D错误。

考点：平抛物体的运动规律2. 如图是伽利略研究自由落体运动实验的示意图，让小球由倾角为θ的光滑斜面由静止滑下，在不同的条件下进行多次实验，下列叙述正确是（）A. θ角越大，小球对斜面的压力越大B. θ角越大，小球运动的加速度越小C. θ角越大，小球从顶端运动到底端所需时间越短D. θ角一定，质量不同的小球运动的加速度也不同【答案】C【解析】试题分析：设小球质量为，根据小球运动过程垂直斜面方向受力平衡，可得小球受到支持力为，相互作用可得对斜面压力为，θ角越大，小球对斜面的压力越小，选项A错。

沿斜面方向，没有摩擦力，根据牛顿第二定律可得，θ角越大，小球运动的加速度越大，选项B错。

θ角一定，质量不同的小球运动的加速度都是，与小球质量无关，选项D错。

由于斜面长度一定，所以小球从顶端运动到底端有斜面长，运动时间，θ角越大，小球从顶端运动到底端所需时间越短，选项C对。

考点：牛顿运动定律3. 如图所示，传送带足够长，与水平面间的夹角α=370，并以v=10m/s的速度逆时针匀速转动着，在传送带的A端轻轻地放一个质量为m=1kg的小物体，若已知物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5，（g=10m/s2，sin370=0.6,cos370=0.8）则下列有关说法正确的是（）A. 小物体运动1s后，受到的摩擦力大小不适用公式B. 小物体运动1s后加速度大小为2 m/s2C. 在放上小物体的第1s内，系统产生50J的热量D. 在放上小物体的第1s内，至少给系统提供能量70J才能维持传送带匀速转动【答案】B【解析】试题分析：由题意知，释放后A受向下摩擦力，根据牛顿第二定律，求得加速度a1="10" m/s2，再根据v=a1t="10" m/s，可得：t=1s，即1s后物体与传送带速度相等，又因为mgsinθ>μmgcosθ，所以1s后物体继续做加速运动，，解得：a2="2" m/s2，摩擦力为动摩擦力，故适用公式F＝μF N，所以A错误；B正确；在第1s内物体的位移，传送带的位移，故相对位移，所以系统产生的热量，故C错误；物体增加的动能，系统提供能量，小于70J，故D错误。

