《高考物理二輪復(fù)習(xí) 第1部分 專題講練突破一 力與運(yùn)動(dòng)限時(shí)規(guī)范訓(xùn)練3》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理二輪復(fù)習(xí) 第1部分 專題講練突破一 力與運(yùn)動(dòng)限時(shí)規(guī)范訓(xùn)練3（8頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

限時(shí)規(guī)范訓(xùn)練 建議用時(shí)：40分鐘 1．(2016河南、河北、山西三省聯(lián)考)(多選)如圖所示，水平放置的勻質(zhì)圓盤可繞通過圓心的豎直軸OO′轉(zhuǎn)動(dòng)．兩個(gè)質(zhì)量均為1 kg的小木塊a和b放在圓盤上，a、b與轉(zhuǎn)軸的距離均為1 cm，a、b與圓盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為0.1和0.4(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)．若圓盤從靜止開始繞OO′緩慢地加速轉(zhuǎn)動(dòng)，用ω表示圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，則(取g＝10 m/s2)(　　) A．a(chǎn)一定比b先開始滑動(dòng) B．當(dāng)ω＝5 rad/s時(shí)，b所受摩擦力的大小為1 N C．當(dāng)ω＝10 rad/s時(shí)，a所受摩擦力的大小為1 N D．當(dāng)ω＝20 rad/s時(shí)，繼續(xù)增大ω，b相對(duì)圓盤開始滑動(dòng) 解析：選ACD.由于a、b做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力是由摩擦力提供，而a的動(dòng)摩擦因數(shù)較小，隨著圓盤角速度的增大，先達(dá)到最大摩擦力，即a比b先開始滑動(dòng)，A正確；當(dāng)木塊a、b在圓盤剛開始滑動(dòng)時(shí)，有fa＝maωr＝μamag，fb＝mbωr＝μbmbg解得ωa＝10 rad/s，ωb＝20 rad/s，易知當(dāng)ω＝10 rad/s時(shí)，a所受的摩擦力大小等于其滑動(dòng)摩擦力，其大小為1 N，當(dāng)ω＝20 rad/s時(shí)，b即將滑動(dòng)，隨著圓盤的角速度繼續(xù)增大，b相對(duì)圓盤開始滑動(dòng)，C、D正確；當(dāng)ω＝5 rad/s時(shí)，b沒有滑動(dòng)，此時(shí)b所受的摩擦力為f＝mbωr＝0.25 N，B錯(cuò)誤． 2．如圖所示，一傾斜的勻質(zhì)圓盤繞垂直于盤面的固定對(duì)稱軸以恒定角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng)，盤面上離轉(zhuǎn)軸距離2.5 m處有一小物體與圓盤始終保持相對(duì)靜止．物體與盤面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)，盤面與水平面的夾角為30，g取10 m/s2.則ω的最大值是(　　) A. rad/s　　　　　　　 B. rad/s C．1.0 rad/s D．0.5 rad/s 解析：選C.考查圓周運(yùn)動(dòng)的向心力表達(dá)式．當(dāng)小物體轉(zhuǎn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)為臨界點(diǎn)，由牛頓第二定律知， μmgcos 30－mgsin 30＝mω2r 解得ω＝1.0 rad/s 故選項(xiàng)C正確． 3．(2016山西太原二模)假設(shè)跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員離開地面時(shí)速度方向與水平面的夾角為α，運(yùn)動(dòng)員的成績?yōu)?L，騰空過程中離地面的最大高度為L，若不計(jì)空氣阻力，運(yùn)動(dòng)員可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度為g，則下列說法正確的是(　　) A．運(yùn)動(dòng)員在空中的時(shí)間為 B．運(yùn)動(dòng)員在空中最高點(diǎn)的速度大小為 C．運(yùn)動(dòng)員離開地面時(shí)的豎直分速度為 D．運(yùn)動(dòng)員離開地面時(shí)速度方向與水平面的夾角α的正切值為1 解析：選D.跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)可視為斜拋運(yùn)動(dòng)，從最高點(diǎn)的下落過程和運(yùn)動(dòng)員離開地面到最高點(diǎn)的過程對(duì)稱．