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文檔簡介
2026年高考物理二輪復(fù)習(xí)第3講力與曲線運(yùn)動
一、選擇題
1.法國科學(xué)家皮埃爾?德?費(fèi)馬在1662年提出光線傳播的路徑是所需時間最少的路徑,即費(fèi)馬原理,光的折
射即遵從這一原理實(shí)際生活中的下述現(xiàn)象也可類比折射定律來理解。如圖所示,地面上陶陶在距筆直的河岸
10m處的A點(diǎn),發(fā)現(xiàn)落水的琪琪位于水面上距河岸50m處的B點(diǎn)。陶陶在地面上奔跑的速度大小為也二
5m/s,在水中游泳的速度大小為以,奔跑、游泳均視為勻速直線運(yùn)動。可知此次營救中,陶陶在陸地的速度
與河岸夾角30。,在水中的速度與河岸夾角60。將最省時。由題中信息和所學(xué)物理知識可知()
A
三三二三三三<三三三三.8三二三
A.陶陶在水中游泳的速度大小為以二攀加/s
B.陶陶在水中游泳的速度大小為以=2.5m/s
C.陶陶到達(dá)琪琪處的最短時間為12s
D.陶陶到達(dá)琪琪處的最短時間約為16s
2.一籃球從水平面A處斜拋,落到B點(diǎn),其路徑曲線如圖所示。已知速度越大,受到的空氣阻力越大,則
籃球從A運(yùn)動到B的過程中()
A.水平分速度一直減少B.上升時間大于下降時間
C.在最高點(diǎn)時的速度最小D.在最高點(diǎn)時的加速度最小
3.如圖所示,一傾角為a的斜面固定在水平面上,可視為質(zhì)點(diǎn)的小球以速度必由。點(diǎn)沿水平方向拋出,經(jīng)過
一段時間落在P點(diǎn),忽略一切阻力,重力加速度為0則下列說法正確的是()
A.小球速度最大時離斜面最遠(yuǎn)
B.小球從。點(diǎn)運(yùn)動到P點(diǎn)的時間為粵
2
C.小球離斜面的最遠(yuǎn)距離為弊幽
第1頁
,?、2
D.小球離斜面的最遠(yuǎn)距離為竄吧L
29cosa
4.如圖1所示是某款小游戲,物體需要從平臺A跳躍到前方更高的平臺B上。假設(shè)不同的操作方式會使物
體的運(yùn)動軌跡出現(xiàn)如圖2所示的兩種情況,則由圖2可推斷出()
圖1
A.軌跡中的起跳速度較大
B.軌跡乙的運(yùn)動時間較長
C.兩條軌跡最高點(diǎn)速度相同
D.兩條軌跡起跳瞬間重力的功率相同
5.在同一豎直平面內(nèi)距離地面高度為端、而處的A、B兩點(diǎn),A、B所在豎直線與球網(wǎng)之間的水平距離為
L。有兩個網(wǎng)球以相同大小的速度次分別斜向上和斜向下拋出,與水平方向的夾角均為仇網(wǎng)球恰好均能掠過
球網(wǎng),且軌跡平面與球網(wǎng)垂直,他2=會不計空氣阻力。則A、B兩點(diǎn)高度差為()
6.如圖所示,廚師在展示廚藝時,將蛋糕放置在一水平托盤上,并控制托盤做豎直平面內(nèi)半徑為R的勻速
圓周運(yùn)動,托盤始終保持水平。蛋糕可視為質(zhì)點(diǎn),與托盤之間的動摩擦因數(shù)為〃,最大靜摩擦力等于滑動摩
擦力,重力加速度為g。若蛋糕始終與托盤保持相對靜止,則托盤做勻速圓周運(yùn)動的最大速率為()
第2頁
7.消防員在一次用高壓水槍滅火的過程中,消防員同時啟動了多個噴水口進(jìn)行滅火。有甲、乙靠在一起的
高壓水槍,它們噴出的水在空中運(yùn)動的軌跡曲線如圖所示,已知兩曲線在同一豎直面內(nèi),忽略空氣阻力,則
A.甲、乙水槍噴出的水初速度相等
B.乙水槍噴出的水初速度較大
C.乙水槍噴出的水在空中運(yùn)動的時間較長
D.甲水槍噴出的水在最高點(diǎn)的速度較大
8.如圖,在豎直平面內(nèi),輕桿一端通過轉(zhuǎn)軸連接在。點(diǎn),另一端固定一質(zhì)量為m的小球。小球從4點(diǎn)由靜止
開始擺下,先后經(jīng)過8、C兩點(diǎn),4、C點(diǎn)分別位于。點(diǎn)的正上方和正下方,8點(diǎn)與。點(diǎn)等高,不考慮摩擦及空
氣阻力,重力加速度為g,下列說法正確的是()
A.小球在B點(diǎn)受到的合力大小為2mg
B.小球在C點(diǎn)受到的合力大小為2mg
C.從A到C的過程,桿對小球的彈力最大值為5mg
D.從A到C的過程,桿對小球的彈力最小值為4盟
9.“打水漂”是一種常見的娛樂活動,以一定的高度水平扔出的瓦片,會反復(fù)在水面上彈跳前進(jìn),假設(shè)瓦片和
水面相撞后,在水平和豎直方向速度大小均減小,以下四幅圖有可能是瓦片軌跡的是()
C.D.