2018版高考物理二轮专题限时集训3 平抛和圆周运动含解析精品

专题限时集训(三) 平抛和圆周运动(对应学生用书第121页)(限时：40分钟)一、选择题(本题共10小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．)1．(2018·河南三门峡陕州中学模拟)如图3-17所示，悬线一端固定在天花板上的O 点，另一端穿过一张CD 光盘的中央小孔后拴着一个橡胶球，橡胶球静止时，竖直悬线刚好挨着水平桌面的边沿．现将CD 光盘按在桌面上，并沿桌面边缘以速度v 匀速移动，移动过程中，CD 光盘中央小孔始终紧挨桌面边缘，当悬线与竖直方向的夹角为θ时，小球上升的速度大小为( )图3-17A ．v sin θB ．v cos θC ．v tan θD ．v cot θA [由题意可知，悬线与光盘交点参与两个运动，一是沿着悬线方向的运动，二是垂直悬线方向的运动，则合运动的速度大小为v ，由数学三角函数关系，则有：v 线＝v sin θ，而悬线的速度的大小，即为小球上升的速度大小，故A 正确，B 、C 、D 错误．]2．(2018·山东潍坊二模)河水由西向东流，河宽为800 m ，河中各点的水流速度大小为v 水，各点到较近河岸的距离为x ，v 水与x 的关系为v 水＝3400 x (m/s)，让小船船头垂直河岸由南向北渡河，小船划水速度大小恒为v 船＝4 m/s ，则下列说法中正确的是( )【导学号：19624187】图3-18A ．小船渡河的轨迹为直线B ．小船在河水中的最大速度是5 m/sC ．小船在距南岸200 m 处的速度小于距北岸200 m 处的速度D ．小船渡河的时间是160 sB [小船在沿河岸方向上做变速直线运动，在垂直于河岸方向上做匀速运动，合加速度的方向与合速度方向不在同一条直线上，做曲线运动，选项A 错误；小船到达离河岸x ＝d 2处，水流速度最大，合速度最大，最大水流速度为v 水m ＝3400×12×800 m/s ＝3 m/s ，故小船在河水中的最大速度v ＝5m/s ，选项B 正确；小船在距南岸和北岸200 m 处时水流速度相同，故小船的速度相同，选项C 错误；小船渡河的时间t ＝d v 船＝8004 s ＝200 s ，选项D 错误．]3．(2018·高三第一次全国大联考(新课标卷Ⅱ))有一竖直转轴以角速度ω匀速旋转，转轴上的A 点有一长为l 的细绳系有质量m 的小球．要使小球在随转轴匀速转动的同时又不离开光滑的水平面，则A 点到水平面高度h 最小为( )图3-19A.g ω2B ．ω2g C.ω2g D.g 2ω2A [以小球为研究对象，小球受三个力的作用，重力mg ，水平面支持力N 、绳子拉力F ，在竖直方向合力为零，在水平方向所需向心力为m v 2R ，设绳子与竖直夹角为θ，则有：R ＝h tan θ，那么F cos θ＋N ＝mg ；F sin θ＝mω2h tanθ；当球即将离开水平面时，N＝0，此时F cos θ＝mg，F sin θ＝mg tan θ＝mω2h tan θ，即h＝gω2.故选A.]4．(2018·武汉华中师大一附中模拟)如图3-20所示，一根细线下端拴一个金属小球A，细线的上端固定在金属块B上，B放在带小孔的水平桌面上，小球A 在某一水平面内做匀速圆周运动．现使小球A改到一个更低一些的水平面上做匀速圆周运动(图上未画出)，金属块B在桌面上始终保持静止，则后一种情况与原来相比较，下面的判断中正确的是()【导学号：19624188】图3-20A．金属块B受到桌面的静摩擦力变大B．金属块B受到桌面的支持力变小C．细线的张力变大D．小球A运动的角速度减小D[设A、B质量分别为m、M，A做匀速圆周运动的向心加速度为a，细线与竖直方向的夹角为θ，对B研究，B受到的静摩擦力f＝T sin θ，对A，有：T sin θ＝ma，T cos θ＝mg，解得a＝g tan θ，θ变小，a减小，则静摩擦力大小变小，故A错误；以整体为研究对象知，B受到桌面的支持力大小不变，应等于(M＋m)g，故B错误；细线的拉力T＝mgcos θ，θ变小，T变小，故C错误；设细线长为l，则a＝g tan θ＝ω2l sin θ，ω＝gl cos θ，θ变小，ω变小，故D正确．]5．(2018·辽宁省盘锦模拟)如图3-21所示是排球场的场地示意图，设排球场的总长为L，前场区的长度为L6，网高为h，在排球比赛中，对运动员的弹跳水平要求很高．如果运动员的弹跳水平不高，运动员的击球点的高度小于某个临界值H，那么无论水平击球的速度多大，排球不是触网就是越界．设某一次运动员站在前场区和后场区的交界处，正对网前竖直跳起垂直网将排球水平击出，关于该种情况下临界值H 的大小，下列关系式正确的是( )图3-21A ．H ＝4948hB ．H ＝16(L ＋h )15LC ．H ＝1615hD ．H ＝(L ＋h )L hC [将排球水平击出后排球做平抛运动，排球刚好触网到达底线时，有： L 6＝v 02(H －h )gL 6＋L2＝v 02H g 联立解得H ＝1615h ，故选C.]6．(2018·儋州市四校联考)如图3-22所示，轻杆长为L ，一端固定在水平轴上的O 点，另一端系一个小球(可视为质点)．小球以O 为圆心在竖直平面内做圆周运动，且能通过最高点，g 为重力加速度．下列说法正确的是( )【导学号：19624189】图3-22A ．小球通过最高点时速度可能小于gLB ．小球通过最高点时所受轻杆的作用力不可能为零C ．小球通过最高点时所受轻杆的作用力随小球速度的增大而增大D ．小球通过最高点时所受轻杆的作用力随小球速度的增大而减小A [小球在最高点时，杆对球可以表现为支持力，由牛顿第二定律得：mg－F ＝m v 2L ，则得v <gL ，故A 正确．当小球速度为gL 时，由重力提供向心力，杆的作用力为零，故B 错误．杆子在最高点可以表现为拉力，此时根据牛顿第二定律有mg ＋F ＝m v 2L ，则知v 越大，F 越大，即随小球速度的增大，杆的拉力增大．小球通过最高点时杆对球的作用力也可以表现为支持力，当表现为支持力时，有mg －F＝m v 2L ，则知v 越大，F 越小，即随小球速度的增大，杆的支持力减小，故C 、D 错误．](2018·衡水市冀州中学一模)如图所示，光滑斜面与水平面成α角，斜面上一根长为l ＝0.30 m 的轻杆，一端系住质量为0.2 kg 的小球，另一端固定在O 点，现将轻杆拉直至水平位置，然后给小球一沿着平板并与轻杆垂直的初速度v 0＝3.0 m/s ，g 取10 m/s 2，则( )A ．此时小球的加速度大小为30 m/s 2B ．小球到达最高点时杆的弹力沿斜面向上C ．若增大v 0，到达最高点时杆子对小球的弹力一定增大D ．若增大v 0，到达最高点时杆子对小球的弹力可能减小C [小球做变速圆周运动，在初位置加速度不指向圆心，将其分解：切向加速度为：a ′＝mg sin αm ＝g sin α；向心加速度为：a n ＝v 20l ＝320.30＝30 m/s 2；此时小球的加速度为合加速度，a ＝a 2n ＋a ′2>a n ＝30 m/s 2>30 m/s 2，故A 错误；从开始到最高点过程，根据动能定理，有：－mgl sin α＝12m v 21－12m v 20；解得：v 1＝v 20－2gl sin α＝9－6sin α m/s ；考虑临界情况，如果没有杆的弹力，重力的平行斜面分力提供向心力，有：mg sin α＝m v 22l ，解得：v 2＝gl sin α＝3sin α m/s ，可以得到v 2小于v 1，说明杆在最高点对球是拉力，故B 错误；在最高点时，轻杆对小球的弹力是拉力，故：F ＋mg sin α＝m v 2最高l ，如果初速度增大，则最高点速度也增加，故拉力F 一定增加，故C 正确，D 错误．]7．(2018·枣庄期末)在竖直杆上安装一个光滑小导向槽，使竖直上抛的小球能改变方向后做平抛运动；不计经导向槽时小球的能量损失；设小球从地面沿杆竖直上抛的速度大小为v ，重力加速度为g ；那么当小球有最大水平位移时，下列说法正确的是( )【导学号：19624180】图3-23A ．导向槽位置应在高为v 24g 的位置B ．最大水平距离为v 2gC ．小球在上、下两过程中，在经过某相同高度时，合速度的大小总有v 下＝2v 上D ．当小球落地时，速度方向与水平方向成45°角AD [设平抛时的初速度为v 0，根据机械能守恒定律可得：12m v 20＋mgh ＝12m v 2，解得：v 0＝v 2－2gh ；根据平抛运动的知识可得下落时间：t ＝2h g ，则水平位移x ＝v 0t ＝(v 2g －2h )·2h ，所以当v 2g －2h ＝2h 时水平位移最大，解得h ＝v 24g ，A 正确；最大的水平位移为：x ＝4h 2＝2h ＝v 22g ，B 错误；根据机械能守恒定律可知，在某高度处时上升的速率和下落的速率相等，C错误；设速度与水平方向成θ角，位移与水平方向的夹角为α，根据平抛运动的规律可知，tan θ＝2tan α＝2×h 2h ＝1，则θ＝45°，所以D 正确．]8．(2018·南宁市高考物理一模)如图3-24所示，小球从斜面底端A 点正上方h 高处，以某一速度正对倾角为θ的斜面水平抛出时，小球到达斜面的位移最小，(重力加速度为g )则( )图3-24A ．小球平抛的初速度v 0＝gh2sin θB ．小球平抛的初速度v 0＝sin θgh2cos θ C ．飞行时间t ＝2h g cos θ D ．飞行时间t ＝2hg cos θAC [过抛出点作斜面的垂线，如图所示：当小球落在斜面上的B 点时，位移最小，设运动的时间为t ，则水平方向：x ＝h cos θ·sin θ＝v 0t竖直方向：y ＝h cos θ·cos θ＝12gt 2.解得v 0＝gh2sin θ，t ＝2hg cos θ.故选A 、C.]9．(2018·晋城市三模)如图3-25所示，A 、B 、C 三点在同一个竖直平面内，且在同一直线上，一小球若以初速度v 1从A 点水平抛出，恰好能通过B 点，从A 点运动到B 点所用时间为t 1，到B 点时速度与水平方向的夹角为θ1，落地时的水平位移为x 1；若以初速度v 2从A 点水平抛出，恰好能通过C 点，从A点运动到C点时速度与水平方向的夹角为θ2，落地时的水平距离为x2.已知AB的水平距离是BC水平距离的2倍，则()【导学号：19624181】图3-25A．v1∶v2＝2∶3 B．t1∶t2＝2∶ 3C．tan θ1∶tan θ2＝2∶3 D．x1∶x2＝2∶ 3BD[由于A、B、C三点在同一个竖直平面内，且在同一直线上，所以竖直方向的位移和水平方向上位移比值一定；设ABC的连线与水平方向之间的夹角为θ，则：tan θ＝yx＝12gt2v0t①解得：t＝2v0tan θg. ②则落在ABC的连线上时竖直方向上的分速度v y＝gt＝2v0tan θ.设速度与水平方向的夹角为α，有tan α＝v yv0＝2tan θ③知小球到达ABC的连线上时，速度与水平方向的夹角与初速度无关，则小球速度与水平方向的夹角相同．由几何关系可知，AB之间的水平距离与AC之间的水平距离之比为2∶3；所以小球到达B点与C点时，竖直方向的位移之比为：y by c＝23④由y＝12gt2 ⑤联立②⑤得：y＝2v20tan2θg，所以：y by c＝v21v22⑥联立④⑥可得：v1v2＝23⑦故A错误；联立②⑦得：t1t2＝v12＝23，故B正确；由公式③知，小球到达ABC 的连线上的B 点与C 点时，速度与水平方向的夹角与初速度无关，则小球与水平方向的夹角相同，所以tan θ1∶tan θ2＝1∶1，故C 错误；两个小球在竖直方向都做自由落体运动，所以运动的时间是相等的，水平方向的位移：x ＝v 0t ⑧联立⑦⑧可得：x 1x 2＝v 1v 2＝23，故D 正确．] 10．如图3-26所示为赛车场的一个水平“梨形”赛道，两个弯道分别为半径R＝90 m 的大圆弧和r ＝40 m 的小圆弧，直道与弯道相切．大、小圆弧圆心O 、O ′距离L ＝100 m ．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，绕赛道一圈时间最短(发动机功率足够大，重力加速度g 取10 m/s 2，π＝3.14)，则赛车( )【导学号：19624182】图3-26A ．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/sC ．在直道上的加速度大小为5.63 m/s 2D ．通过小圆弧弯道的时间为5.58 sAB [赛车做圆周运动时，由F ＝m v 2R知，在小圆弧上的速度小，故赛车绕过小圆弧后加速，选项A 正确；在大圆弧弯道上时，根据F ＝m v 2R 知，其速率v ＝FR m ＝ 2.25mgR m ＝45m/s ，选项B 正确；同理可得在小圆弧弯道上的速率v ′＝30 m/s.如图所示，由边角关系可得α＝60°，直道的长度x ＝L sin 60°＝50 3 m ，据v 2－v ′2＝2ax 知在直道上的加速度a ≈6.50 m/s 2，选项C 错误；小弯道对应的圆心角为120°，弧长为s ＝2πr 3，对应的运动时间t ＝s v ′≈2.79 s ，选项D 错误．] 二、计算题(本题共2小题，共32分)11．(14分)(2018·沈阳模拟)用光滑圆管制成如图3-27所示的轨道，竖直立于水平地面上，其中ABC 为圆轨道的一部分，CD 为倾斜直轨道，二者相切于C 点，已知圆轨道的半径R ＝1 m ，倾斜轨道CD 与水平地面的夹角为θ＝37°，现将一小球以一定的初速度从A 点射入圆管，小球直径略小于圆管的直径，取重力加速度g ＝10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求小球通过倾斜轨道CD 的最长时间(结果保留一位有效数字)．图3-27【解析】小球通过倾斜轨道时间若最长，则小球到达圆轨道的最高点的速度为0，从最高点到C 点：对小球由动能定理可得：mgh ＝12m v 2C由几何关系得：h ＝R －R cos θ小球在CD 段匀加速直线运动，由位移公式得：L ＝v C t ＋12at 2CD 的长度为：L ＝R (1＋cos θ)sin θ对小球利用牛顿第二定律可得：mg sin θ＝ma代入数据联立解得：t＝－1＋103s≈0.7 s.【答案】0.7 s12．(18分)某电视台《快乐向前冲》节目中的场地设施如图3-27所示，AB为水平直轨道，上面安装有电动悬挂器，可以载人运动，水面上漂浮着一个半径为R、角速度为ω，铺有海绵垫的转盘，转盘的轴心离平台的水平距离为L，平台边缘与转盘平面的高度差为H.选手抓住悬挂器，可以在电动机带动下，从A点下方的平台边缘处沿水平方向做初速度为零，加速度为a的匀加速直线运动．选手必须做好判断，在合适的位置释放，才能顺利落在转盘上．设人的质量为m(不计身高大小)，人与转盘间的最大静摩擦力为μmg，重力加速度为g.图3-27(1)假设选手落到转盘上瞬间相对转盘速度立即变为零，为保证他落在任何位置都不会被甩下转盘，转盘的角速度ω应限制在什么范围？(2)若已知H＝5 m，L＝8 m，a＝2 m/s2，g取10 m/s2，且选手从某处C点释放能恰好落到转盘的圆心上，则他是从平台出发后多长时间释放悬挂器的？【导学号：19624183】【解析】(1)设选手落在转盘边缘也不至被甩下，最大静摩擦力提供向心力，则有：μmg≥mω2R即转盘转动角速度应满足ω≤μg R.(2)设水平加速段位移为x1，时间为t1；平抛时水平位移为x2，时间为t2则加速时有x1＝12at21v＝at1平抛运动阶段x2＝v t2H＝12gt22全程水平方向：x1＋x2＝L代入已知各量数值，联立以上各式解得t1＝2 s.【答案】(1)ω≤μgR(2)2 s。