從最高點(diǎn)的下落過程為平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)運(yùn)動(dòng)員從最高點(diǎn)落至地面經(jīng)歷的時(shí)間為t，水平方向的速度為v0，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得2L＝v0t，L＝gt2，解得t＝ ，v0＝.運(yùn)動(dòng)員在空中的時(shí)間為2.運(yùn)動(dòng)員在空中最高點(diǎn)的速度等于水平方向的速度v0.跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員離開地面時(shí)在豎直方向上的分速度vy＝gt＝g＝.tan α＝＝1. 4．(2016湖北八校三聯(lián))如圖所示，半圓形容器豎直放置，從其圓心O點(diǎn)處分別以水平初速度v1、v2拋出兩個(gè)小球(可視為質(zhì)點(diǎn))，最終它們分別落在圓弧上的A點(diǎn)和B點(diǎn)，已知OA與OB互相垂直，且OA與豎直方向成θ角，則兩小球的初速度之比為(　　) A. B．tan θ C. D．tan2θ 解析：選C.由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得，水平方向Rsin θ＝v1t1，Rcos θ＝v2t2，豎直方向Rcos θ＝gt，Rsin θ＝gt，聯(lián)立解得＝，故選項(xiàng)C正確． 5．如圖所示，長為L的輕直棒一端可繞固定軸O轉(zhuǎn)動(dòng)，另一端固定一質(zhì)量為m的小球，小球擱在水平升降臺(tái)上，升降平臺(tái)以速度v勻速上升，下列說法正確的是(　　) A．小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng) B．當(dāng)棒與豎直方向的夾角為α?xí)r，小球的速度為 C．棒的角速度逐漸增大 D．當(dāng)棒與豎直方向的夾角為α?xí)r，棒的角速度為 解析：選D.棒與平臺(tái)接觸點(diǎn)(即小球)的運(yùn)動(dòng)可視為豎直向上的勻速運(yùn)動(dòng)和沿平臺(tái)向左的運(yùn)動(dòng)的合成．小球的實(shí)際運(yùn)動(dòng)即合運(yùn)動(dòng)方向是垂直于棒指向左上方，如圖所示．設(shè)棒的角速度為ω，則合速度v實(shí)＝ωL，沿豎直向上方向上的速度分量等于v，即ωLsin α＝v，所以ω＝，小球速度為v實(shí)＝ωL＝，由此可知棒(小球)的角速度隨棒與豎直方向的夾角α的增大而減小，小球做角速度越來越小的變速圓周運(yùn)動(dòng)． 6．如圖所示，B為豎直圓軌道的左端點(diǎn)，它和圓心O的連線與豎直方向的夾角為α.一小球在圓軌道左側(cè)的A點(diǎn)以速度v0平拋，恰好沿B點(diǎn)的切線方向進(jìn)入圓軌道．已知重力加速度為g，則A、B之間的水平距離為(　　) A. B. C. D. 解析：選A.設(shè)小球到B點(diǎn)時(shí)速度為v，如下圖所示，在B點(diǎn)分解其速度可知：vx＝v0，vy＝v0tan α，又知小球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，則有vy＝gt，聯(lián)立得：t＝，A、B之間的水平距離為xAB＝v0t＝，所以只有A項(xiàng)正確． 7．(多選)如圖所示，一位同學(xué)在玩飛鏢游戲．圓盤最上端有一點(diǎn)P，飛鏢拋出時(shí)與P等高，且與P點(diǎn)的距離為L.在飛鏢以初速度v0垂直盤面瞄準(zhǔn)P點(diǎn)拋出的同時(shí)，圓盤繞經(jīng)過盤心O點(diǎn)的水平軸在豎直平面內(nèi)開始勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．忽略空氣阻力，重力加速度為g，若飛鏢恰好擊中P點(diǎn)，則(　　) A．飛鏢擊中P點(diǎn)所需的時(shí)間為 B．圓盤的半徑可能為 C．圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)角速度的最小值為 D．P點(diǎn)隨圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度大小可能為 解析：選AD.飛鏢水平拋出做平拋運(yùn)動(dòng)，在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，因此t＝，A正確；飛鏢擊中P點(diǎn)時(shí)，P恰好在圓盤最低點(diǎn)，則2r＝gt2，解得圓盤的半徑r＝，B錯(cuò)誤；飛鏢擊中P點(diǎn)，則P點(diǎn)轉(zhuǎn)過的角度滿足θ＝ωt＝π＋2kπ(k＝0,1,2，…)，故ω＝＝，則圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)角速度的最小值為，C錯(cuò)誤；P點(diǎn)隨圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度大小為v＝ωr＝＝，當(dāng)k＝2時(shí)，v＝，D正確． 