2017高考物理（必考点+热考点+预测点）第二部分 热考点 专练1 抛体运动和圆周运动

专练1
抛体运动和圆周运动
[命题特点]　
高考对本考点的考查4年5考，对抛体运动主
( http: / / www.21cnjy.com )要考查平抛运动的规律、临界极值问题；生活中的圆周运动实例很多，常考查向心力的来源、竖直面内圆周运动的最高点与最低点的速度.
1.(多选)某同学设计了一个探究平抛运动特
( http: / / www.21cnjy.com )点的实验装置.如图1所示
，在水平桌面上固定放置一个斜面，把桌子搬到墙的附近，把白纸和复写纸附在墙上.第一次让桌子紧靠墙壁，从斜面上某一位置由静止释放钢球，在白纸上得到痕迹A，以后每次将桌子向后移动相同的距离x，每次都让钢球从斜面的同一位置滚下，重复刚才的操作，依次在白纸上留下痕迹B、C、D，测得BC、CD间的距离分别为y2和y3.下列关于本实验的操作或判断正确的是(　　)
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图1
A.实验前应对实验装置反复调节，直到桌面与重锤线垂直
B.每次让小球从同一位置由静止释放，是为了具有相同的水平初速度
C.可以求得y2∶y3＝3∶5
D.可以求得小钢球离开水平桌面的速度为x
答案　ABC
( http: / / www.21cnjy.com )2.(多选)如图2所示，A、B、C、D、E为楼梯台阶边缘上的五个点，它们在同一竖直面内，且各级台阶都相同.从A点沿水平方向抛出甲、乙两个小球，甲球刚好可以落到B点，乙球刚好可以落到E点，不计空气阻力，则(　　)
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图2
A.甲、乙两球的下落时间之比为1∶2
B.甲、乙两球的初速度大小之比为1∶4
C.两小球刚落到台阶时，瞬时速度方向不同
D.两小球刚落到台阶时，瞬时速度方向相同
答案　AD
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3.如图3所示，斜面与水平面之间的夹角为3
( http: / / www.21cnjy.com )7°，在斜面底端A点正上方高度为8
m处的O点，以4
m/s的速度水平抛出一个小球，飞行一段时间后撞在斜面上，这段飞行所用的时间为(已知sin
37°＝0.6，cos
37°＝0.8，取g＝10
m/s2)(　　)
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图3
A.2
s
B.
s
C.1
s
D.0.5
s
答案　C
解析　设飞行的时间为t，则x＝v0t，h＝gt2
由几何关系，tan
37°＝
代入数据，解得t＝1
s
4.(多选)如图4所示，一
( http: / / www.21cnjy.com )个可视为质点的小物块从坐标原点O沿x轴正方向以1
m/s的速度水平飞出，击中右下侧挡板上的P点.挡板的形状满足方程y＝x2－6(单位：m)，不计一切摩擦和空气阻力，取g＝10
m/s2，则下列说法正确的是(　　)
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图4
A.小物块从O点运动到P点的时间为1
s
B.P点的坐标为(2，－2)
C.小物块刚到P点时速度方向与水平方向的夹角的正切值等于10
D.小物块到达P点时速度的大小为10
m/s
答案　AC
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5.如图5所示，一小球从半径为R的固定
( http: / / www.21cnjy.com )半圆轨道左端A点正上方某处开始做平抛运动(小球可视为质点)，飞行过程中速度恰好与半圆轨道相切于B点.O为半圆轨道圆心，OB与水平方向夹角为45°，重力加速度为g，关于小球的运动，以下说法正确的是(　　)
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图5
A.小球自抛出点至B点的过程中重力做功为mgR
B.小球自抛出点至B点的水平射程为R
C.小球抛出的初速度为
D.抛出点与B点的距离为2R
答案　A
解析　由几何知识小球的水平射程为
x＝R＋Rcos
45°＝R，故B错误；
小球与半圆轨道相切于B点，则tan
45°＝＝1，设位移与水平方向的夹角为θ，则tan
θ＝＝＝＝
可得竖直位移
y＝x＝R，所以小球自抛出点至B点的过程中重力做功WG＝mgy＝mgR，故A正确；由v＝2gy，得
vy＝＝
由上得知，v0＝vy＝
.故C错误；抛出点与B点的距离为
s＝＝R，故D错误.
6.(多选)在离地高h处，以速度v0抛出一小球，不计空气阻力，已知h＝.则小球落地时间可能是(已知重力加速度为g)(　　)
A.