2018版高考物理(新课标)一轮复习习题：第四章曲线运动万有引力与航天课时作业18含答案

课时作业（十八）平抛运动、圆周运动热点问题分析［基础训练］1．（2017·四川乐山调考)如图所示,一个内壁光滑的圆锥筒，其轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动．有一质量为m 的小球A 紧贴着筒内壁在水平面内做匀速圆周运动，筒口半径和筒高分别为R 和H ，小球A 所在的高度为筒高的一半，已知重力加速度为g ，则（ )A ．小球A 做匀速圆周运动的角速度ω＝错误!B ．小球A 受到重力、支持力和向心力三个力作用C ．小球A 受到的合力大小为mgR HD ．小球A 受到的合力方向垂直筒壁斜向上答案：A 解析：对小球进行受力分析可知，小球受重力、支持力两个力的作用,两个力的合力提供向心力，由向心力关系可得mg cot θ＝mω2r ,其中cot θ＝H R，r ＝错误!，解得ω＝错误!,选项A 正确，B 错误；小球所受合力方向应指向圆周运动的圆心，提供向心力,所以合力大小为mg cot θ＝错误!，选项C 、D 错误．2．（2017·福建毕业班质检）如图所示，长均为L 的两根轻绳，一端共同系住质量为m 的小球，另一端分别固定在等高的A 、B 两点,A 、B 两点间的距离也为L .重力加速度大小为g 。

