2015届高考物理二轮分项测试：抛体运动与圆周运动

1专题4抛体运动与圆周运动（解析版）一、单项选择题1．【2013·河南省中原名校期中考试】下列说法正确的是A．平抛运动的物体速度变化的方向始终是竖直向下的B．做圆周运动的物体，其加速度一定指向圆心C．两个初速度不为零的匀变速直线运动的合运动一定也是匀变速直线运动D．物体受一恒力作用，可能做匀速圆周运动1.A解析：速度变化的方向就是加速度的方向，平抛运动的物体的加速度方向始终竖直向下，所以其速度变化的方向始终是竖直向下的，选项A正确；只有做匀速圆周运动的物体的加速度才指向圆心，选项B错误；两个初速度不为零的匀变速直线运动的合运动的加速度方向恒定，而其合速度的方向与加速度的方向不一定相同，所以物体不一定做直线运动，选项C错误；做匀速圆周运动的物体的合外力时刻改变，所以物体受一恒力作用时，不可能做匀速圆周运动，选项D错误。2.【2013·河北省衡水中学高三第一次调研考试】以下说法中正确的是()A．牛顿第一定律揭示了一切物体都具有惯性B．速度大的物体惯性大，速度小的物体惯性小C．力是维持物体运动的原因D．做曲线运动的质点，若将所有外力都撤去，则该质点仍可能做曲线运动2.A解析：牛顿第一定律指出“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态”，其中“保持匀速直线运动状态或静止状态”的属性叫做惯性，这揭示了一切物体都具有惯性，选项A正确；惯性的大小由物体的质量决定，质量是决定物体惯性大小的唯一量度，选项B错误；牛顿第一定律还揭示了力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因，选项C错误；根据牛顿第一定律，原来做曲线运动的质点突然不受力时要做匀速直线运动，选项D错误（此外，曲线运动是一种变速运动，做曲线运动的质点肯定要受到外力的作用，所以选项D错误）。3.【2014·湖北省孝感高中高三年级九月调研考试】一偏心轮绕垂直纸面的轴O匀速转动，a和b是轮上质量相等的两个质点，a、b两点的位置如图所示，则偏心轮转动过程中a、b两质点2A．线速度大小相等B．向心力大小相等C．角速度大小相等D．向心加速度大小相等3．C解析：a和b两个质点都绕同一个转轴O转动，角速度相等，C对。但是由图知半径不相等，而线速度vR因此线速度不相等，A错。向心加速度2aR角速度等半径不等因此向心加速度不等,D错。向心力等于Fma，质量相等a不等，所以向心力不相等，B错。考点：圆周运动的描述向心力4．【2014·河北省高阳中学高三上学期月考】在同一水平直线上的两位置分别沿同方向抛出两小球A和B，其运动轨迹如图所示，不计空气阻力.要使两球在空中相遇，则必须A．甲先抛出A球B．先抛出B球C．同时抛出两球D．使两球质量相等4．C解析：因为相遇时两球的竖直位移相同，所以两球在空中运动的时间相同，即两球应同时抛出才能在空中相遇，选项C正确。考点：平抛运动的相遇问题。5.【2014·湖北省孝感高中高三年级九月调研考试】如图所示，水平固定半球形的碗的球心为O点，最低点为B点。在碗的边缘向着球心以速度v0水平抛出一个小球，抛出点及O、B点在同一个竖直面内，下列说法正确的是A．v0大小适当时小球可以垂直打在B点左侧内壁上3B．v0大小适当时小球可以垂直打在B点C．v0大小适当时小球可以垂直打在B点右侧内壁上D．小球不能垂直打在碗内任何一个位置5．D解析：小球为平抛运动，速度是水平速度和竖直速度的矢量和，水平速度不为0，因此合速度不可能竖直向下，也就不可能垂直打在B点，B错。水平速度水平向右，合速度不可能斜向左下方，因此不可能垂直打在B点左侧内壁上，A错。平抛运动末速度的反向延长线交于水平位移的中点，若垂直打在B点右侧的内壁上，则速度反向延长线与水平位移交于圆心，而圆心不可能是水平位移的中点，C错。因此不可能垂直打在碗内任何一个位置，D对。考点：平抛运动6.【2013·河南省豫东、豫北十所名校高三毕业班阶段性测试】2013年4月4日至12日CCTV新闻频道播出《探潮亚马孙》节目，揭开亚马孙大潮的神秘面纱，在发生的大潮日，亚马孙河会出现长50公里，高五公尺的巨浪，是全世界最长，也最危险的海浪。