高考物理微专题03 力与物体的曲线运动(含答案)

·物理(三)

微专题03力与物体的曲线运动

1.一艘小船要从O点渡过一条两岸平行、宽度d=80 m的河流,已知小船在静水中运动的速度为4 m/s,水流速度为5 m/s,B点到A点的距离x0=60 m。(cos 37°=0.8,sin 37°=0.6)下列关于该船渡河的判断,其中正确的是()。

A.小船过河的最短航程为80 m

B.小船过河的最短时间为16 s

C.若要使小船运动到B点,则小船船头指向与上游河岸成37°角

D.小船做曲线运动

2.“水流星”是一个经典的杂技表演项目,杂技演员将装水的杯子用细绳系着在竖直平面内做圆周运动,杯子到最高点杯口向下时,水也不会从杯中流出。如图所示,若杯子质量为m,所装水的质量为M,杯子运动到圆周的最高点时,水对杯底刚好无压力,重力加速度为g,则杯子运动到圆周最高点时,杂技演员对细绳的拉力大小为()。

A.0

B.mg

C.Mg

D.(M+m)g

3.(多选)将一抛球入框游戏简化如下:在地面上竖直固定一矩形框架,框架高1 m,长3 m,抛球点位于框架底边中点正前方2 m,离地高度为1.8 m,如图所示。假定球被水平抛出,方向可在水平面内调节,不计空气阻力,重力加速度取g=10 m/s2,忽略框架的粗细,球视为质点,球要在落地前进入框内,则球被抛出的速度大小可能为()。

A.3 m/s

B.5 m/s

C.6 m/s

D.7 m/s

4.如图所示,一名运动员在水平面上进行跳远比赛,腾空过程中离水平面的最大高度为1.25 m,起跳点与落地点的水平距离为5 m,运动员可视为质点,不计空气阻力,取重力加速度g=10 m/s2,则运动员()。

A.在空中的运动时间为0.5 s

B.在最高点时的速度大小为10 m/s

C.落地时速度大小为10 m/s

D.落地时速度方向与水平面所成的夹角为45°

5.(多选)如图所示,一根原长为l0的轻弹簧套在光滑直杆AB上,其下端固定在杆的A端,质量为m的小球也套在杆上且与弹簧的上端相连。球和杆一起绕经过杆A端的竖直轴OO'匀速转动,且杆与水平面间始终保持30°角。已知杆处于静止状态时弹簧的压缩量为l0

2

,重力加速度为g。则下列说法正确的是()。

A.弹簧为原长时,杆的角速度为√g

2l0

B.当杆的角速度为√g

l0

时,弹簧处于压缩状态

C.在杆的角速度增大的过程中,小球与弹簧所组成的系统机械能不守恒

D.在杆的角速度由0缓慢增大到2

3√2g

l0

过程中,小球机械能增加了5mgl0

4

6.(多选)利用引力常量G和下列某一组数据,能计算出地球质量的是()。

A.地球半径R和表面重力加速度g(忽略地球自转)

B.人造卫星绕地球做圆周运动的速度v和周期T

C.月球绕地球做圆周运动的周期T及月球与地心间的距离r

D.地球绕太阳做圆周运动的周期T及地球与太阳间的距离r

7.(多选)关于环绕地球运行的卫星,下列说法正确的是()。

A.在同一轨道上运行的两颗质量相同的卫星,它们的动量相同

B.在赤道上空运行的两颗同步卫星,它们的机械能可能不同

C.若卫星运动的周期与地球自转周期相同,它就是同步卫星

D.沿椭圆轨道运行的卫星,在轨道不同位置可能具有相同的速率

8.同步卫星的发射方法是变轨发射,即先把卫星发射到离地面高度为200 km~300 km的圆形轨道上,这条轨道叫停泊轨道,如图所示,当卫星穿过赤道平面上的P点时,末级火箭点火工作,使卫星进入一条大的椭圆轨道,其远地点恰好在地球赤道上空约36000 km处,这条轨道叫转移轨道;当卫星到达远地点Q时,再启动卫星上的发动机,使之进入同步轨道,也叫静止轨道。关于同步卫星及其发射过程,下列说法不正确

的是()。

．．．

A.在P点火箭点火和Q点启动发动机的目的都是使卫星加速,因此,卫星在静止轨道上运行的线速度大于在停泊轨道上运行的线速度

B.在P点火箭点火和Q点启动发动机的目的都是使卫星加速,因此,卫星在静止轨道上运行的机械能大于在停泊轨道上运行的机械能

C.卫星在转移轨道上运动的速度大小范围为7.9 km/s~11.2 km/s

D.所有地球同步卫星的静止轨道都相同

9.(多选)如图所示,一轻绳通过无摩擦的小定滑轮O与小球B连接,另一端与套在光滑竖直杆上的小物块A连接,杆两端固定且足够长,物块A由静止从图示位置释放后,沿杆向上运动。设某时刻物块A运动的速度大小为v A,小球B运动的速度大小为v B,轻绳与杆的夹角为θ,则()。

A.v A=v B cos θ

B.v B=v A cos θ

C.小球B减小的势能等于物块A增加的动能

D.当物块A上升到与滑轮等高时,它的机械能最大

10.(多选)如图甲所示,长为R的轻杆一端固定一小球,现让小球在竖直平面内绕轻杆的另一端O做圆周运动。小球运动到最高点时,受到的弹力为F,速度大小为v,其F-v2图象如图乙所示。则()。

甲乙

A .v 2

=c 时,小球对杆的弹力方向向下 B .当地的重力加速度大小为R b

C .小球的质量为aR b

D .v 2

=2b 时,小球受到的弹力与重力大小相等

11.(多选)如图所示,在水平转盘上放有两个可视为质点的相同的木块P 和Q ,两者用长为x 的

细绳连接,木块与转盘的最大静摩擦力均为各自重力的k 倍,P 放在距离转轴x 处,整个装置能绕通过转盘中心的转轴O 1O 2转动。开始时,绳恰好伸直但无弹力,现让该装置从静止开始转动,使角速度缓慢增大,以下说法正确的是( )。

A .ω在√kg 2x

<ω<√

2kg

3x

范围内增大时,Q 所受摩擦力变大

B .当ω>√kg 2x 时,绳子一定有弹力

C .当ω>√kg

时,P 、Q 相对于转盘会滑动

D .ω在0<ω<√2kg 3x 范围内增大时,P 所受摩擦力一直变大

12.(多选)如图所示,小物块静止在水平面上A 处,水平面右侧与一竖直光滑圆轨道平滑连接

于B 处,小物块可不受阻碍的进入圆轨道,C 为圆轨道最高点。现给小物块水平向右的冲量I ,使小物块向右运动。已知小物块的质量m=1 kg ,物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.5,圆环半径R=0.6 m ,A 、B 两处的距离L=0.8 m ,重力加速度g=10 m/s 2

,则( )。

A .I=2 N ·s 时,物块能进入圆轨道

B .I=4 N ·s 时,物块不会脱离圆轨道

C .I=6 N ·s 时,物块将脱离圆轨道

D .I=5√2 N ·s 时,物块能到达C 点,且对C 点压力为30 N