现使小球在竖直平面内以AB 为轴做圆周运动，若小球在最高点速率为v 时，两根绳的拉力恰好均为零,则小球在最高点速率为2v 时，每根绳的拉力大小为（）A 。

错误!mgB.错误!错误!mg C ．3mg D ．2错误!mg答案：A 解析：当小球以速度v 通过最高点时，mg ＝m 错误!；当小球以2v 通过最高点时，设每根绳拉力大小为F ,则3F ＋mg ＝m 错误!，解得F ＝错误!mg ，选项A 正确．3．(2017·湖南株洲二中月考）用一根细线一端系一小球（可视为质点），另一端固定在一光滑锥顶上，如图所示，设小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为ω,线的张力为T ，则T 随ω2变化的图象是下图中的( ）答案：B 解析:设绳长为L,锥面与竖直方向夹角为θ，当ω＝0时，小球静止，受重力mg、支持力N和绳的拉力T而平衡，T＝mg cos θ≠0，A错误；ω增大时，T增大，N减小，当N＝0时,角速度为ω0，当ω<ω0时，由牛顿第二定律得T sin θ－N cos θ＝mω2L sin θ，T cos θ＋N sin θ＝mg，解得T＝mω2L sin2θ＋mg cos θ，当ω〉ω0时，小球离开锥面，绳与竖直方向夹角变大，设为β，由牛顿第二定律得T sin β＝mω2L sin β，所以T ＝mLω2,可知T。

专题04 曲线运动平抛运动圆周运动第02期-决胜2018年高考之全国优质试题物理分项汇编江苏特刊含解析

决胜2018高考之全国名校试题物理分项汇编（江苏版）专题18 曲线运动平抛运动圆周运动一、选择题1.【江苏省扬州市2018-2018学年度高三第四次模拟测试】如图所示，高为H 的塔吊臂上有一可以沿水平方向运动的小车A ，小车A 下的绳索吊着重物B ．在小车A 与物体B 以相同的水平速度沿吊臂向右匀速运动的同时，绳索将重物B 向上吊起，A 、B 之间的距离以2d H t =-规律随时间t 变化，则在上述过程中A ．绳索受到的拉力不断增大B ．绳索对重物做功的功率不断增大C ．重物做速度大小不断增大的曲线运动D ．重物做加速度大小不断减小的曲线运动【答案】BC考点：考查了运动的合成与分解【名师点睛】合运动与分运动具有等效性，因而可以通过先研究分运动，再合成为合运动，从而得到合运动的规律．2.【江苏省泰州中学2018—2018学年度第一学期第一次月考】如图所示，从地面上同一位置抛出两小球A 、B ，分别落在地面上的M 、N 点，两球运动的最大高度相同．空气阻力不计，则A．B的加速度比A的大B．B的飞行时间比A的长C．B在最高点的速度比A在最高点的大D．B在落地时的速度比A在落地时的大【答案】CD考点：斜抛运动、动能定理【名师点睛】本题考查运用运动的合成与分解的方法处理斜抛运动的能力，两球均做斜抛运动，运用运动的分解方法可知：水平方向做匀速直线运动，竖直方向做竖直上抛运动。

根据运动的对称性可知，两球上升和下落的时间相等。

因为两球运动的时间相等，而B的水平位移大，所以B的水平速度就大，在最高点也大。

因为A、B的竖直分速度相等，B的水平速度大，则可知B初速度大，在由机械能守恒可知落地速度的大小关系。

3.【江苏省泰州中学2018—2018学年度第一学期第一次月考】如图所示，叠放在水平转台上的小物体A、B、C能随转台一起以角速度ω匀速转动，A、B、C的质量分别为3m、2m、m，A与B、B与转台、C与转台间的动摩擦因数都为μ，B、C离转台中心的距离分别为r、1.5r．设本题中的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．以下说法不正确的是A ．B 对A 的摩擦力一定为3μmgB ．C 与转台间的摩擦力大于A 与B 间的摩擦力 C ．转台的角速度一定满足：23grμω≤D ．转台的角速度一定满足：3grμω≤【答案】ABD考点：圆周运动、向心力【名师点睛】在转动过程中，三个物体都需要向心力来维持，均是是静摩擦力作为向心力，当摩擦力不足以做向心力时物体将会发生相对滑动。

2018届高考物理二轮复习圆周运动专题卷(广东专用)

圆周运动专题1.如图所示，小球用细绳悬挂于O点，在O点正下方有一固定的钉子C，把小球拉到水平位置后无初速度释放，当细线转到竖直位置与钉子C相碰的前后瞬间，下列说法正确的是A．小球的线速度变大B．小球的向心加速度不变C．小球的向心加速度突然变大D．绳中张力突然变大2.如图所示，B和C是一组塔轮，即B和C半径不同，但固定在同一转动轴上，其半径之比为R B:R C=3:2，A轮的半径大小与C轮相同，它与B轮紧靠在一起，当A轮绕过其中心的竖直轴转动时，由于摩擦作用，B轮也随之无滑动地转动起来。

a、b、c分别为三轮边缘的三个点，则a、b、c三点在运动过程中的A．线速度大小之比为3:2:2B．角速度之比为3:3:2C．转速之比为2:3:2D．向心加速度大小之比为9:6:43.火车轨道在转弯处外轨高于内轨，其高度由转弯半径与火车速度确定。

若在转弯处规定行驶速度为v，则下列说法正确的是A．当速度大于v时，轮缘挤压外轨B．当速度小于v时，轮缘挤压外轨C．当以v的速度通过此弯路时，火车重力与轨道支持力的合力提供向心力D．当以v的速度通过此弯路时，火车重力、轨道支持力和外轨对轮缘弹力的合力提供向心力4.长为L的轻杆，一端固定一个小球，另一端固定在光滑的水平轴上，使小球在竖直面内做圆周运动，关于最高点的速度v，下列说法中正确的是A．v的极小值为B．v由零逐渐增大，向心力也增大C．当v由极小值逐渐增大时，杆对小球的弹力逐渐增大D．当v由逐渐减小时，杆对小球的弹力逐渐增大5.如图所示，两根长度相同的细线分别系有两个完全相同的小球，细线的上端系于O点；设法让两个小球均在水平面上做匀速圆周运动，已知L1跟竖直方向的夹角为60°，L2跟竖直方向的夹角为30°，下列说法正确的是A．细线L1和细线L2所受的拉力大小之比为:1B．小球m1和m2的角速度大小之比为:1C．小球m1和m2的向心力大小之比为3:1D．小球m1和m2的线速度大小之比为3:16.“飞车走壁”杂技表演比较受青少年的喜爱，这项运动由杂技演员驾驶摩托车，简化后的模型如图所示，表演者沿表演台的侧壁做匀速圆周运动。

高考物理专题---平抛运动-圆周运动及参考答案

高考专题四：平抛运动圆周运动一、选择题。

本题共16小题。

（每小题6分，共96分。

第1—8题在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，第9—16题有的有多项符合题目要求。

）1.如图所示，帆板在海面上以速度v 朝正西方向运动，帆船以速度v 朝正北方向航行，以帆板为参照物( )A.帆船朝正东方向航行，速度大小为vB.帆船朝正西方向航行，速度大小为vC.帆船朝南偏东45°方向航行，速度大小为2vD.帆船朝北偏东45°方向航行，速度大小为2v2.取水平地面为重力势能零点。