10.無動力帆船依靠風(fēng)力垂直河岸渡河。船頭正指對岸,通過調(diào)整帆面位置使風(fēng)向垂直于帆面,此時帆面與
第3頁
航向間的夾角為0。若風(fēng)力的大小為F,河水沿平行河岸方向的19力恒為九,沿垂直河岸方向的阻力大小
f2=(k為比例系數(shù),v為航行速度),則帆船()
河岸
A.先做加速度增大的加速運(yùn)動,后勻速運(yùn)動
B.航行時的最大速度為廿小=罕
K
C.若風(fēng)力大小加倍,最大速度也加倍
D.若風(fēng)力大小增大,為保持航向不變,。也增大
11.如圖所示,細(xì)繩的一端固定于。點(diǎn),另一端系一個小球,在。點(diǎn)的正下方釘一個釘子A,小球從一定高
度擺下。不計細(xì)繩與釘子碰撞的能量損失,不計空氣阻力,則()
A.若4高于小球擺下的初位置,則4離。點(diǎn)越近,小球運(yùn)動到右側(cè)最高點(diǎn)時加速度就越大
B.若A高于小球擺下的初位置,則A離。點(diǎn)越近,小球運(yùn)動到右側(cè)最高點(diǎn)時,細(xì)繩的拉力就越大
C.由于機(jī)械能守恒,無論A離。點(diǎn)多遠(yuǎn)(小于繩長),小球總能上升到原來高度
D.如果A與小球擺下的初位置等高,則小球在運(yùn)動的過程中有可能撞到釘子
12.如圖所示,彈珠發(fā)射器(可視為質(zhì)點(diǎn))固定于足夠高的支架頂端,支架沿著與豎直墻壁平行的方向以速
度W水平運(yùn)動,同時彈珠發(fā)射器可在水平面內(nèi)沿不同方向發(fā)射相對發(fā)射器速度大小為V2(V2>V|)的彈珠。
彈珠從發(fā)射到擊中墻壁的過程中水平方向位移為X,豎直方向位移為y。已知發(fā)射器到墻壁的垂直距離為L,
重力加速度為g,不計空氣阻力,下列說法正確的是()
第4頁
彈珠發(fā)射器
豎
直
墻
壁
A.x的最小值為B.x的最小值為群
,22
c.y的最小值為孰
D.y的最小值為“%”2、
2圾2(遺一埒)
二、多項選擇題
13.用長為L的輕桿連接兩個小球a、b(可視為質(zhì)點(diǎn)),其質(zhì)量分別為m和2m,豎直桿光滑,水平地面粗
糙,兩球與地面間的動摩擦因數(shù)相同,當(dāng)a球穿在豎宜桿匕b球在地面上,輕桿與豎直方向夾角37。,
如圖甲所示,此時系統(tǒng)恰好保持靜止。現(xiàn)將系統(tǒng)倒置,b球穿在豎直桿上,a球在地面上,輕桿與豎直方向
夾角仍為仇如圖乙所示,已知sin37。=0.6,cos370=0.8,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,下列說法正確
B,圖乙時,系統(tǒng)仍保持靜止?fàn)顟B(tài)
C.圖乙中給b球向下初速度,當(dāng)輕桿與豎直方向夾角為53。時,a、b兩球速度大小之比為3:4
D.圖乙時,給b球輕微擾動使b球下滑,可以求出小球b落地時速度大小
14.飛鏢扎氣球是一種民間娛樂游戲項目,其示意圖如圖甲所示,靶面豎直固定,。點(diǎn)為鏢靶中心,OP水
平、OQ豎直,靶面圖如圖乙所示。若每次都在空中同一位置M點(diǎn)水平射出飛鏢,且M、。、Q三點(diǎn)在同一豎
直平面,忽略空氣阻力。關(guān)于分別射中靶面。、P,Q三點(diǎn)的飛鏢,下列說法錯誤的是()
第5頁
Q
乙
A.射中。點(diǎn)的飛鏢射出時的速度最小
B.射中P點(diǎn)的飛鏢射出時的速度最小
C.射中Q點(diǎn)的飛鏢空中飛行時間最長
D.射中。、尸兩點(diǎn)的飛鏢空中飛行時間相等
15.圖甲為一種常見的3D打印機(jī)的實(shí)物圖,打印噴頭做x軸、y軸和z軸方向的運(yùn)動,亡=0時,打印噴頭
從打印平臺的中心開始運(yùn)動,在x軸方向的位移-時間圖像和丫羯方向的速度-時間圖像如圖乙、丙所示,下
A.0.5s末噴頭的速度大小為0.25m/s
B.噴頭運(yùn)動軌跡可能是圖丁中的軌跡P
C.1.0s末噴頭速度方向與x軸正方向的夾角為53°
D.1.0s末噴頭離打印平臺中心的距離為爺m
16.桂北全州縣大西江鎮(zhèn),在紅七軍走過的湘桂古道上有一座古炮臺。如圖所示,炮筒與水平面夾角為a,
炮筒口離地面的距離為h。已知炮彈從炮筒口發(fā)射的速率為vo,當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,不計阻力,下列說法
A.若a角確定,炮彈離地面的最大高度為y=型絲!
