山东省各市校届高三物理模拟试题专题精编曲线运动.docx
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山东省各市校届高三物理模拟试题专题精编曲线运动
山东省各市校2009届高三物理模拟试题专题精编
三．曲线运动专题
一．不定项选择题
（莱芜四中）1．在越野赛车时，一辆赛车在水平公路上减速转弯，从俯视图中可以看到，赛车沿圆周由P向Q行驶。
下列图中画出了赛车转弯时所受合力的四种方式，你认为正确的是（）
（青岛一模）2．如图所示，在光滑四分之一圆弧轨道的顶端a点，质量为m的物块（可视为质点）由静止开始下滑，经圆弧最低点b滑上粗糙水平面，圆弧轨道在b点与水平轨道平滑相接，物块最终滑至c点停止，若圆弧轨道半径为R，物块与水平面间的动摩擦因数为μ，下列说法正确的是（）
A．物块滑到b点时的速度为
B．物块滑到b点时对b点的压力是3mg
C．c点与b点的距离为
D．整个过程中物块机械能损失了mgR
（泰安一模）3．平抛运动可以分解为水平和竖直方向的两个直线运动，在同一坐标系中作出这两个分运动的
图线，如图所示，若平抛运动的时间大于
则下列说法中正确的是（）
A．图线2表示竖直分运动的
图线
B．
时刻的速度方向与初速度方向夹角为30°
C．
时刻的位移方向与初速度方向夹角的正切为
D．
时刻的位移方向与初速度方向夹角为60°
（外国语学校）4．为训练宇航员适应失重状态，需要创造失重的环境，在地球表面附近，可以在飞行器的座舱内短时间地进失重实验。
设想某一飞行器可作多种模拟飞行，令飞行器以500m/s的速率进入实验状态，而以1000m/s的速率退出实验，则下列可以实现实验目的，并且有效训练时间最长的飞行是（）
A．飞行器在水平面内做变速圆周运动，速率由500m/s增加到1000m/s
B．飞行器在竖直面内沿圆弧俯冲，速率由500m/s增加到1000m/s（在最低点）
C．飞行器以500m/s作竖直上抛运动（关闭发动机），当它竖直下落速率增加到1000m/s
时，开动发动机退出实验状态
D．飞行器以500m/s沿某一方向作斜抛或平抛运动（关闭发动机），当速率达到1000m/s
时，开动发动机退出实验状态
（威海一中3）5．如图所示，斜面上有a、b、c、d四个点，ab=bc=cd，从a点以初动能E0水平抛出一个小球，它落在斜面上的b点，若小球从a点以初动能2E0水平抛出，不计空气阻力，则下列判断正确的是（）
A．小球可能落在d点与c点之间
B．小球一定落在c点
C．小球落在斜面的运动方向与斜面的夹角一定增大
D．小球落在斜面的运动方向与斜面的夹角一定相同
（威海一中4）6．A、B、C、D四个完全相同的小球等间距地分布在一条竖直直线上，相邻两球的距离等于Ａ球到地面的距离．现让四球以相同的水平速度同时抛出，不考虑空气阻力的影响，下列说法正确的是（ ）
A．Ａ球落地前，四球分布在一条竖直线上，落地间隔相等
B．Ａ球落地前，四球分布在一条竖直线上，Ａ、B落地点
间隔小于C、D落地点间隔
C．Ａ球落地前，四球分布在一条竖直线上，A、B落地时间间隔大于C、D落地时间隔
D．Ａ球落地前，四球分布在一条抛物线上，Ａ、B落地点间隔大于C、D落地点间隔
（威海一中4）7．如图所示为一质点运动的位移时间图像，曲线为一段圆弧，则下列说法中正确的是（）
A．质点可能做圆周运动
B．质点一定做直线运动
C．t时刻质点离开出发点最远
D．质点运动的速率先减小后增大
（淄博市）8．甲、乙两名溜冰运动员，正在表演冰上芭蕾舞，已知男演员M甲=60kg，女演员M乙=40kg，当两人面对面拉着手做匀速圆周运动时，如图所示，两人相距0.9m，下列判断正确的是
A．两人的运动半径不同，甲为0.42m，乙为0.48m
B．两人的运动半径相同，都是0.45m
C．两人的角速度相同
D．两人的线速度相同
（淄博市）9．如图所示，一足够长的水平传送带以恒定的速度v运动，每隔时间T轻轻放上相同的物块，当物块与传送带相对静止后，相邻两物块的间距大小（）
A．与物块和传送带间的动摩擦因数的大小有关
B．与物块的质量大小有关
C．恒为vT
D．由于物块放上传送带时，前一物块的速度不明确，故不能确定其大小
（邹城二中）10．下列实例中属于超重现象的是（）
A．汽车驶过拱形桥顶端
B．荡秋千的小孩通过最低点
C．跳水运动员被跳板弹起，离开跳板向上运动
D．火箭点火后加速升空
二．实验题
（青岛一模）1．物理实验小组利用如图所示装置测量物体平抛运动的初速度。
他们经多次实验和计算后发现：
在地面上沿抛出的速度方向水平放置一把刻度尺，让悬挂在抛出点处的重锤线的投影在刻度尺的零刻度线上，则利用小球在刻度尺上的落点位置，就可直观地得到小球做平抛运动的初速度。