8．如圖所示，AB為豎直轉(zhuǎn)軸，細(xì)繩AC和BC的結(jié)點(diǎn)C處系一質(zhì)量為m的小球，兩繩能承擔(dān)的最大拉力均為2mg.當(dāng)AC和BC均拉直時(shí)∠ABC＝90，∠ACB＝53，BC＝1 m．ABC能繞豎直軸AB勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，因而C球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．當(dāng)小球的線速度增大時(shí)，兩繩均會(huì)被拉斷，則最先被拉斷的那根繩及另一根繩被拉斷時(shí)球的線速度分別為(　　) A．AC　5 m/s B．BC　5 m/s C．AC　5.24 m/s D．BC　5.24 m/s 解析：選B.當(dāng)小球線速度增大時(shí)，BC逐漸被拉直，小球線速度增至BC剛被拉直時(shí)，對(duì)球：FTAsin 53－mg＝0① FTAcos 53＋FTB＝② 由①可求得AC繩中的拉力FTA＝. 線速度再增大些，F(xiàn)TA不變而FTB增大，所以BC繩先斷．當(dāng)BC繩斷之后，小球線速度繼續(xù)增大，當(dāng)拉力增大到FTA′＝2mg時(shí)，AC恰好被拉斷．設(shè)此時(shí)AC繩與豎直方向的夾角為α，對(duì)球：FTA′cos α－mg＝0③ FTA′sin α＝④ r′＝，解得α＝60，v＝5 m/s，故選項(xiàng)B正確． 9．(多選)如圖所示，豎直環(huán)A半徑為r，固定在木板B上，木板B放在水平地面上，B的左右兩側(cè)各有一擋板固定在地上，B不能左右運(yùn)動(dòng)，在環(huán)的最低點(diǎn)靜止放有一小球C，A、B、C的質(zhì)量均為m.現(xiàn)給小球一水平向右的瞬時(shí)速度v，小球會(huì)在環(huán)內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動(dòng)，為保證小球能通過環(huán)的最高點(diǎn)，且不會(huì)使環(huán)在豎直方向上跳起(不計(jì)小球與環(huán)的摩擦阻力)，則瞬時(shí)速度v必須滿足(　　) A．最小值 B．最小值 C．最大值 D．最大值 解析：選BD.要保證小球能通過環(huán)的最高點(diǎn)，在最高點(diǎn)最小速度滿足mg＝m，由最低點(diǎn)到最高點(diǎn)由機(jī)械能守恒得mv＝mg2r＋mv，可得小球在最低點(diǎn)瞬時(shí)速度的最小值為，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；為了不會(huì)使環(huán)在豎直方向上跳起，在最高點(diǎn)有最大速度時(shí)，球?qū)Νh(huán)的壓力為2mg，滿足3mg＝m，從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)由機(jī)械能守恒得：mv＝mg2r＋mv，可得小球在最低點(diǎn)瞬時(shí)速度的最大值為，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確． 10．(多選)如圖所示，輕桿長為3L，在桿的A、B兩端分別固定質(zhì)量均為m的球A和球B，桿上距球A為L處的點(diǎn)O裝在光滑水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，桿和球在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且桿對(duì)球A、B的最大約束力相同，則(　　) A．B球在最低點(diǎn)較A球在最低點(diǎn)更易脫離軌道 B．若B球在最低點(diǎn)對(duì)桿作用力為3mg，則A球在最高點(diǎn)受桿的拉力 C．若某一周A球在最高點(diǎn)和B球在最高點(diǎn)受桿的力大小相等，則A球受桿的支持力、B球受桿的拉力 D．若每一周做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度都增大，則同一周B球在最高點(diǎn)受桿的力一定大于A球在最高點(diǎn)受桿的力 解析：選AC.