B.
C.
D.
答案　ABC
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7.(多选)如图6甲所示是中学物理
( http: / / www.21cnjy.com )实验室常用的感应起电机，它是由两个大小相等、直径约30
cm的感应玻璃盘起电的.其中一个玻璃盘通过从动轮与手摇主动轮连接如图乙所示.现玻璃盘以100
r/min的转速旋转，已知主动轮的半径约为8
cm，从动轮的半径约为2
cm，P和Q是玻璃盘边缘上的两点，若转动时皮带不打滑.下列说法正确的是(　　)
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图6
A.
P、Q的线速度相同
B.
玻璃盘的转动方向与摇把转动方向相反
C.
P点的线速度大小约为1.6
m/s
D.
摇把的转速约为400
r/min
答案　BC
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8.(多选)游乐园中的竖直摩天轮在
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图7
A.
旅行包随摩天轮的运动过程中始终受到轮舱水平底板的摩擦力作用
B.
随摩天轮上升过程，摩擦力对旅行包有时做正功，有时做负功
C.
旅行包随摩天轮下降过程可能处于失重状态
D.
旅行包随摩天轮运动到最高点和最低点时对轮舱水平底板的压力相差2mg
答案　BC
解析　旅行包随轮的转动做匀速圆周运动，合力提
( http: / / www.21cnjy.com )供向心力，在最高点与最低点只受到重力和支持力的作用，不受摩擦力，故A错误；旅行包水平方向的分速度的大小有时增大，有时减小，所以可知随摩天轮上升过程，摩擦力对旅行包有时做正功，有时做负功，故B正确；旅行包加速度方向指向圆心，所以旅行包随摩天轮下降过程可能处于失重状态，故C正确；对旅行包Fn＝＝mω2r，由于不知道摩天轮的线速度或角速度，所以不能求出旅行包需要的向心力的大小，所以也就不能判断旅行包随摩天轮运动到最高点和最低点时对轮舱水平底板的压力差，故D错误.
9.如图8所示，一质量为M
( http: / / www.21cnjy.com )的光滑大圆环，大圆环半径为R，用一细轻杆固定在竖直平面内.质量为m的小环(可视为质点)套在大环上，从大环的最高处由静止滑下.重力加速度大小为g，当小环滑到大环的最低点时(　　)
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图8
A.
小环的角速度大小为
B.
小环的角速度大小为2
C.
大环对小环的弹力为4mg
D.
杆对大环拉力为Mg＋4mg
答案　B
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10.如图9所示，用手握
( http: / / www.21cnjy.com )着不可伸长的细绳一端在水平桌面上做半径为r的匀速圆周运动，圆心为O，角速度为ω，细绳长为L，质量忽略不计，运动过程中细绳始终与小圆相切.在细绳的另外一端系着一个质量为m的小球，小球在桌面上恰好在以O为圆心的大圆上做圆周运动.小球和桌面之间存在摩擦力，以下说法正确的是(　　)
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图9
A.
小球将做变速圆周运动
B.
小球做圆周运动的角速度小于ω
C.
球与桌面间的动摩擦因数为
D.
细绳拉力大小为mω2
答案　C
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11.(多选)如图10所示，质量为3m
( http: / / www.21cnjy.com )的竖直光滑圆环A的半径为R，固定在质量为2m的木板B上，木板B的左右两侧各有一竖直挡板固定在地面上，B不能左右运动.在环的最低点静止放有一质量为m的小球C.现给小球一水平向右的瞬时速度v0＝，小球会在圆环内侧做圆周运动，则下列说法正确的是(　　)
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图10
A.小球无法到达最高点a点
B.小球通过最高点a点时，木板对地面的压力为5mg
C.小球通过b点时，左侧挡板受到挤压
D.地面受到木板的最大压力为14mg
答案　CD
解析　小球通过a点的最小速度是v＝，从最低点到a，由机械能守恒有mv＝mg·2R＋mv，解得va＝2>v，能到达最高点，A错；在最高点对小球有FN1＋mg＝m，对A、B整体FN＋FN1＝5mg，则FN＝2mg，B错；在b点，A对C有向右的弹力提供C的向心力，则C对A有向左的弹力，左侧挡板对B有向右的弹力，C对；在最低点，木板对地面压力最大，FN2－mg＝m，FNm＝5mg＋FN2，FNm＝14mg，D对.