,2g
D.若a角確定,炮彈從炮筒口運(yùn)動到最高點(diǎn)所用時間為亡=螞吧
第6頁
C.若(X角不確定,炮彈水平射程的最大值為丫_孫應(yīng)辿
9
D.若a角不確定,炮彈水平射程的最大值為工_哽2亞I遜
2g
17.如圖所示,在M點(diǎn)的正上方離地高H處以水平速度vi向右投擲一飛盤P,反應(yīng)靈敏的小狗Q同時在M
點(diǎn)右方水平地面上的N點(diǎn)以速度V2斜向左上方跳出,結(jié)果飛盤P和小狗Q恰好在M、N連線的中點(diǎn)正上方
相遇。為使問題簡化,飛盤和小狗均可看成質(zhì)點(diǎn),不計飛盤和小狗運(yùn)動過程所受空氣的阻力,則飛盤水平拋
出后至與小狗相遇的過程,下列說法正確的是()
B.飛盤和小狗相遇點(diǎn)在距離地面,,高度處
C.初速度大小關(guān)系一定是巧<也
D.小狗相對飛盤做勻加速直線運(yùn)動
三、非選擇題
18.如圖所示,傾角。=30。的足夠長斜面固定于水平地面上,將一小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從斜面底端O以速
度%斜向上方拋出,速度方向與斜面間的夾角為%經(jīng)歷一段時間,小球以垂直于斜面方向的速度打在斜面
上的P點(diǎn)。已知重力加速度為g,不計空氣阻力,求:
(1)小球拋出時的速度方向與斜面間的夾角a的正切值tana。
(2)小球到斜面的最大距離。
(3)小球到水平地面的最大高度。
19.擲飛鏢是在現(xiàn)在體育項目中一個重要的比賽項目.如圖所示,現(xiàn)有一運(yùn)動員從同一位置先后水平擲出
兩支相同的飛鏢,落在同一豎直標(biāo)靶上,飛鏢A與豎直標(biāo)靶成隹53。,B與豎直標(biāo)靶成角37。,落點(diǎn)相距為
d,不計空氣阻力,則:
第7頁
(1)飛鏢A與B在空中飛行的時間之比為多少?
(2)該運(yùn)動員鄭匕鏢的位置與標(biāo)靶的水平距離為多少?
20.如圖所示,半徑R=0.5m的光滑半圓環(huán)軌道固定在豎直平面內(nèi),半圓環(huán)與光滑水平地面相切于圓環(huán)最低
點(diǎn)A,質(zhì)量m=1kg的小球以初速度V。=6m/s從A點(diǎn)沖上豎直圓環(huán),沿軌道運(yùn)動到B點(diǎn)飛出,最后落在水平地
(1)求小球運(yùn)動到軌道末端B點(diǎn)時的速度VB;
(2)求A、C兩點(diǎn)間的距離x(結(jié)果可用根號表示);
(3)若小球以不同的初速度沖上豎直圓環(huán),并沿軌道運(yùn)動到B點(diǎn)飛出落在水平地面上。求小球落點(diǎn)與A點(diǎn)
間的最小距離Xmm。
第8頁
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【解答】本題考查了小船渡河問題,理解合速度和分速度的關(guān)系是解決此類問題的關(guān)鍵。小船過河問
題的本質(zhì)依舊是速度的合成與分解,需要牢記的是不同方向上的分速度相互獨(dú)立,互不影響。
AB.設(shè)陶陶在陸地的速度為盯,與河岸夾角為a=30。;在水中的速度為外,與河岸夾角為夕二60。,將陶
陶的運(yùn)動分解為沿河岸方向和垂直河岸方向,在陸地時,垂直河岸方向分速度
=Vjsina
在水中時,垂直河岸方向分速度
v2y=v2s\np
因?yàn)橐WC最省時.,也就是整個運(yùn)動過程中垂直河岸方向要以最大的有效速度去通過相應(yīng)的距離,所以各段
垂直河岸方向的分速度應(yīng)該相等,即
Iosina=v2sinp
解得
5/3,
v2=-^-m/s
故A正確,B錯誤。
CD.首先計算垂直河岸方向需要通過的總距離,在陸地上距離河岸10m,在水中距離河岸50m,所以垂直
河岸方向總的距離
d=10+5O=6Om
而垂宜河岸方向的分速度
vv=visina=2.5m/s
(前面已分析各段垂直河岸方向分速度相等)。
則最短時間
d
亡=石=24s
故CD錯誤。
故答案為:Ao
【分析】根據(jù)要保證最省時,整個運(yùn)動過程中垂直河岸方向要以最大的有效速度去通過相應(yīng)的距離,各段垂