一物块从某一高度水平抛出，在抛出点其动能与重力势能恰好相等。

不计空气阻力，该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为（） A.6π B. 4π C. 3π D. 125π3.如图，一质量为M 的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内；套在大环上质量为m 的小环（可视为质点），从大环的最高处由静止滑下。

重力加速度大小为g ，当小环滑到大环的最低点时，大环对轻杆拉力的大小为( )A.Mg-5mgB.Mg+mgC. Mg+5mgD. Mg+10mg4.如图，一半径为R ，粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置,直径POQ 水平。

一质量为m 的质点自P 点上方高度R 处由静止开始下落，恰好从P 点进入轨道。

质点滑到轨道最低点N 时，对轨道的压力为4mg ，g 为重力加速度的大小。

用W 表示质点从P 点运动到N 点的过程中客服摩擦力所做的功。

则( )A. mgR W 21=，质点恰好可以到达Q 点 B. mgR W 21>，质点不能到达Q 点C. mgR W 21=，质点到达Q 后，继续上升一段距离D. mgR W 21<，质点到达Q 后，继续上升一段距离5.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，使两绳均被水平拉直，如图所示，将两球由静止释放，在各自轨迹的最低点．( )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6.如图所示，汽车用跨过定滑轮的轻绳提升物块A.汽车匀速向右运动，在物块A到达滑轮之前，关于物块A，下列说法正确的是( )A.将竖直向上做匀速运动B.将处于超重状态C.将处于失重状态D.将竖直向上先加速后减速7.如图所示，一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量相等的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则以下说法中正确的是( )A．A球的角速度等于B球的角速度B．A球的线速度大于B球的线速度C．A球的运动周期小于B球的运动周期D．A球对筒壁的压力大于B球对筒壁的压力8.如图所示，竖直放置的光滑圆轨道被固定在水平地面上，半径r＝0.4 m，最低点处有一小球(半径比r小得多).现给小球一个水平向右的初速度v0，要使小球不脱离圆轨道，则v0应满足(取g＝10 m/s2)( )①v0≥0 ②v0≥4 m/s③v0≥2 5 m/s ④v0≤2 2 m/sA.①和④B.②或④C.③或④D.②和③9.“水流星”是一种常见的杂技项目，该运动可以简化为细绳一端系着小球在竖直平面内的圆周运动模型，如图所示，已知绳长为l，重力加速度为g，则( )A．小球运动到最低点Q时，处于失重状态B．小球初速度v0越大，则在P、Q两点绳对小球的拉力差越大C．当v0>6gl时，小球一定能通过最高点PD．当v0<gl时，细绳始终处于绷紧状态10.为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动，用如图所示的装置进行实验.小锤打击弹性金属片后，A 球水平抛出，同时B 球被松开，自由下落，关于该实验，下列说法中正确的有( ) A.两球的质量应相等 B.两球应同时落地C.应改变装置的高度，多次实验D.实验也能说明A 球在水平方向上做匀速直线运动11.如图所示，斜面倾角为θ，位于斜面底端A 正上方的小球以初速度v 0正对斜面顶点B 水平抛出，小球到达斜面经过的时间为t ，重力加速度为g ，则下列说法中正确的是( ) A.若小球以最小位移到达斜面，则t ＝2v 0g tan θB.若小球垂直击中斜面，则t ＝v 0g tan θC.若小球能击中斜面中点，则t ＝2v 0g tan θD.无论小球怎样到达斜面，运动时间均为t ＝2v 0tan θg12.质量为0.2 kg 的物体在水平面上运动，它的两个正交分速度图线分别如图甲、乙所示，由图可知( )A.最初4 s 内物体的位移为8 2 mB.从开始至6 s 末物体都做曲线运动C.最初4 s 内物体做曲线运动，接下来的2 s 内物体做直线运动D.最初4 s 内物体做直线运动，接下来的2 s 内物体做曲线运动13.如图，一固定容器的内壁是半径为R 的半球面；在半球面水平直径的一端有一质量为m 的质点P 。

高中物理专题练习-平抛运动与圆周运动万有引力定律的应用(含答案)

高中物理专题练习-平抛运动与圆周运动万有引力定律的应用（含答案）满分：100分时间：60分钟一、单项选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分。

每小题只有一个选项符合题意。

) 1．(山东理综,14)距地面高5 m的水平直轨道上A、B两点相距2 m,在B点用细线悬挂一小球,离地高度为h,如图。

小车始终以4 m/s的速度沿轨道匀速运动,经过A点时将随车携带的小球由轨道高度自由卸下,小车运动至B点时细线被轧断,最后两球同时落地。

不计空气阻力,取重力加速度的大小g＝10 m/s2。

可求得h等于()A．1.25 m B．2.25 m C．3.75 m D．4.75 m2．(浙江理综,17)如图所示为足球球门,球门宽为L。

一个球员在球门中心正前方距离球门s处高高跃起,将足球顶入球门的左下方死角(图中P点)。

球员顶球点的高度为h,足球做平抛运动(足球可看成质点,忽略空气阻力),则()A．足球位移的大小x＝L24＋s2B．足球初速度的大小v0＝g2h（L24＋s2）C．足球末速度的大小v＝g2h（L24＋s2）＋4ghD．足球初速度的方向与球门线夹角的正切值tan θ＝L 2s3．(新课标全国卷Ⅰ,18)一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示。

水平台面的长和宽分别为L1和L2,中间球网高度为h。

发射机安装于台面左侧边缘的中点,能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球,发射点距台面高度为3h。

不计空气的作用,重力加速度大小为g。

若乒乓球的发射速率v在某范围内,通过选择合适的方向,就能使乒乓球落到球网右侧台面上,则v 的最大取值范围是()A.L 12g6h ＜v ＜L 1g6hB.L 14gh ＜v ＜（4L 21＋L 22）g6hC.L 12g 6h ＜v ＜12（4L 21＋L 22）g6hD.L 14g h ＜v ＜12（4L 21＋L 22）g6h4．(天津理综,4)未来的星际航行中,宇航员长期处于零重力状态,为缓解这种状态带来的不适,有人设想在未来的航天器上加装一段圆柱形“旋转舱”,如图所示。

2018-2019学年人教版高中物理高考专题复习专题3《平抛运动与圆周运动》测试卷(含解析版)

2018-2019学年人教版高中物理高考专题复习专题3《平抛运动与圆周运动》测试卷一、单选题(共15小题)1.关于平抛运动，下列说法正确的是（）A．不论抛出位置多高，抛出速度越大的物体，其水平位移一定越大B．不论抛出位置多高，抛出速度越大的物体，其飞行时间一定越长C．不论抛出速度多大，抛出位置越高，其飞行时间一定越长D．不论抛出速度多大，抛出位置越高，飞得一定越远2.如图所示为游乐园中的“空中飞椅”设施，游客乘坐飞椅从启动，匀速旋转，再到逐渐停止运动的过程中，下列说法正确的是（）A．当游客速率逐渐增加时，其所受合外力的方向一定与速度方向相同B．当游客做匀速率圆周运动时，其所受合外力的方向总是与速度方向垂直C．当游客做匀速率圆周运动时，其所受合外力的方向一定不变D．当游客做速率减小的曲线运动时，其所受合外力的方向一定与速度方向相反3.无风时气球匀速竖直上升，速度为3m/s．现吹水平方向的风，使气球获4m/s的水平速度，气球经一定时间到达某一高度h，则（）A．气球实际速度的大小为7m/sB．气球的运动轨迹是曲线C．若气球获5m/s的水平速度，气球到达高度h的路程变长D．若气球获5m/s的水平速度，气球到达高度h的时间变短4.有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为v的大河。

