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1、2022年高考物理 名校模擬試題分項解析40熱點 專題05 平拋運動和運動合成
一.選擇題
1. (2019武漢調(diào)研)在光滑的水平面上,質(zhì)量 m=1kg的物塊在 F =2N 的水平恒力作用下運動,如圖所示為物塊的一段軌跡。已知物塊經(jīng)過 P、Q兩點時的速率均為v=4m/s ,且物塊在 P 點的速度方向與PQ連線的夾角a = 30°。關(guān)于物塊的運動,下列說法正確的是
A.水平恒力F的方向與PQ連線成60°夾角
B.物塊從P點運動到Q點的時間為2s
C.物塊從P點運動到Q 點的過程中最小速率為 2 m/s
D .P、Q 兩點的距離為8 m
【參考答案】B
【命題意圖】本題考查
2、運動的分解及其相關(guān)知識點。
【解題策略】把此題的情景類比于斜上拋運動,PQ連線即為平行于水平面的直線,可降低解題思維難度。
2.(2018高考全國理綜III)在一斜面頂端,將甲乙兩個小球分別以v和的速度沿同一方向水平拋出,兩球都落在該斜面上。甲球落至斜面時的速率是乙球落至斜面時速率的
A.2倍 B.4倍
C.6倍 D.8倍
【參考答案】B
【命題意圖】本題考查平拋運動規(guī)律、機械能守恒定律及其相關(guān)的知識點。
【解題思路】設(shè)甲球落至斜面時的速率為v1,乙落至斜面時的速率為v2,由平拋運動規(guī)律,x=vt,y=
3、gt2,設(shè)斜面傾角為θ,由幾何關(guān)系,tanθ=y/x,小球由拋出到落至斜面,由機械能守恒定律,mv2+mgy=mv12,聯(lián)立解得:v1=·v,即落至斜面時的速率與拋出時的速率成正比。同理可得,v2=·v/2,所以甲球落至斜面時的速率是乙球落至斜面時的速率的2倍,選項A正確。
2.現(xiàn)有一根不可伸長的輕質(zhì)細繩,繩長L=1m。繩的一端固定于O點,另一端系著質(zhì)量m=1kg的可看著質(zhì)點的小球,將小球拉到O點正上方的A點處靜止,此時繩子剛好伸直且無張力,若小球從A點以v1=1m/s的水平速度拋出。不計小球在運動中所受的阻力,重力加速度g=10m/s2。則小球運動到最低點時繩對它的拉力大小是:
A
4、.10N B.21.64N C. 31.64N D.51N
【答案】C
3.如圖所示,是網(wǎng)球比賽場地圖,單打區(qū)域長MP為a,寬MN 為b,發(fā)球線到網(wǎng)的距離為c,一個球員站在發(fā)球線的中點發(fā)球,將球打到對方左下方死角(單打邊線與底線的交點),若球擊球點的高度為h.網(wǎng)球被頂出后做平拋運動(球可看做質(zhì)點,不計空氣的阻力),重力加速度為g。則下列說法正確的是
A. 網(wǎng)球在空中運動的時間
B. 球位移大小
C. 人對網(wǎng)球做功
D. 網(wǎng)球初速度的大小
【答案】C
4.如圖所示,在距地面高為h=0.4 m處,有一小球A以初速度v0水平拋出如圖甲所示,與此同時,在A的右方等高處
5、有一物塊B以大小相同的初速度v0沿傾角為45°的光滑斜面滑下如圖乙所示,若A、B同時到達地面,A、B均可看作質(zhì)點,空氣阻力不計,重力加速度g取10 m/s2,則v0的大小是
A.1 m/s B. m/s C.2 m/s D.2 m/s
【答案】A
5.如圖所示,在高爾夫球場上,某人從高出水平地面h的坡頂以速度v0水平擊出一球,球落在水平地面上的C點。已知斜坡AB與水平面的夾角為θ,不計空氣阻力。則下列說法正確的是
A.若球落到斜坡上,其速度方向與水平方向的夾角為定值
B.若球落到斜坡上,其速度方向與水平方向的夾角不確定
C.AC的水平距離為
D.小球落在C點時的速
6、度大小為
【答案】A
【解析】若球落到斜面上,由平拋運動規(guī)律有,設(shè)速度與水平方向的夾角為,由平拋運動規(guī)律有,比較得=定值,選項A正確,選項B錯誤;球從A運動到C做平拋運動,豎直方向有,水平方向有,選項C錯誤;根據(jù)動能定理有,解得,故選項D錯誤。
根據(jù)牛頓第二定律, ,得 (1分)
根據(jù)勻變速運動的規(guī)律,,得v = 3.0 m/s (2分)
(2)根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律, ,得l = 1.4 m (2分)
2.(2019四川資陽一診)(12分)
如圖所示,在E=103V/m的豎直勻強電場中,有一光滑半圓形絕緣軌道QPN與一水平絕緣軌道MN在N點平滑相接,半圓形
7、軌道平面與電場線平行,其半徑R=0.4 m,N為半圓形軌道最低點,一帶負電且電荷量q=10-4 C的小滑塊,質(zhì)量m=0.01 kg,與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.15,位于N點右側(cè)d=1.5 m的M處,若給小滑塊一個初速度v0向左運動,小滑塊恰能通過半圓形軌道的最高點Q。取g=10 m/s2,求:
(1)小滑塊的初速度v0;
(2)小滑塊通過Q點后落回水平軌道時落點S距N的水平距離x。
【名師解析】(12分)解:
(1)設(shè)小滑塊恰能到達Q點時速度為v,由牛頓第二定律得:
……………………①
小滑塊從開始運動至到達Q點過程中,由動能定理得:
……………………②
聯(lián)解
8、①②得:
……………………③
3.(2018浙江溫州期末)如圖所示,傾角為37°的粗糙斜面AB底端與半徑R=0.4m的光滑半圓軌道BC平滑相連,O點為軌道圓心,BC為圓軌道直徑且處于豎直方向,A、C兩點等高。質(zhì)量m=0.4kg的滑塊從A點由靜止開始下滑,恰能滑到與O點等高的D點,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)求滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ;
(2)如果滑塊到達C點時對軌道壓力為3N,求滑塊從A點沿斜面滑下時初速度v0大小;
(3)如果在A點給滑塊沿斜面向下的初速度,使滑塊能沿著圓軌道從C點離開軌道,落到AB斜面上,求滑塊從C點飛出至落到斜面上所經(jīng)歷的最長時間。
【名師解析】(1)滑塊由A到D過程,根據(jù)動能定理,有:
mgR﹣μmgcos37°?=0
代入數(shù)據(jù)解得:μ=tan37°=0.375
(2)滑塊到達C點時,根據(jù)牛頓第二定律有:
FN+mg=m
據(jù)題可得 FN=3N
從A到C的過程,由動能定理有:
﹣μmgcos37°?=﹣
聯(lián)立可得 v0=3m/s