直河岸方向的分速度應(yīng)該相等,結(jié)合垂直河岸方向總的距離與分速度分析求解。
2.【答案】A
【解析】【解答】A.籃球從A運(yùn)動到B的過程中,由于空氣阻力一直存在水平方向的分力,F(xiàn)L與水平速度
方向相反,則籃球的水平分速度一直減少,故A止確:
B.上升過程空氣阻力的豎直分力向下,下降過程空氣阻力的豎直分力向上,則上升階段在豎直方向所受合
第9頁
力大于下降階段在豎直方向所受合力,上升過程的平均加速度一定大于下降過程的平均加速度,將豎直上升
看成逆向運(yùn)動,根據(jù)h=2萬產(chǎn),由十上升高度與卜降高度相同,則上升時間小于卜降時間,故B錯誤;
C.炮彈在最高點(diǎn)時,受到的重力豎直向下,空氣阻力水平向左,則此時炮彈受到的合力方向斜向左下方,
此時合力與速度方向的夾角大于90。,則炮彈將繼續(xù)做減速運(yùn)動,所以炮彈在最高點(diǎn)時的速度不是最小,故C
錯誤;
D.對炮彈進(jìn)行受力分析,炮彈在最高點(diǎn)時,受到的重力豎直向下,空氣阻力水平向左;炮彈繼續(xù)向下運(yùn)動
過程,由于空氣阻力的豎直分力向上,則炮彈在豎直方向的合力小于重力,炮彈在水平方向的合力等于空氣
阻力的水平分力,且大小逐漸減小,根據(jù)力的合成可知,炮彈在最高點(diǎn)所受合力不是最小,所以炮彈在最高
點(diǎn)時的加速度不是最小,故D錯誤。
故選Ao
【分析】一、空氣阻力的影響特點(diǎn)
阻力方向始終與速度方向相反。
水平方向:阻力分力與水平速度反向一水平速度持續(xù)減小。
豎直方向:阻力分力方向與豎直速度方向相反,影響上升和下降階段的加速度。
二、水平速度變化
水平方向僅受阻力分力(與運(yùn)動方向相反)-水平速度單調(diào)遞減
三、上升與下降階段對比
加速度比較:上升:豎直速度向上,阻力豎直分力向下一合力一
下降:豎直速度向下,阻力豎直分力向上一合力一
時間比較:豎直位移大小相等,上升平均加速度更大一上升時間更短
四、速度最小值的位置
上升過程:水平、豎直速度均減小一合速度減小。
最高點(diǎn):豎直速度為(),水平速度因阻力繼續(xù)減小。
下降過程:水平速度繼續(xù)減小,豎直速度增加,但初期豎直速度較小,總速度可能繼續(xù)減小一段,達(dá)到最小
速度點(diǎn)在最高點(diǎn)之后某位置。
五、加速度最小值的位置
加速度由合力(重力+阻力)決定。
最高點(diǎn)合力為重力與水平阻力的矢量和,大小并非最小。
下降過程阻力豎直分力向上,可能接近平衡部分重力一合力可能更小一加速度最小值出現(xiàn)在下降階段某
處。
六、關(guān)鍵物理規(guī)律
牛頓第二定律在變力(阻力隨速度變化)中的應(yīng)用。
第10頁
運(yùn)動的分解與合成:分別分析水平和豎直方向的運(yùn)動。
能量觀點(diǎn):阻力做負(fù)功,機(jī)械能持續(xù)減少。
3.【答案】D
【解析】【解答】本題考查了平拋運(yùn)動問題,根據(jù)題意分析清楚小球的運(yùn)動過程是解題的前提,應(yīng)用運(yùn)動的合
成與分解、運(yùn)動學(xué)公式即可解題。A.小球做平拋運(yùn)動,做勻加速曲線運(yùn)動,小球落到斜面上的P點(diǎn)時速度
最大,故A錯誤;
B.小球可以分解為沿斜面方向的勻加速直線運(yùn)動與垂直于斜面方向的類豎直上拋運(yùn)動,小球從0點(diǎn)運(yùn)動到
P點(diǎn)的時間亡=出此=蟲逆上
gcosag
故B錯誤;
CD.小球離斜面的最遠(yuǎn)距離/;=里量
2gcosa
故C錯誤,D正確。
故選Do
【分析】小球做平平拋運(yùn)動,水平方向勻速運(yùn)動,豎直方向自由落體運(yùn)動,根據(jù)小球的運(yùn)動過程應(yīng)用運(yùn)動學(xué)
公式分析答題。
4.【答案】D
【解析】【解答】B.斜拋運(yùn)動的分解,水平方向:勻速直線運(yùn)動(速度分量不變),豎直方向:豎直上拋運(yùn)
動(初速度分量,加速度向下),關(guān)鍵條件:最大高度相同一豎直初速度相同,落地時間相同一由豎
直運(yùn)動對稱性決定(上升時間=下落時間),水平射程不同T水平初速度不同(乙的更大),故B錯
