專題三限時訓(xùn)練(限時:45分鐘) 【測控導(dǎo)航】 考點題號(難易度)1.運動的合成與分解2(易)2.平拋運動規(guī)律及應(yīng)用1(易),3(易),4(易),9(中),13(難)3.圓周運動問題的分析5(中),6(中),7(中),8(中),10(中),12(中)4.平拋與圓周運動的組合問題11(中)一、選擇題(在每小題給出的四個選項中,第16題只有一項符合題目要求,第710題有多項符合題目要求)1.(2015余姚模擬)游樂場內(nèi)兩支玩具槍在同一位置先后沿水平方向各射出一顆子彈,打在遠處的同一個靶上,A為甲槍子彈留下的彈孔,B為乙槍子彈留下的彈孔,兩彈孔在豎直方向上相距高度為h,如圖所示,不計空氣阻力.關(guān)于兩槍射出的子彈的初速度大小、飛行時間長短,下列判斷正確的是(D)A.乙槍射出的子彈初速度較大B.兩槍射出的子彈初速度一樣大C.甲槍射出的子彈飛行時間較長D.乙槍射出的子彈飛行時間較長解析:豎直高度決定運動時間,可知甲槍運動時間短,水平方向位移相同,水平方向子彈做勻速直線運動,所以甲槍射出的子彈初速度較大,選項D正確,A,B,C錯誤.2.質(zhì)量為1 kg的物體在水平面內(nèi)做曲線運動,已知互相垂直方向上的速度圖象分別如圖(甲)、(乙)所示,下列說法正確的是(A)A.物體初速度的方向與合外力方向垂直B.物體所受的合外力為3 NC.物體的初速度為5 m/sD.2 s末物體的速度大小為7 m/s解析:由題圖可知,沿x軸方向做初速度為零的勻加速直線運動,ax=1.5 m/s2,所以沿x軸方向合力Fx=max=1.5 N;沿y軸方向做勻速直線運動,合力為零,所以選項A正確,B錯誤;物體的初速度v0=vy0=4 m/s,選項C錯誤;2 s末物體速度大小v=5 m/s,選項D錯誤.3.(2015浙江第一次聯(lián)考)如圖,水平路面出現(xiàn)了一個地坑,其豎直截面為半圓.AB為沿水平方向的直徑.一輛行駛的汽車發(fā)現(xiàn)情況后緊急剎車安全停下,但兩顆石子分別以v1,v2的速度從A點沿AB方向水平彈飛出去,分別落于C,D兩點,C,D兩點距水平路面分別為圓半徑的0.6倍和1倍.則v1v2的值為(C)A.B.C.D.解析:設(shè)圓弧的半徑為R,依平拋運動規(guī)律得x1=v1t1,x2=v2t2.聯(lián)立類比得=.y1=g,y2=g.由兩式得=.其中y2=R,y1=0.6R.則有=,代入得=.選項C正確.4.(2015鄭州市第一次質(zhì)檢)如圖所示,光滑斜面固定在水平面上,第一次讓小球從斜面頂端A由靜止釋放,使小球沿斜面滑到底端B,第二次將小球從斜面頂端A沿水平方向拋出,使小球剛好落到斜面底端B.比較兩次小球的運動,下列說法正確的是(C)A.第二次小球運動經(jīng)歷時間更長B.第一次小球運動速度變化更快C.第二次小球到達B點的速度更大D.兩種情況小球到達B點的速度方向相同解析:設(shè)斜面高h,傾角為,則第一次的加速度a=gsin ,因為a<g,所以第一次運動速度變化要慢,故選項B錯誤;由=·gsin ·可知,第一次的運動時間t1=×由h=g可知,第二次的運動時間t2=,可見t1>t2,故選項A錯誤;第二次小球有初動能,由機械能守恒定律可知,第二次小球到達B點的動能大,故選項C正確;第一次小球沿斜面向下,第二次小球到B點時速度與斜面有一定夾角,故選項D錯誤.5.(2015溫州二適)在街頭的理發(fā)店門口?？梢钥吹竭@樣的標志:一個轉(zhuǎn)動的圓筒,外表有螺旋斜條紋.我們感覺條紋在沿豎直方向運動,但實際上條紋在豎直方向并沒有升降,這是由于圓筒的轉(zhuǎn)動而使我們的眼睛產(chǎn)生的錯覺.如圖所示,假設(shè)圓筒上的條紋是圍繞圓筒的一條寬帶,相鄰兩圈條紋在沿圓筒軸線方向的距離(即螺距)L=10 cm,圓筒半徑R=10 cm,如果我們觀察到條紋向上運動的速度為0.1 m/s,則從上往下看,關(guān)于圓筒的轉(zhuǎn)動方向和轉(zhuǎn)動周期說法正確的是(A)A.順時針轉(zhuǎn)動,周期為1 sB.順時針轉(zhuǎn)動,周期為2 sC.逆時針轉(zhuǎn)動,周期為1 sD.逆時針轉(zhuǎn)動,周期為2 s解析:螺旋斜條紋是從左下到右上,當(dāng)圓筒沿順時針方向(從俯視方向看),根據(jù)人眼的視覺暫留現(xiàn)象,就會感覺條紋的運動方向向上;由于螺距為10 cm,每秒沿豎直方向運動的距離為10 cm,所以圓筒1 s內(nèi)轉(zhuǎn)動1周,即周期T=1 s,故選項A正確,B,C,D錯誤.6.