如下图四位同学在刻度尺旁边分别制作了速度标尺（图中P点为重锤所指位置），可能正确的是（）
（威海一中1）2．为了探究影响平抛运动水平射程的因素，某同学通过改变抛出点的高度及初速度的方法做了6次实验，实验数据记录如下表：
序号
抛出点的高度（m）
水平初速度（m/s）
水平射程（m）
1
0.20
2
0.40
2
0.20
3
0.60
3
0.45
2
0.60
4
0.45
4
1.2
5
0.80
2
0.8
6
0.80
6
2.4
以下探究方案符合控制变量法的是（ ）
A．若探究水平射程与高度的关系，可用表中序号为1、3、5的实验数据
B．若探究水平射程与高度的关系，可用表中序号为2、4、6的实验数据
C．若探究水平射程与初速度的关系，可用表中序号为1、3、5的实验数据
D．若探究水平射程与初速度的关系，可用表中序号为2、4、6的实验数据
（淄博市）3．如下图甲所示为测量电动机转动角速度的实验装置，半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上，在电动机的带动下匀速转动。
在圆形卡纸旁边垂直安装一个改装了的电火花计时器。
（1）请将下列实验步骤按先后顺序排序：
。
①使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触
②接通电火花计时器的电源，使它工作起来
③启动电动机，使圆形卡纸转动起来
④关闭电动机，拆除电火花计时器，研究卡纸上留下的一段痕迹（如图乙所示），写出角速度ω的表达式，代入数据，得出ω的测量值
（2）要得到角速度ω的测量值，还缺少一种必要的测量工具，它是（）
A．秒表B．毫米刻度尺C．圆规D．量角器
（3）写出ω的表达式，并指出表达式中各个物理的意义：
。
（4）为了避免在卡纸连续转动的过程中出现打点重叠，在电火花计时器与盘面保持良好接触的同时，可以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动。
则卡纸上打下的点分布曲线将不是一个圆，而是类似一种螺旋线（如图丙所示）。
这样做测量结果将（填“偏大”、“偏小”或“不变”）
三．计算题
（实验中学）1．如图所示，半径R=2m的四分之一粗糙圆弧轨道AB置于竖直平面内，轨道的B
端切线水平，且距水平地面高度为h=1．25m，现将一质量m=0．2kg的小滑块从A点由静止释放，滑块沿圆弧轨道运动至B点以v=5m/s的速度水平飞出（g取10m／s2）．求：
（1）小滑块沿圆弧轨道运动过程中所受摩擦力做的功；
（2）小滑块经过B点时对圆轨道的压力大小；
（3）小滑块着地时的速度大小和方向．
（济宁一模）2．如图所示，一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球a和b，跨在两根固定在离地高度为H的光滑水平细杆A、B上，质量为m的b球与B的距离为L，质量为4m的a球放置于地面上。
把b球从水平位置由静止释放，求：
（1）a球对地面的最小压力为多大？
（2）已知细线能承受的最大拉力Fm=4mg，现给b球竖直向下的初速度，当b球运动到B点的正下方时细线恰被拉断，求b球落地点与B点的水平距离。
（聊城一模）3．如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A点，自然状态时其右端位于B点。
水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP，其形状为半径R=0.8m的圆环剪去了左上角135°的圆弧，MN为其竖直直径，P点到桌面的竖直距离也是R。
用质量m1=0.4kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点，释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点。
用同种材料、质量为m2=0.2kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点释放，物块过B点后其位移与时间的关系为
，物块飞离桌面后由P点沿切线落入圆轨道。
G=10m/s2，求
（1）BP间的水平距离。
（2）判断m2能否沿圆轨道到达M点。
（英雄山中学）4．如图所示，在同一竖直平面内两正对着的半径为R
的相同半圆光滑轨道，相隔一定的距离x，虚线沿竖直方向，
一质量为m的小球能在其间运动。
今在最低点B与最高点A各放一个压力传感大器，测试小球对轨道的压力，并通过计算机显示出来。
当轨道距离x不同时，测得两点压力差△FN与距离x的图像如右图所示。
（不计空气阻力，g取10m/s2）
（1）当x=R时，为使小球不脱离轨道运动，求小球在B点的最小速度。