誤;
AC.由于軌跡甲和乙落地點(diǎn)的距離不同,且它們在空中運(yùn)動的時間相等,根據(jù)水平方向的勻速直線運(yùn)動規(guī)律
可知,軌跡乙水平方向的初速度分量較大,即乙軌跡最高點(diǎn)速度大,上升高度相等,豎直初速度也相等,根
據(jù)速度的合成可知,軌跡乙初速度較大,故AC錯誤;
D.由圖可知軌跡甲乙上升的高度相同,豎直分速度相同,根據(jù)瞬時功率表達(dá)式P=mg/滕直,可知兩條軌跡
起跳瞬間重力的功率相同,故D正確。
故選D。
【分析】1、斜拋運(yùn)動可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動和豎直方向的豎直上拋運(yùn)動。
2、當(dāng)拋體上升和下落的高度相同時:運(yùn)動時間相等。題目中兩條軌跡的最大高度相同,且落回同一水平
面,因此它們的總運(yùn)動時間相同。
3、在相同運(yùn)動時間下,水平射程越大,說明水平初速度越大。軌跡乙的水平射程更大,表明其水平初速度
分量較大。
4、初速度是水平分速度和豎直分速度的矢量和。雖然兩條軌跡的豎直初速度相同,但由于軌跡乙的水平初
第11頁
速度更大,因此其合初速度也更大。
5、重力瞬時功率P=mgv_y,取決于豎直分速度。兩條軌跡在起跳時的豎直分速度相同,因此起跳瞬間的重
力功率相同。
5.【答案】A
【解析】【解答】設(shè)球網(wǎng)高為九,兩球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動,則有《=希麗
2
對于斜向下拋的網(wǎng)球則有%—九=vosin0't+^gt
對于斜向上拋的網(wǎng)球貝!1有加一九=(一見sinO)£+
聯(lián)立解得九人-ha=L
故答案為:Ao
【分析】將斜拋運(yùn)動分解為水平勻速和豎直勻變速運(yùn)動,通過時間相等建立兩球的豎直位移關(guān)系,結(jié)合三角
函數(shù)化簡得到高度差。
6.【答案】B
【解析】【解答】:蛋糕轉(zhuǎn)至左上或右上兩側(cè)時,且當(dāng)摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力時,托盤做勻速圓周運(yùn)動的
速率最大,設(shè)托盤給蛋糕最大靜摩擦力為。支持力為N,對于石上方或左上方可以得到J/+(股一=
7nl>2
~~R~
又f=gN
兩個式聯(lián)立可以解得,當(dāng)'=群時,速度有最大值,則解得Q=
故B正確,ACD錯誤。
故選:B1,
【分析】由于蛋糕做豎直面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動,合力提供向心力,合力大小不變方向變化,轉(zhuǎn)至左右兩側(cè)
時靜摩擦力提供向心力,最高和最低點(diǎn)重力和支持力合力提供向心力,不受摩擦力;而在其余的位置,豎直
方向重力與支持力的合力與水平方向摩擦力的矢量合提供向心力,對此列式,然后由代數(shù)關(guān)系判斷速度最大
值的條件,并求出最大速度。
7.【答案】B
【解析】【解答】本題結(jié)合兩個斜拋運(yùn)動模型考查學(xué)生對斜拋運(yùn)動的理解,其中靈活運(yùn)用運(yùn)動的合成與分解,
運(yùn)用逆向思維將豎直方向分運(yùn)動視為反向的自由落體運(yùn)動為解決本題的關(guān)鍵。AB.水在上升過程中做斜拋運(yùn)
動,到達(dá)最高點(diǎn)過程,斜拋運(yùn)動豎直方向做豎直上拋運(yùn)動,令噴出水的初速度火與水平方向夾角為仇利用
逆向思維有
2
(vosin0)=2gh
解得
第12頁
Vo=
sin0
根據(jù)圖示可知,豎直方向高度相等,甲噴出的初速度與水平方向夾角大一些,則乙水槍噴出的水初速度較
大,故A錯誤,B正確;
C.斜地運(yùn)動豎直方向做豎直上拋運(yùn)動,根據(jù)圖示可知,高度相等,利用逆向思維有
1
h=2^fo
根據(jù)對稱性可知,上升與下降時間相等,水槍噴出的水在空中運(yùn)動的時間
£=2to
解得
即甲、乙水槍噴出的水在空中運(yùn)動的時間相等,故C錯誤;