为了拍摄大潮更近距离的视频，在拍摄过程中一个摄像机架在行驶在潮前的摩托艇上。摩托艇在某段时间内水平方向和竖直方向的位移分别为x=-2t2-6t、y=0.05t2+4t(t的单位是s,，x、y的单位是m)，则关于摩托艇在该段时间内的运动，下列说法正确的是A．摩托艇在水平方向的分运动是匀减速直线运动B．t=0时摩托艇的速度为0C．摩托艇的运动是匀变速曲线运动D．摩托艇运动的加速度大小为4m/s26．C解析：由题意，在水平方向，初速度为-6m/s，加速度是-4m/s2，加速度方向与初速度方向相同，因此，水平方向的分运动是匀加速度直线运动；A错；在竖直方向，初速度为4m/s，加速度是0.1m/s2，t=0时摩托艇的速度大小是：错误!未找到引用源。m/s，与水平正方向的夹角为错误!未找到引用源。，B错；摩托艇的加速度大小是：错误!未找到引用源。m/s2，与水平正方向的夹角为错误!未找到引用源。，D错；由于初速度方向与加速度方向不在一条直线上，因此做匀变速曲线运动，C正确。考点：运动的合成与分解。7．【2013·河北省石家庄市第一中学高三第一学期阶段检测】如图所示的皮带传动装置，主动轮1的半径与从动轮2的半径之比R1∶R2=2∶1，A、B分别是两轮边缘上的点，假设皮带不打滑，则下列说法正确的是4A．A、B两点的线速度之比为vA∶vB=1∶2B．A、B两点的角速度之比为ωA∶ωB=2∶1C．A、B两点的加速度之比为aA∶aB=1∶2D．A、B两点的加速度之比为aA∶aB=2∶17.C解析：皮带不打滑时，A、B两点的线速度相等，选项A错误；当线速度v相等时，RRv1，RRva12，所以ωA∶ωB=R2∶R1=1∶2，aA∶aB=R2∶R1=1∶2，选项C正确，BD错误。8.【2014·湖北省孝感高中高三年级九月调研考试】倾角为θ的斜面，长为l，在顶端水平抛出一个小球，小球刚好落在斜面的底端，如图所示，那么小球的初速度v0的大小是A．cossinglB．cos2singlC．sin2cosglD．sincosgl8．B解析：小球运动为平抛运动，水平方向为匀速直线运动0xvt，竖直方向212ygt由斜面的几何关系可得，cosxL，sinyL，解得2sinLtg，0coscos2sin2sinxLgLvtLg对照，B对。考点：平抛运动9．【2013·陕西五校高三第三次模拟考试】如图所示，一物体自倾角为θ的固定斜面上某一位置P处斜向上抛出，到达斜面顶端Q处时速度恰好变为水平方向，已知P、Q间的距离为L，重力加速度为g，则关于抛出时物体的初速度v0的大小及其与斜面间的夹角α，以下关系中正确的有R1R2AB5A．tantanB．2sin2tan21sinC．0coscos22sinLvgD．0cos2singLv9．B解析：用逆向思维法，物体从Q点平抛落在了斜面上的P点，若落在斜面上时的速度夹角为β，由图知位移夹角为θ，有关系α=β-θ和tanβ=2tanθ成立，根据sin2θ=2sinθcosθ，则)sin1(22sintantan1tantan)tan(tan2，因此选项B正确。考点：本题考查平抛运动的角度关系、逆向思维和三角函数在物理中的运用。10．【2013·河南省中原名校期中考试】如图甲所示，一轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，在竖直平面内做半径为R的圆周运动。小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为N，小球在最高点的速度大小为v，N-v2图像如乙图所示。下列说法正确的是A．当地的重力加速度大小为RbB．小球的质量为aRbC．v2=c时，杆对小球弹力方向向上D．若c=2b，则杆对小球弹力大小为2a10.B解析：设在最高点时，小球受到的弹力方向竖直向下，则N+mg=mv2/R，N=mv2/R-mg。