桿和球在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它們的角速度相同，B做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑是A的2倍，所以B的線速度vB是A的線速度vA的2倍，vB＝2vA，取vA＝v，L＝r，在最低點(diǎn)由牛頓第二定律F－mg＝m得F＝mg＋m得桿對(duì)A球的作用力FA＝mg＋m，桿對(duì)B球的作用力FB＝mg＋m，在最低點(diǎn)，F(xiàn)B＞FA，而桿對(duì)球A、B的最大約束力相同，故B球在最低點(diǎn)較A球在最低點(diǎn)更易脫離軌道，A正確；在最高點(diǎn)，由牛頓第二定律mg－F＝m，A球在最高點(diǎn)受桿的支持力FA′＝mg－m，B球在最高點(diǎn)受桿的支持力FB′＝mg－m，在最低點(diǎn)，桿對(duì)B球的作用力FB＝mg＋m＝3mg得v＝，所以FA′＝0，則A球在最高點(diǎn)不受桿的拉力，所以B錯(cuò)誤；若某一周A球在最高點(diǎn)和B球在最高點(diǎn)受桿的力大小相等，所以A球受桿的支持力、B球受桿的拉力，C正確；當(dāng)v＝時(shí)，F(xiàn)B′＝0，而FA′＝＞FB′＝0，所以D錯(cuò)誤． 11．同學(xué)們參照伽利略時(shí)期演示平拋運(yùn)動(dòng)的方法制作了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置．圖中水平放置的底板上豎直地固定有M板和N板．M板上部有一半徑為R的圓弧形的粗糙軌道，P為最高點(diǎn)，Q為最低點(diǎn)，Q點(diǎn)處的切線水平，距底板高為H，N板上固定有三個(gè)圓環(huán)．將質(zhì)量為m的小球從P處靜止釋放，小球運(yùn)動(dòng)至Q飛出后無阻礙地通過各圓環(huán)中心，落到底板上距Q水平距離為L處．不考慮空氣阻力，重力加速度為g.求： (1)距Q水平距離為的圓環(huán)中心到底板的高度； (2)小球運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)時(shí)速度的大小以及對(duì)軌道壓力的大小和方向； (3)摩擦力對(duì)小球做的功． 解析：(1)設(shè)小球在Q點(diǎn)的速度為v0，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有H＝gt，L＝v0t1，得v0＝L .從Q點(diǎn)到距Q點(diǎn)水平距離為的圓環(huán)中心的豎直高度為h，則＝v0t2，得h＝gt＝H. 該位置距底板的高度：Δh＝H－h(huán)＝H. (2)設(shè)小球在Q點(diǎn)受的支持力為F，由牛頓第二定律F－mg＝m，得F＝mg，由牛頓第三定律可知，小球?qū)壍赖膲毫′＝F，方向豎直向下． (3)設(shè)摩擦力對(duì)小球做功為W，則由動(dòng)能定理得 mgR＋W＝mv 得W＝mg. 答案：(1)到底板的高度：H (2)速度的大?。篖 　壓力的大小：mg 方向：豎直向下 (3)摩擦力對(duì)小球做的功：mg 12．山谷中有三塊石頭和一根不可伸長的輕質(zhì)青藤，其示意圖如下．圖中A、B、C、D均為石頭的邊緣點(diǎn)，O為青藤的固定點(diǎn)，h1＝1.8 m，h2＝4.0 m，x1＝4.8 m，x2＝8.0 m．開始時(shí)，質(zhì)量分別為M＝10 kg和m＝2 kg的大、小兩只滇金絲猴分別位于左邊和中間的石頭上，當(dāng)大猴發(fā)現(xiàn)小猴將受到傷害時(shí)，迅速從左邊石頭的A點(diǎn)水平跳至中間石頭．大猴抱起小猴跑到C點(diǎn)，抓住青藤下端，蕩到右邊石頭上的D點(diǎn)，此時(shí)速度恰好為零．運(yùn)動(dòng)過程中猴子均可看成質(zhì)點(diǎn)，空氣阻力不計(jì)，重力加速度g取10 m/s2.求： (1)大猴從A點(diǎn)水平跳離時(shí)速度的最小值； (2)猴子抓住青藤蕩起時(shí)的速度大小； (3)猴子蕩起時(shí)，青藤對(duì)猴子的拉力大?。? 解析：(1)設(shè)猴子從A點(diǎn)水平跳離時(shí)速度的最小值為vmin，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，有 h1＝gt2① x1＝vmint② 聯(lián)立①②式，得 vmin＝8 m/s③ (2)猴子抓住青藤后的運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒，設(shè)蕩起時(shí)速度為vC，有 (M＋m)gh2＝(M＋m)v④ vC＝＝ m/s≈9 m/s⑤ (3)設(shè)拉力為FT，青藤的長度為L，對(duì)最低點(diǎn)，由牛頓第二定律得 FT－(M＋m)g＝(M＋m)⑥ 由幾何關(guān)系 (L－h(huán)2)2＋x＝L2⑦ 得：L＝10 m⑧ 綜合⑤⑥⑧式并代入數(shù)據(jù)解得： FT＝(M＋m)g＋(M＋m)＝216 N. 答案：(1)8 m/s　(2)9 m/s　(3)216 N