（用物理量的符号表示）
（2）试写出A、B两点的压力差△FN与x的函数关系。
（用m、R、g表示）
（淄博市）5．如图是为了检验某种防护罩承受冲击力的装置，M是半径为R=1.0m的固定于竖直平面内的
光滑圆弧轨道，轨道上端切线水平。
N为待检验的固定曲面，该曲面在竖直面内的截面为半径
的
圆弧，圆弧下端切线水平且圆心恰好位于M轨道的上端点。
M的下端相切处放置竖直向上的弹簧枪，可发射速度不同的质量m=0.01kg的小钢珠，假设某次发射的钢珠沿轨道恰好能经过M的上端点，水平飞出后落到曲面N的某一点上，取g=10m/s2。
求：
（1）发射该钢球前，弹簧的弹性势能EP多大？
（2）钢珠从M圆弧轨道最高点飞出至落到圆弧N上所用的时间是多少（结果保留两位有效数字）？
（邹城二中）
6．如图所示，滑块质量为m，与水平地面间的动摩擦因数为0.1，它以
的初速度由A点开始向B点滑行，AB=5R，并滑上光滑的半径为R的
圆弧BC，在C点正上方有一离C点高度也为R的旋转平台，沿平台直径方向开有两个离轴心距离相等的小孔P、Q，旋转时两孔均能达到C点的正上方。
若滑块滑过C点后P孔，又恰能从Q孔落下，则平台转动的角速度ω应满足什么条件？
山东省各市校2009届高三物理模拟试题专题精编
三．曲线运动专题答案
一．不定项选择题
1.D2.BCD3.AC4.C5.BD6.C7.BD8.C9.C10.BD
二．实验题
1.A
2.A
3．
（1）①③②④（2分）
（2）（2分）D（3）（5分）
，θ是n个点对应的圆心角；n是所研究计时点的个数；T是计时器打点周期（4）（2分）不变
三．计算题
1．
解：
（1）滑块在圆弧轨道受重力、支持力和摩擦力作用，由动能定理
mgR-Wf=
mv2………………………………………………………………2分
Wf=1.5J……………………………………………………………2分
（2）滑块经过B点时，由牛顿第二定律得：
FN-mg=m
………………………………………………………………2分
FN=4.5N………………………………………………………………1分
根据牛顿第三定律，小滑块对轨道的压力大小也为4.5N………………1分
（3）滑块离开圆弧后做平抛运动
H=
gt2t=0.5s…………………………………………………………2分
落地时竖直分速度vy=gt=5m/s…………………………………………………2分
落地时速度大小
=5
m/s…………………………………………2分
设滑块落地时速度方向与水平方向夹角为
度，则有
所以
………………………………………2分
即滑块落地时速度方向与水平方向夹角为45度
2．
（1）B球下落时，由机械能守恒有
（2分）
在最低点，设绳的拉力为FT，由牛顿第二定律有
（2分）
设地面对a球的支持力为FN，由平衡条件有
FN+FT=4mg（2分）
解得Ft=3mg，FN=mg。
由牛顿第三定律可知a球对地面的最小压力为mg。
（1分）
（2）b球运动到B点正下方时
（2分）
线断后b球做平抛运动，设所求水平距离为x
（2分）
x=v1t（2分）
解得
（1分）
3．
解：
（1）设物块块由D点以初速
做平抛，落到P点时其竖直速度为
…………1分
……1分
得
…………1分
平抛用时为t，水平位移为s，
……2分
在桌面上过B点后初速
BD间位移为
…………2分
则BP水平间距为
…………1分
（2）若物块能沿轨道到达M点，其速度为
…………2分
轨道对物块的压力为FN，则
…………1分
解得
即物块不能到达M点…………2分
4．
解：
（1）小球恰能在A点沿轨道运动时：
（2分）
此时，小球在B点动能最小，由机械能守恒：
（2分）
解得：
（1分）
（2）在B点：
（2分）
在A点：
（2分）
小球从A到B机械能守恒：
（2分）
两点的压力差：
（1分）
5．
解：
（1）设钢球的轨道M最高点的速度为v，在M的最低端速度为v0，则在最高点，
由题意得
①（2分）
从最低点到最高点，由机械能守恒定律得：
②（3分）
由①②得：
③（1分）
设弹簧的弹性势能为
，由机械能守恒定律得：
=1.5×10－1J④（2分）
（2）钢珠从最高点飞出后，做平抛运动
⑤（1分）
⑥（2分）
由几何关系
⑦（3分）
联立⑤、⑥、⑦得t=0.24s（2分）
6．
解：
设滑块至B点时速度为vB，对滑块由A点到B点应用动能定理有
…………2分
解得
…………1分
滑块从B点开始运动后机构能守恒，设滑块到达P处时速度为
，则
…………2分
解得
…………1分
滑块穿过P孔后再回到平台的时间
…………2分
要想实现题述过程，需满足
…………2分
（n=0，1，2……）…………2分
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