D.斜效運(yùn)動水平方向做勻速直線運(yùn)動,則水在最高點(diǎn)的速度
vx=%cos8
結(jié)合上述可知,甲噴水速度小于乙噴水速度,甲噴出的初速度與水平方向夾角大一些,則甲水槍噴出的水在
最高點(diǎn)的速度較小,故D錯誤。
故選Bo
【分析】水的運(yùn)動可看作斜拋運(yùn)動,將斜拋運(yùn)動分解到水平和豎直方向,水平方向做勻速直線運(yùn)動,豎直方
向做豎直上拋運(yùn)動。豎直上拋運(yùn)動上升過程和下降過程具有對稱性,時間相同,豎直方向的初速度和末速度
大小相等。
8.【答案】C
【解析】【解答】A.從A到B根據(jù)動能定理,有
12
rn.gR=-^mv^
小球運(yùn)動到水平位置B時,豎直方向有
Py=my
水平方向有
%
FX=mT
所以小球在B點(diǎn)受到的合力大小為
產(chǎn)合=J隆+4=后mg
故A錯誤:
BC.從A到C根據(jù)動能定理,有
第13頁
mgx2R=5m您
乙
根據(jù)牛頓第二定律,有
r連
F=m-R
解得
F=4mg
此時桿的彈力最大,則有
v2
尸彈fg="i卡
解得
F彈=5mg
故B錯誤,C正確;
D.從A運(yùn)動到C的過程中,在A點(diǎn)桿對球的力沿桿向外,B點(diǎn)桿對球的力沿桿向內(nèi),AB某處,桿度球的
彈力最小為零,故D錯誤。
故選Co
【分析】A、從A到B根據(jù)動能定理求解B點(diǎn)速度,由向心力求解輕桿拉力,求解拉力與重力的合力;
BC、從A到C根據(jù)動能定理,求解C點(diǎn)速度,C點(diǎn)合力提供向心力,進(jìn)一步求解最大彈力;
D、從A運(yùn)動到C的過程中,在A點(diǎn)桿對球的力沿桿向外,B點(diǎn)桿對球的力沿桿向內(nèi),AB某處,桿度球的
彈力最小為零。
9.【答案】C
【解析】【解答】每次與水面碰撞后,水平速度減小(導(dǎo)致水平方向運(yùn)動變慢),每次與水面碰撞后,豎直速
度減小,可知豎直小球上升的高度逐漸減小,根據(jù)£=2楞,可知瓦片在空中的時間逐漸減小,水平方向有
%=取3可知瓦片在空中通過水平位移逐漸減小,故ABD錯誤,C正確。
故選Co
【分析】瓦片和水面相撞后,豎直方向速度大小減小,則豎直小球上升的高度逐漸減小,豎直方向上拋運(yùn)
動,瓦片在空中的時間逐漸減小,每碰一次水平方向減小,則通過水平位移逐漸減小。
10.【答案】D
【解析】【解答】A.垂直航向受力平衡,沿航向=知先做加速度減小的加速運(yùn)動,后勻速
運(yùn)動,故A錯誤;
B.根據(jù)題意可得尸sin。=k為解得%=嚶,故B錯誤;
K
C.風(fēng)力大小加倍,垂直航線方向不再平衡而產(chǎn)生加速度,速度不再沿船頭指向,故c錯誤;
D.根據(jù)題意Fcoseufi,知F增大時,0也增大,故D正確。
第14頁
故選Do
【分析】此題研究兩分運(yùn)動,沿水流方向受力平衡,風(fēng)力的分力與沿平?行河岸方向的阻力平衡,沿航向有
風(fēng)力的分力和沿垂直河岸方向的阻力,根據(jù)牛頓第二定律尸sM。-kv=ma可知加速度減小的加速運(yùn)動,后
勻速運(yùn)動。加速度為零時速度最大。
11.【答案】B
【解析】【解答】AB、A離0點(diǎn)越近,小球運(yùn)動到右側(cè)最高點(diǎn)時,擺角就越小,則小球加速度
a=gsinO
故加速度越小,而繩的拉力
T=mgcosO
故繩子拉力越大,故A錯誤,B正飽;
C、當(dāng)A低于小球開始擺下的高度時,小球擺動到右側(cè)繞A運(yùn)動,到達(dá)最高點(diǎn)時速度不為零,此時小球不能
上升到原來高度,故C錯誤;
D、如果小球擺下的初位置與A等高,則小球總是繞。或繞A作圓周運(yùn)動(來回擺動),不可能撞到釘子,
故D錯誤。
故答案為:Bo
【分析】當(dāng)A點(diǎn)在開始下擺的等高處與O點(diǎn)之間時,小球碰到釘子后,仍做單擺運(yùn)動,當(dāng)A點(diǎn)在開始下擺
的等高處下方(含等高處)時,小球碰到釘子后,以釘子為圓心做圓周運(yùn)動。再根據(jù)小球的運(yùn)動類型,根據(jù)