小明驾着小船渡河，去程时船头指向始终与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直。

去程与回程所用时间的比值为k，船在静水中的速度大小相同，则小船在静水中的速度大小为（）A．B．C．D．5.如图所示，两次渡河时船对水的速度大小和方向都不变．已知第一次实际航程为A至B，位移为S1，实际航速为v1，所用时间为t1．由于水速增大，第二次实际航程为A至C，位移为S2，实际航速为v2，所用时间为t2．则（）A．t2＞t1B．t2＞t1C．t2＝t1D．t2＝t16.如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，内侧壁半径为R，小球半径为r，则下列说法正确的是()A．小球通过最高点时的最小速度vmin＝B．小球通过最低点时的最小速度vmin＝C．小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力D．小球在水平线ab以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力7.如图，在一半经为R的球面顶端放一质量为m的物块，现给物块一初速度v0，，则（）A．若，则物块落地点离A点B．若球面是粗糙的，当时，物块一定会沿球面下滑一段，再斜抛离球面C．若，则物块落地点离A点为RD．若移，则物块落地点离A点至少为2R8.在云南省某些地方到现在还要依靠滑铁索过江（如图甲），若把这滑铁索过江简化成图乙的模型，铁索的两个固定点A，B在同一水平面内，AB间的距离为L=80m，绳索的最低点离AB的垂直距离为h=8m，若把绳索看做是圆弧，已知一质量m=52kg的人借助滑轮（滑轮质量不计）滑到最低点的速度为10m/s（取g=10m/s2），那么()A．人在整个绳索上运动可看成是匀速圆周运动B．下滑过程中人的机械能保持不变C．人在滑到最低点时对绳索的压力为570ND．在滑到最低点时人处于失重状态9.静止的城市绿化洒水车，由横截面积为S的水龙头喷嘴水平喷出水流，水流从射出喷嘴到落地经历的时间为t,水流落地点与喷嘴连线与水平地面间的夹角为，忽略空气阻力（重力加速度g取10）,以下说法正确的是（）A．水流射出喷嘴的速度为B．空中水柱的水量为C．水流落地时位移大小为D．水流落地时的速度为10.如图所示，位于同一高度的小球A，B分别以v1和v2的速度水平抛出，都落在了倾角为30°的斜面上的C点，小球B恰好垂直打到斜面上，则v1，v2之比为（）A．1∶1B．2∶1C．3∶2D．2∶311.如图所示，x轴在水平地面上，y轴竖直向上，在y轴上的P点分别沿x轴正方向和y轴正方向以相同大小的初速度抛出两个小球a和b，不计空气阻力，若b上行的最大高度等于P点离地的高度，则从抛出到落地，有（）A．a的运动时间是b的运动时间的倍B．a的位移大小是b的位移大小的倍C．a，b落地时的速度相同，因此动能一定相同D．a，b落地时的速度不同，但动能可能相同12.如图所示，某人向对面的山坡上水平抛出两个质量不等的石块，分别落到Ａ，Ｂ两处．不计空气阻力，则落到Ｂ处的石块（）A．初速度大，运动时间短B．初速度大，运动时间长C．初速度小，运动时间短D．初速度小，运动时间长13.在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上做初速度为零，加速度为a的匀加速运动，同时人顶着直杆以速度v0水平向右匀速移动，经过时间t，猴子沿杆向上移动的高度为h，人顶杆沿水平地面移动的距离为x，如图所示，关于猴子的运动情况，下列说法中正确的是（）A．相对地面的运动轨迹为直线B．相对地面做变加速曲线运动C．t时刻猴子对地速度的大小为（v0+at）D．t时间内猴子对地的位移大小为14.如图，一小球从光滑曲面由静止释放，离开轨道末端后做平抛运动，最后撞到离轨道末端水平距离为d的竖直墙壁上，要使小球撞到墙壁时的速度最小，小球由静止释放的高度h为()A．dB．C．D．2d15.如图所示，一条小船位于200m宽的河中央A点处，从这里向下游100m处有一危险的急流区，当时水流速度为4m/s，为使小船避开危险区沿直线到达对岸，小船在静水中的速度至少为()．A．m/sB．m/sC．2m/sD．4m/s二、计算题(共3小题)16.动画片《熊出没》中有这样一个情节：某天熊大和熊二中了光头强设计的陷阱，被挂在了树上（如图甲），聪明的熊大想出了一个办法，让自己和熊二荡起来使绳断裂从而得救，其过程可简化如图乙所示，设悬点为0，离地高度为H=6m，两熊可视为质点且总质量m=500k g，重心为A，荡下过程重心到悬点的距离L=2m且保持不变，绳子能承受的最大张力为T=104N，光头强（可视为质点）位于距离0点水平距离s=5m的B点处，不计一切阻力，重力加速度g=10m/s2。

高考物理一轮复习专题4.10 平抛运动与圆周运动综合问题千题精练

专题4.10 平抛运动与圆周运动综合问题一．选择题1. (2018徐州期中)如图所示，链球上面安有链子和把手。

运动员两手握着链球的把手，人和球同时快速旋转，最后运动员松开把手，链球沿斜向上方向飞出，不计空气阻力。

关于链球的运动, 下列说法正确的有A.链球脱手后做匀变速曲线运动B.链球脱手时沿金属链方向飞出C.链球抛出角度一定时，脱手时的速率越大，则飞得越远D.链球脱手时的速率一定时，抛出角度越小，一定飞得越远【参考答案】AC2（2018湖北荆州第一次质检）如图所示，一位同学玩飞镖游戏。

圆盘最上端有一P 点，飞镖抛出时与P 等高，且距离P 点为L 。

当飞镖以初速度v 0垂直盘面瞄准P 点抛出的同时，圆盘以经过盘心O 点的水平轴在竖直平面内匀速转动。

忽略空气阻力，重力加速度为g ，若飞镖恰好击中P 点，则v 0可能为 ( )A ．2LωπB ．2L ωπC ．3L ωπD ．4L ωπ．【参考答案】C3. 如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，从B 点脱离后做平抛运动，经过0.3 s 后又恰好垂直与倾角为45°的斜面相碰。