(2015浙江第二次大聯(lián)考)如圖所示為一種叫做“魔盤”的娛樂設(shè)施,當(dāng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動很慢時,人會隨著“魔盤”一起轉(zhuǎn)動,當(dāng)“魔盤”轉(zhuǎn)動到一定速度時,人會“貼”在“魔盤”豎直壁上,而不會滑下.若魔盤半徑為r,人與魔盤豎直壁間的動摩擦因數(shù)為,人“貼”在“魔盤”豎直壁上,隨“魔盤”一起運動過程中,則下列說法正確的是(D)A.人隨“魔盤”轉(zhuǎn)動過程中受重力、彈力、摩擦力和向心力作用B.如果轉(zhuǎn)速變大,人與器壁之間的摩擦力變大C.如果轉(zhuǎn)速變大,人與器壁之間的彈力不變D.“魔盤”的轉(zhuǎn)速不能小于解析:向心力不是一種新的力,故選項A錯誤;在轉(zhuǎn)速增大時,雖然向心力增大,彈力增大,但是摩擦力始終等于重力,故選項B,C錯誤;根據(jù)彈力提供向心力,設(shè)最小彈力為FN,由FN=mg,FN=mr2,=2n,得最小轉(zhuǎn)速n=,故選項D正確.7.(2015貴陽市適用性測試)如圖所示,木箱內(nèi)固定一傾斜光滑斜面,斜面上放置一小物體.當(dāng)木箱做下列四種運動時,處于該斜面上的小物體在哪種情況下有可能保持相對靜止(BD)A.(1)向左勻加速B.(2)向右勻加速C.(3)豎直向上勻加速D.(4)隨圓盤繞豎直軸勻速轉(zhuǎn)動解析:小物體只受重力和支持力的作用,合力方向大概是向右的,不會產(chǎn)生向左和豎直向上的加速度,故選項A,C錯誤;會產(chǎn)生向右方向的加速度,故選項B,D正確.8.(2015舟山中學(xué)仿真模擬)兩根不計伸縮的輕質(zhì)細線,它們固定在O,O點,另一端固定在可視為質(zhì)點的質(zhì)量為m的小球A上.如圖所示,其中=60°,OA長為L,OA水平,P為在懸點的正下方水平固定的一枚釘子,OP距離為(保證能使小球下擺時其細線能碰到P).現(xiàn)剪斷水平細線OA,A球開始下擺(在以后的運動中細線OA能承受的力足夠大),則下列說法正確的有(AC)A.水平細線OA剪斷后的瞬間,OA細線拉力為B.水平細線OA剪斷后的瞬間,小球A的加速度方向水平向右C.細線碰到P后的瞬間,OA細線拉力為5mgD.細線碰到P后恰能做完整的圓周運動解析:水平細線OA剪斷后的瞬間,合力沿著垂直于細線方向向下,即加速度方向沿著垂直于細線方向向下,而沿著細線方向受力平衡,對A球受力分析,受到OA細線的拉力和重力作用,則有T=mgcos 60°=mg,故選項A正確;二者合力方向垂直O(jiān)A向下,選項B錯誤;從剪斷細線到最低點的過程中,根據(jù)動能定理得mv2=mgL(1-cos 60°),解得v=,細線碰到P后的瞬間,線速度大小不變,根據(jù)向心力公式得T-mg=m,解得T=5mg,故選項C正確;若小球能做完整的圓周運動,則從最低點到最高點的過程中,根據(jù)動能定理得mv2-mv2=-mg·2·.解得v=0,繩模型中,小球恰好到達最高點時,細線的拉力為零,重力提供向心力,則最高點有mg=,解得v=,所以小球不能做完整的圓周運動,故選項D錯誤.9.(2015大同一中期末聯(lián)考)如圖所示,三個小球A,B,C在離地面不同高度處,同時以相同的速度向左水平拋出,小球A落到D點,DE=EF=FG,不計空氣阻力,每隔相等的時間間隔小球依次碰到地面.則關(guān)于三小球(AD)A.B,C兩球也落在D點B.B球落在E點,C球落在F點C.三小球離地面的高度AEBFCG=135D.三小球離地面的高度AEBFCG=149解析:三個小球以相同的初速度拋出,而運動的時間之比為123,由x=v0t得水平位移之比為123,而DE=EF=FG,故兩小球也落在D點,故選項A正確,B錯誤;由h=gt2可知三個小球拋出高度之比為149,故選項C錯誤;D正確.10.(2015珠海一中等六校第二次聯(lián)考)如圖(甲)所示,輕桿一端固定在O點,另一端固定一小球,現(xiàn)讓小球在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運動.小球運動到最高點時,受到的彈力為F,速度大小為v,其Fv2圖象如圖(乙)所示.則(AD)A.