運(yùn)動情況結(jié)合力的合成與分解及牛頓第二定律進(jìn)行分析。
12.【答案】C
【解析】【解答】本題考查對合運(yùn)動與分運(yùn)動的關(guān)聯(lián),清楚兩者的關(guān)系。CD.彈珠在水平方向做勻速直線運(yùn)
動,豎直方向做自由落體運(yùn)動,當(dāng)V2垂直豎直墻壁射出時,彈珠運(yùn)動時間最短£皿〃=;
2
1I
y的最小值為/〃加=i^min=磊
故C正確,D錯誤;
AB.由于方>也
則彈珠水平方向的合速度可以垂直豎直墻壁,合速度大小為〃=J詔一詔
此時x的最小值為L,故AB錯誤。
故選Co
【分析】將彈珠的運(yùn)動分解成水平、豎直兩個方向的分運(yùn)動,水平方向做勻速運(yùn)動,豎直方向做自由落體運(yùn)動。
13.【答案】A,C
【解析】【解答】A.圖甲時,選系統(tǒng)為研究對象,受四個力(重力3mg,地面支持力N,墻壁彈力F,地面
摩擦力f),有N=3mg,f=城=F
第15頁
選a球?yàn)檠芯繉ο螅惺?/ngtan37。聯(lián)立,解得〃=0.25,故A正確:
B.圖乙中,選匕為研究對象:墻的彈力墻尸.=2M9tan°為桿與豎直方向夾角)。初始。=37°時,墻
-W
F-=2m^x1=|m^,而最大靜摩擦力墻/=〃x3mg=0.75mgV/,,系統(tǒng)無法靜止,故B錯誤;
弱國
C.圖乙中給b球向下初速度,當(dāng)輕桿與豎直方向夾角為53。時,a、b兩球速度分別為%和力,兩小球沿桿
子方向速度相同,有%cos37。=%cos53。,解得%:%=3:4,故C正確;
D.圖乙時,b球落地過程,a球的速度由零先增大后減小到零,桿子上力由壓力變?yōu)槔Γ琣球?qū)Φ孛鎵毫?/p>
由小于系統(tǒng)重力到大于系統(tǒng)重力,不能求出摩擦力所做的功,不能計算出b球落地時速度大小,故D錯誤。
故答案為:ACo
【分析】先通過圖甲的靜止?fàn)顟B(tài)求動摩擦因數(shù),再分析圖乙的受力平衡,結(jié)合輕桿連接體的速度關(guān)聯(lián)(沿桿
分速度相等)分析速度比,最后判斷能量問題的可解性。
14.【答案】A,B
【解析】【解答】平拋運(yùn)動的性質(zhì):平拋運(yùn)動可以看成水平方向上的勻速直線運(yùn)動和豎直方向上的自由落體運(yùn)
動。飛鏢做平拋運(yùn)動,由平拋運(yùn)動的特點(diǎn)有h=:gc2,x=vc
聯(lián)立解得17=y=xj京
因?yàn)橄?hp<hQ
可知飛鏢射中O、P兩點(diǎn)的飛鏢空中飛行時間相等,射中Q點(diǎn)的飛鏢空中飛行時間最長,即8>亡0=力
又因?yàn)?0=XQ<Xp
則有%V%V%
可知平拋初速度最小的是射中Q點(diǎn)的,所以AB錯誤,符合題意,CD正確,不符合題意。
故選ABo
【分析】飛鏢做平拋運(yùn)動,豎直方向做自由落體運(yùn)動,水平方向做勻速運(yùn)動,根據(jù)飛鏢運(yùn)動軌跡結(jié)合自由落
體運(yùn)動和勻速運(yùn)動規(guī)律列式解答。
15.【答案】B,C,D
【解析】【解答】解決本題的關(guān)鍵知道質(zhì)點(diǎn)在x方向和y方向上的運(yùn)動規(guī)律,根據(jù)平行四邊形定則進(jìn)行合成,
注意掌握曲線運(yùn)動的條件。A.由圖乙可知,在x軸方向做勻速直線運(yùn)動,速度大小為取=等=竽m/s=
0.3m/s
由圖丙可知,在y軸方向做勻加速直線運(yùn)動,加速度大小為竽m/s2=0.4m/s2
0.5s末噴頭在y軸的分速度大小為%.5y=flyto.5=。4x0.5m/s=0.2m/s
0.5s末噴頭的速度大小為q)5=vo.5y=Vo.324-0.22m/s=^^m/s
故A錯誤;
第16頁
B.由以上分析可知,噴頭在x軸方向做勻速直線運(yùn)動,在y軸方向做勻加速直線運(yùn)動,所以合力沿y軸方向,
所以軌跡可能為P,故B正確;
C.1.0s末噴頭沿y軸方向的分速度大小為巧,Oy=flyti,o=0.4x1.0m/s=0.4m/s
設(shè)1.0s末噴頭速度方向與x軸正方向的夾角為仇則tan。=3曳=霜=:
vx0.33
解得。=53°