已知半圆形管道的半径R ＝1 m ，小球可看做质点且其质量为m ＝1 kg ，g 取10 m/s 2。

则( )A.小球在斜面上的相碰点C 与B 点的水平距离是0.9 mB.小球在斜面上的相碰点C 与B 点的水平距离是1.9 mC.小球经过管道的B 点时，受到管道的作用力F N B 的大小是1 ND.小球经过管道的B 点时，受到管道的作用力F N B 的大小是2 N 【参考答案】AC【名师解析】根据平抛运动的规律，小球在C 点的竖直分速度v y ＝gt ＝3 m/s ，水平分速度v x ＝v y tan 45°＝3 m/s ，则B 点与C 点的水平距离为x ＝v x t ＝0.9 m ，选项A 正确，B 错误；在B 点设管道对小球的作用力方向向下，根据牛顿第二定律，有F N B ＋mg ＝m v 2BR，v B ＝v x ＝3 m/s ，解得F N B ＝－1 N ，负号表示管道对小球的作用力方向向上，选项C 正确，D 错误。

高考物理一轮总复习第四章第四讲平抛运动圆周运动的临界问题练习含解析

平抛运动、圆周运动的临界问题[A组·基础题]1. 如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度ω转动，盘面上离转轴距离2.5 m处有一小物体与圆盘始终保持相对静止．物体与盘面间的动摩擦因数为3 2(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，盘面与水平面的夹角为30°，g取10 m/s2.则ω的最大值是( C )A. 5 rad/s B． 3 rad/sC．1.0 rad/s D．5 rad/s2. 一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内转动，圆盘半径为R，甲、乙两物体的质量分别为M 与m(M＞m)，它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的μ倍，两物体用一根长为l(l ＜R)的轻绳连在一起，如图所示，若将甲物体放在转轴的位置上，甲、乙之间接线刚好沿半径方向拉直，要使两物体与转盘之间不发生相对滑动，则转盘旋转的角速度最大值不得超过( D )A.μM－m gmlB．μM－m gMlC.μM＋m gMlD．μM＋m gml3. (2019·河南中原名校考评)如图所示，半径分别为R、2R的两个水平圆盘，小圆盘转动时会带动大圆盘不打滑的一起转动．质量为m的小物块甲放置在大圆盘上距离转轴R处，质量为2m的小物块放置在小圆盘的边缘处．它们与盘面间的动摩擦因数相同，当小圆盘以角速度转动时，两物块均相对圆盘静止，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是( B )A．二者线速度大小相等B ．甲受到的摩擦力大小为14mω2RC ．在ω逐渐增大的过程中，甲先滑动D ．在ω逐渐增大但未相对滑动的过程中，物块所受摩擦力仍沿半径指向圆心解析：大圆盘和小圆盘边缘上的线速度大小相等，当小圆盘以角速度ω转动时，大圆盘以ω2转动；两物块做圆周运动的半径相等，但是角速度不同，则线速度大小不等，A 错误；根据v ＝ωr 知，大圆盘以ω2转动，则小物块甲受到的摩擦力f ＝m ⎝ ⎛⎭⎪⎫ω22R ＝14mω2R ，B 正确；根据μmg ＝mω2r 知，临界角速度ω＝μgr，两物块的半径相等，知临界角速度相等，在角速度ω逐渐增大的过程中，ω大＝12ω小，可知物块乙先滑动，C 错误；在角速度ω逐渐增大的过程中，甲乙的线速度逐渐增大，根据动能定理知，摩擦力对两物块均做正功，可知摩擦力一定有沿线速度方向的分力，所以物块受到的摩擦力的方向一定不是指向圆心，D 错误． 4. (2018·广东七校联考)如图所示，半径为R 的圆轮在竖直面内绕O 轴匀速转动，轮上A 、B 两点各粘有一小物体，当B 点转至最低位置时，此时O 、A 、B 、P 四点在同一竖直线上，已知：OA ＝AB ，P 是地面上的一点．此时A 、B 两点处的小物体同时脱落，最终落到水平地面上同一点．不计空气阻力，则OP 的距离是( A )A.76R B ．52R C ．5RD ．7R解析：设OP 之间的距离为h ，则A 下落的高度为h －12R ，A 随圆轮运动的线速度为12ωR ，设A 下落的时间为t 1，水平位移为s ，则有：在竖直方向上有：h －12R ＝12gt 21在水平方向上有： s ＝12ωRt 1B 下落的高度为h －R ，B 随圆轮运动的线速度为ωR ，设B 下落的时间为t 2，水平位移也为s ，则有：在竖直方向上有：h －R ＝12gt 22在水平方向上有：s ＝ωRt 2联立上式解得：h ＝76R选项A 正确，B 、C 、D 错误．5．(多选) 水平面上有倾角为θ、质量为M 的斜面体，质量为m 的小物块放在斜面上，现用一平行于斜面、大小恒定的拉力F 作用于小物块上，绕小物块旋转一周，这个过程中斜面体和小物块始终保持静止状态．下列说法中正确的是( AC )A ．小物块受到斜面的最大摩擦力为F ＋mg sin θB ．小物块受到斜面的最大摩擦力为F －mg sin θC ．斜面体受到地面的最大摩擦力为FD ．斜面体受到地面的最大摩擦力为F cos θ6．(多选) (2018·山西省吕梁市期中)如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，内侧壁半径为R ，小球半径为r ，则下列说法正确的是( BC )A ．小球通过最高点时的最小速度v min ＝g R ＋rB ．小球通过最高点时的最小速度v min ＝0C ．小球在水平线ab 以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力D ．小球在水平线ab 以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力解析：小球过最高点时可能受到外壁对其向下的压力或内壁对其向上的支持力，类似于轻杆端点的小球过最高点，则其通过最高点的最小速度为零．故A 项错误，B 项正确；小球在管道中运动时，向心力的方向要指向圆心；小球在水平线ab 以下时，重力沿半径的分量背离圆心，则管壁必然提供指向圆心的支持力，只有外侧管壁才能提供此力，内侧管壁对小球一定无作用力，C 项正确；同理在水平线ab 以上时，重力沿半径的分量指向圆心，外侧管壁对小球可能没有作用力，D 项错误．7. 如图所示，水平屋顶高H ＝5 m ，围墙高h ＝3.2 m ，围墙到房子的水平距离L ＝3 m ，围墙外空地宽x ＝10 m ，为使小球从屋顶水平飞出落在围墙外的空地上，g 取10 m/s 2.求：(1)小球离开屋顶时的速度v 0的大小范围；(2)小球落在空地上的最小速度．解析：(1)设小球恰好落到空地的右侧边缘时的水平初速度为v 01，则小球的水平位移：L ＋x ＝v 01t 1小球的竖直位移：H ＝12gt 21解以上两式得v 01＝(L ＋x )g2H＝13 m/s 设小球恰好越过围墙的边缘时的水平初速度为v 02，则此过程中小球的水平位移：L ＝v 02t 2 小球的竖直位移：H －h ＝12gt 22解以上两式得：v 02＝Lg2H －h＝5 m/s小球离开屋顶时的速度大小为5 m/s≤v 0≤13 m/s.(2)小球落在空地上，下落高度一定，落地时的竖直分速度一定，当小球恰好越好围墙的边缘落在空地上时，落地速度最小．竖直方向：v 2y ＝2gH 又有：v min ＝v 202＋v 2y 解得：v min ＝5 5 m/s.答案：(1)5 m/s≤v 0≤13 m/s (2)5 5 m/s[B 组·能力题]8. (多选)如图所示，两物块A 、B 套在水平粗糙的CD 杆上，并用不可伸长的轻绳连接，整个装置能绕过CD 中点的轴转动，已知两物块质量相等，杆CD 对物块A 、B 的最大静摩擦力大小相等，开始时绳子处于自然长度(绳子恰好伸直但无弹力)，物块B 到轴的距离为物块A 到轴距离的两倍，现让该装置从静止开始转动，使转速逐渐慢慢增大，在从绳子处于自然长度到两物块A 、B 即将滑动的过程中，下列说法正确的是( BC )A ．A 受到的静摩擦力一直增大B ．B 受到的静摩擦力先增大后保持不变C ．A 受到的静摩擦力先增大后减小再增大D ．B 受到的合外力先增大后保持不变9. (多选)(2016·浙江卷)如图所示为赛车场的一个水平“梨形”赛道，两个弯道分别为半径R ＝90 m 的大圆弧和r ＝40 m 的小圆弧，直道与弯道相切．大、小圆弧圆心O 、O ′距离L ＝100 m ．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，绕赛道一圈时间最短(发动机功率足够大，重力加速度g ＝10 m/s 2，π＝3.14)，则赛车( AB )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/sC ．在直道上的加速度大小为5.63 m/s 2D ．通过小圆弧弯道的时间为5.58 s10．如图为“快乐大冲关”节目中某个环节的示意图，参与游戏的选手会遇到一个人造山谷AOB ，AO 是高h ＝3 m 的竖直峭壁，OB 是以A 点为圆心的弧形坡，∠OAB ＝60°，B 点右侧是一段水平跑道．选手可以自A 点借助绳索降到O 点后再爬上跑道，但身体素质好的选手会选择自A 点直接跃上跑道．选手可视为质点，忽略空气阻力，重力加速度g ＝10 m/s 2.(1)若选手以速度v 0水平跳出后，能跳在水平跑道上，求v 0的最小值； (2)若选手以速度v 1＝4 m/s 水平跳出，求该选手在空中的运动时间．解析：(1)运动员从A 到B 点做平抛运动，设刚好能到达B 点，水平方向上h sin 60°＝v 0t 竖直方向上h cos 60°＝12gt 2计算可得v 0＝3102m/sv 0的最小值为3102m/s. (2)若选手以速度v 1＝4 m/s 水平跳出，v 1＜v 0，选手会落到圆弧上，水平方向上x ＝v 1t 1 竖直方向上y ＝12gt 21根据几何关系x 2＋y 2＝h 2计算可得t 1＝0.6 s.答案：(1)3102m/s (2)0.6 s11. (2017·河南开封模拟)如图所示，一块足够大的光滑平板放置在水平面上，能绕水平固定轴MN 调节其与水平面所成的倾角．板上一根长为l ＝0.60 m 的轻细绳，它的一端系住一质量为m 的小球P ，另一端固定在板上的O 点．当平板的倾角固定为α时，先将轻绳平行于水平轴MN 拉直，然后给小球一沿着平板并与轻绳垂直的初速度v 0＝3.0 m/s.若小球能保持在板面内做圆周运动，倾角α的值应在什么范围内？(取重力加速度g ＝10 m/s 2)解析：小球在倾斜平板上运动时受到绳子拉力、平板弹力、重力．在垂直平板方向上合力为0，重力在沿平板方向的分量为mg sin α小球在最高点时，由绳子的拉力和重力沿平板方向的分力的合力提供向心力，有F T ＋mg sinα＝mv 21l①研究小球从释放到最高点的过程，根据动能定理有－mgl sin α＝12mv 21－12mv 20②若恰好能通过最高点，则绳子拉力F T ＝0③ 联立①②③解得sin α＝12，解得α＝30°故α的范围为0°≤α≤30°. 答案：0°≤α≤30°。