小球的質(zhì)量為B.當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮镃.v2=c時,小球?qū)U的彈力方向向下D.v2=2b時,小球受到的彈力與重力大小相等解析:由題圖(乙)可知:當(dāng)v2=b時,桿對球的彈力恰好為零,此時只受重力,重力提供向心力,mg=m=m,即重力加速度g=,故選項B錯誤;當(dāng)v2=0時,向心力為零,桿對球的彈力恰好與球的重力等大反向,F彈=mg=a,即小球的質(zhì)量m=,故選項A正確;根據(jù)圓周運動的規(guī)律,當(dāng)v2=b時桿對球的彈力為零,當(dāng)v2<b時,mg-F彈=m,桿對球的彈力方向向上,當(dāng)v2>b時,mg+F彈=m,桿對球的彈力方向向下,v2=c>b,桿對小球的彈力方向向下,根據(jù)牛頓第三定律,小球?qū)U的彈力方向向上,故選項C錯誤;當(dāng)v2=2b時,mg+F彈=m=m,又g=,F彈=m-mg=mg,故選項D正確.二、非選擇題11.(2015寧波效實中學(xué)模擬)如圖所示,半徑R=0.40 m的光滑半圓環(huán)軌道處于豎直平面內(nèi),半圓環(huán)與粗糙的水平地面相切于圓環(huán)的端點A.一質(zhì)量m=0.10 kg的小球,以初速度v0=7.0 m/s在水平地面上向左做加速度a=3.0 m/s2的勻減速直線運動,運動L=4.0 m后,沖上豎直半圓環(huán),最后小球落在C點.求:(取重力加速度g=10 m/s2)(1)小球運動到A點時的速度大小vA;(2)小球經(jīng)過B點時對軌道的壓力大小FB;(3)A,C間的距離d解析:(1)-=2aL,得vA=5 m/s.(2)由m=mg2R+m,mg+FBO=,得FBO=1.25 N,由牛頓第三定律,小球?qū)壍缐毫Υ笮?.25 N.(3)由(2)得vB=3 m/s,小球做平拋運動2R=gt2,所以d=vBt=1.2 m.答案:(1)5 m/s(2)1.25 N(3)1.2 m12.(2015乳山市一中第三次測試)游樂園的小型“摩天輪”上對稱站著質(zhì)量均為m的8位同學(xué),如圖所示,“摩天輪”在豎直平面內(nèi)逆時針勻速轉(zhuǎn)動,若某時刻轉(zhuǎn)到頂點a上的甲同學(xué)讓一小重物做自由落體運動,并立即通知下面的同學(xué)接住,結(jié)果重物掉落時正處在c處(如圖)的乙同學(xué)恰好在第一次到達最低點b處接到,已知“摩天輪”半徑為R,重力加速度為g,(不計人和吊籃的大小及重物的質(zhì)量).求:(1)接住前重物下落運動的時間t;(2)人和吊籃隨“摩天輪”運動的線速度大小v;(3)乙同學(xué)在最低點處對地板的壓力FN.解析:(1)由2R=gt2,解得t=2.(2)v=,s=,聯(lián)立解得v=.(3)由牛頓第二定律,F-mg=m,解得F=(1+)mg.由牛頓第三定律可知,乙同學(xué)在最低點處對地板的壓力大小為FN=(1+)mg,方向豎直向下.答案:(1)2(2)(3)(1+)mg豎直向下13.(2015石家莊二模)如圖所示,一質(zhì)量m=1.0 kg的小物塊靜止在粗糙水平臺階上,離臺階邊緣O點的距離s=5 m,它與水平臺階表面的動摩擦因數(shù)=0.25.在臺階右側(cè)固定一個以O(shè)為圓心的圓弧擋板,圓弧半徑R=5 m,以O(shè)點為原點建立平面直角坐標系xOy.現(xiàn)有F=5 N的水平恒力拉小物塊(已知重力加速度g=10 m/s2).(1)為使小物塊不落在擋板上,求拉力F作用的最長時間;(2)若小物塊在水平臺階上運動時,拉力F一直作用在小物塊上,當(dāng)小物塊過O點時撤去拉力F,求小物塊擊中擋板上的位置的坐標.解析:(1)為使小物塊不落在擋板上,拉力F作用最長時間t1時,撤去F后小物塊剛好運動到O點靜止.由牛頓第二定律得F-mg=ma1,解得a1=2.5 m/s2.減速運動時的加速度大小為a2=g=2.5 m/s2由運動學(xué)公式得s=a1+a2而a1t1=a2t2,解得t1=t2= s.(2)水平恒力一直作用在小物塊上,由動能定理可得Fs-mgs=m,解得小物塊到達O點時的速度v0=5 m/s,小物塊過O點后做平拋運動水平方向:x=v0t,豎直方向:y=gt2,又因為x2+y2=R2,解得x=5 m,y=5 m,位置坐標為(5,5).答案:(1) s(2)(5,5)