故C正確;
D.1.0s末噴頭沿x軸的位移大小為%=vxtL0=0.3x1.0m=0.3m
在y軸方向的位移大小為y=ho=竽x1.0m=0.2m
所以,1.0s末噴頭離打印平臺1中心的距離為d=Jx?+y2=V0.32+0.22m=m
故D正確。
故選BCD。
【分析】依據(jù)兩圖像可知:質(zhì)點(diǎn)在x方向上做勻速直線運(yùn)動,在y方向上做勻加速運(yùn)動,結(jié)合運(yùn)動的合成與分
解,即可判定運(yùn)動性質(zhì);求出y方向的分速度,然后根據(jù)平行四邊形定則,得出質(zhì)點(diǎn)的速度大小與方向;分別
求出質(zhì)點(diǎn)沿x方向的位移與y方向的位移,然后根據(jù)平行四邊形定則求解1s時質(zhì)點(diǎn)的位移。
16.【答案】B,C
【解析】【解答】本題考變了斜上拋運(yùn)動,根據(jù)炮彈的運(yùn)動過程,應(yīng)用運(yùn)動的合成與分解、運(yùn)動學(xué)公式即可解
題。AB.若a角確定,炮彈從炮筒口運(yùn)動到最高點(diǎn)時,豎直方向速度為零,則
vQsina
3-9-
所以炮彈離地面的最大高度為
故A錯誤,B正確;
CD.將炮彈的運(yùn)動沿射出方向和豎直方向分解,則沿射出方向?yàn)閯蛩龠\(yùn)動,豎直方向?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動,設(shè)水
平位移為X,根據(jù)幾何關(guān)系可得
22
d=(voO一產(chǎn)一九)=+/+(詔+gh)F_h
根據(jù)數(shù)學(xué)知識可得,當(dāng)
=_v^+gh=2(詔+則
2Tg?
時,X2有最大值,且
第17頁
_啾詔+2則
Xmax—o
gz
所以
_%J.+2gh
%max-~g
故C正確,D錯誤。
故選BCc
【分析】炮彈做斜卜.拋運(yùn)動,可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動與豎直方向的勻變速直線運(yùn)動,根據(jù)炮彈
的運(yùn)動過程應(yīng)用運(yùn)動學(xué)公式分析求解。
17.【答案】A,C
【解析】【解答】解決相遇類問題的突破點(diǎn)在于不同的物體在同一時刻到達(dá)同一位置,通過時間和位移的關(guān)系
將兩個運(yùn)動聯(lián)系起來,再計算相關(guān)參數(shù)。A.飛盤和小狗分別做平拋和斜上拋運(yùn)動,根據(jù)
△v=gt
可知飛盤和小狗速度的變化量相等,故A正確;
C.因?yàn)轱w盤和小狗恰好在M、N兩點(diǎn)連線中點(diǎn)的正上方相遇,說明它們的水平位移大小相等,又因?yàn)檫\(yùn)動的
時間相同,所以它們在水平方向上的速度相同,即
v2cosd=V\
可得
也<V2
故C正確;
B.根據(jù)題意可知E盤和小狗運(yùn)動的時間相同,因?yàn)椴恢佬」吩谪Q直方向初速度的大小,所以不能判斷匕盤
和小狗相遇點(diǎn)距離地面的高度,故B錯誤;
D.飛盤和小狗都只受到重力作用,都做勻變速運(yùn)動,加速度相同,所以小狗相對飛盤做勻速直線運(yùn)動,故D
錯誤。
故選AC。
【分析】根據(jù)速度公式可知速度變化量是否相等;通過運(yùn)動的分解,結(jié)合題干中在MN中點(diǎn)上方相遇這一條
件可判斷初速度大小關(guān)系;通過分析題干中已知信息,由于不知道小狗在豎直方向初速度的大小,所以無法
確定相遇點(diǎn)的高度,同時由于MN距離未知,所以無法確定飛盤最終落點(diǎn)位置。
18.【答案】(1)解:小球拋出后,將小球的速度與重力分別沿斜面與垂直于斜面分解,則小球在這兩個方向
上均做勻變速直線運(yùn)動。小球以垂直于斜面方向的速度撞擊在斜面上的P點(diǎn),表明此時沿斜面方向的分速度
恰好減為0,根據(jù)對稱性,小球打在P點(diǎn)時垂直于斜面方向的分速度與拋出時垂直于斜面方向的分速度等大
反向
第18頁
在沿斜面方向上
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