2018年高考物理重要考点专题专练卷：平抛运动与圆周运动

平抛运动与圆周运动1. 一小船在静水中的速度为3m/s，它在一条河宽150m，流速为4m/s 的河流中渡河，则下列说法正确的是A. 小船可以到达正对岸B. 小船渡河的轨迹是一条抛物线C. 小船以最短时间渡河时，它的位移大小为200 mD. 小船以最短位移渡河时，位移大小为200 m【答案】D2. 在中国南昌有我国第一高摩天轮——南昌之星，总建设高度为160米，横跨直径为153米，如图所示。

它一共悬挂有60个太空舱，每个太空舱上都配备了先进的电子设备，旋转一周的时间是30分钟，可同时容纳400人左右进行同时游览。

若该摩天轮做匀速圆周运动,则乘客（）A. 速度始终恒定B. 加速度始终恒定C. 乘客对座椅的压力始终不变D. 乘客受到的合力不断改变【答案】D3. 如图所示，长为h的轻杆一端固定一质量为m 的小球，另一端有固定转轴O，杆可在竖直平面内绕转轴O 无摩擦转动．已知小球通过最低点Q 时，速度大小为，则小球的运动情况为（）A. 小球能到达圆周轨道的最高点P，且在P 点受到轻杆对它向上的弹力B. 小球能到达圆周轨道的最高点P，且在P 点受到轻杆对它向下的弹力C. 小球能到达圆周轨道的最高点P，但在P 点不受轻杆对它的作用力D. 小球不可能到达圆周轨道的最高点P【答案】A4. 跳台滑雪运动员的动作惊险而优美，其实滑雪运动可抽象为物体在斜坡上的平抛运动.如图所示，设可视为质点的滑雪运动员从倾角为的斜坡顶端P处，以初速度v0水平飞出，运动员最后又落到斜坡上A点处，AP之间距离为L，在空中运动时间为t，改变初速度v0的大小，L和t都随之改变.关于L、t与v0的关系，下列说法中正确的是（）A. L 与v 0成正比B. L 与v 0成反比C. t 与v 0成正比D. t 与v 0成反比【答案】C5. 如图所示，长为L 的细绳一端固定，另一端系一质量为m 的小球，给小球一个合适的初速度，小球便可在水平面内做匀速圆周运动，这样就构成了一个圆锥摆，设细绳与竖直方向的夹角为．下列说法中正确的是（）A. 小球受重力、绳的拉力和向心力作用B. 细绳的拉力提供向心力C. 越大，小球运动的周期越大D. 越大，小球运动的线速度越大【答案】D6. 一根光滑金属杆，一部分为直线形状并与x 轴负方向重合，另一部分弯成图示形状，相应的曲线方程为25y x =-。

2018年高考物理：平抛运动与圆周运动 考点强化练习卷

高考物理：平抛运动与圆周运动 考点强化练习卷