当v2=gR，N=0，所以gR=b，g=b/R，选项A错误；当v2＜gR时，mg-N=mv2/R，可得N=mg-mv2/R，所以a=mg，baRm，小球的质量Rbam，选项B正确；当v2＞gR时，杆对小球弹力方向向下，mg+N=mv2/R，可得N=mv2/R-mg，若v2=c=2b=2gR，N=mg=a，选项CD错误。二、多项选择题11.【2014·湖北省孝感高中高三年级九月调研考试】一船在静水中的速度是8m/s，要渡过宽为180m、水流速度为6m/s的河流，则下列说法中正确的是θαQv0P6A．船在此河流中航行的最大速度为10m/sB．此船过河的最短时间是30sC．此船可以在对岸的任意位置靠岸D．此船可以垂直到达对岸11．CD解析：船过河的过程其实船参与了两个运动，一个是自身的运动18/vms匀速直线方向可以调节，另外一个是水的运动26/vms匀速直线，方向沿河岸向下游。船的运动是两个运动的合成，速度也是两个速度的合成，18/vms和26/vms的合速度在2m/s到14m/s之间，10m/s不是最大速度，答案A错。河的宽度一定，船过河的时间与垂直河岸方向的分速度有关，由于水速沿河岸向下，因此渡河时间只与船速在垂直河岸方向分速度有关，正交分解，该分速度最大等于船的速度18/vms，此时渡河的最短时间118022.58/dmtsvms答案B错。由于船速可以任意调节方向，船速和水速的合速度方向也可以任意调节，因此可以到达对岸任意位置，C对。若垂直到达对岸，即合速度与水速垂直，那么在速度合成的矢量三角形里面，船速是斜边大于水速，题目满足这个条件因此合速度有可能垂直河岸，答案D对。考点：运动的合成12.【2013·河北省邯郸市成安一中、临漳一中等四校联考、2013·四川省泸州市高三第一次诊断性考试】质量为2kg的质点在x－y平面上做曲线运动，在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图所示，下列说法正确的是A．质点的初速度为3m/sB．质点做匀变速曲线运动C．质点所受的合外力为3ND．质点初速度的方向与合外力方向垂直12.BC解析：质点在x方向做初速度为3m/s、加速度为1.5m/s2的匀加速直线运动，在y方向做速度为4m/s的匀速直线运动，所以质点的初速度为5m/sm/s43220v，选项A错误；质点的加速度大小恒定，方向沿x方向，加速度与速度方向不在一条直线上，所以质点做匀变速曲线运动，选项B正确；质点所受的合外力为F=ma=3N，选项C正确；质点的合外力沿x方向，初速度的方向不垂直于x方向，选项D错误。13．【2014·河北省高阳中学高三上学期月考】公路急转弯处通常是交通事故多发地带。如7图，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为vc时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势，则在该弯道处，A．路面外侧高内侧低B．车速只要低于vc，车辆便会向内侧滑动C．车速虽然高于vc，但只要不超出某一高度限度，车辆便不会向外侧滑动D．当路面结冰时，与未结冰时相比，vc的值变小13．AC解析：因为当汽车行驶的速率为vc时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势，所以路面外侧高内侧低，车速只要低于vc，车辆便会有向内侧滑动的趋势，即路面对车轮产生指向外侧的静摩擦力；如果车速高于vc，但只要不超出某一高度限度，车辆只是有向外侧滑动的趋势，即地面对车轮有指向内侧的静摩擦力；因为vc是汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势，即不受静摩擦力时的速度值，所以即使当路面结冰时，与未结冰时相比，vc的值是一样的。选项AC正确。考点：生活中的圆周运动；向心力。14．【2013·河南省河南师范大学附属中学高三期末考试】如图所示，竖直面内有一个半圆形轨道，AB为水平直径，O为圆心，将一些半径远小于轨道半径的小球从A点以不同的初速度水平向右抛出，若不计空气阻力，在小球从抛出到碰到轨道这个过程中。则A．初速度大的小球运动时间长B．初速度小的小球运动时间长C．速度不同的小球运动时间可能相同D．