高考专题专题4.8 曲线运动的综合性问题-2019年高考物理100考点---精校解析 Word版

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1、100考点最新模拟题千题精练4-8一．选择题1.如图甲所示,质量相等,大小可忽略的a、b两小球用不可伸长的等长轻质细线悬挂起来,使小球a在竖直平面内来回摆动,小球b在水平面内做匀速圆周运动,连接小球b的细线与竖直方向的夹角和小球a摆动时细线偏离竖直方向的最大夹角都为θ,运动过程中两细线拉力大小随时间变化的关系如图乙中c、d所示.则下列说法正确的是(　　)A.图乙中直线d表示细线对小球a的拉力大小随时间变化的关系B.图乙中曲线c表示细线对小球a的拉力大小随时间变化的关系C.θ=45°D.θ=60°【参考答案

2、】BD2.(多选)如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，从B点脱离后做平抛运动，经过0.3s后又恰好垂直与倾角为45°的斜面相碰。已知半圆形管道的半径R＝1m，小球可看做质点且其质量为m＝1kg，g取10m/s2。则(　　)A.小球在斜面上的相碰点C与B点的水平距离是0.9mB.小球在斜面上的相碰点C与B点的水平距离是1.9mC.小球经过管道的B点时，受到管道的作用力FNB的大小是1ND.小球经过管道的B点时，受到管道的作用力FNB的

3、大小是2N【参考答案】AC3.(2017·泰州中学)如图所示,两个质量均为m的小物块a和b(可视为质点),静止在倾斜的匀质圆盘上,圆盘可绕垂直于盘面的固定轴转动,a到转轴的距离为l,b到转轴的距离为2l,物块与盘面间的动摩擦因数为,盘面与水平面的夹角为30°.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g.若a、b随圆盘以角速度ω匀速转动,下列说法中正确的是(　　)A.a在最高点时所受摩擦力可能为0B.a在最低点时所受摩擦力可能为0C.ω=是a开始滑动的临界角速度D.ω=是b开始滑动的临界角速度【参考答

4、案】.AD　二．计算题1．[2017·山东莱州模拟](15分)如图所示，用内壁光滑的薄壁细管弯成的“S”形轨道固定于竖直平面内，其弯曲部分是由两个半径均为R＝0.2m的半圆平滑对接而成(圆的半径远大于细管内径)，轨道底端D点与粗糙的水平地面相切。现有一辆质量为m＝1kg的玩具小车以恒定的功率从E点由静止开始出发，经过一段时间t＝4s后，出现了故障，发动机自动关闭，小车在水平地面继续运动并进入“S”形轨道，从轨道的最高点飞出后，恰好垂直撞在固定斜面B上的C点，C点与下半圆的圆心O等高。已知小车与地面之间的动

5、摩擦因数为μ＝0.1，ED之间的距离为x0＝10m，斜面的倾角为30°。求：(g取10m/s2)(1)小车到达C点时的速度大小为多少？(2)在A点小车对轨道的压力大小是多少，方向如何？(3)小车的恒定功率是多少？【参考答案】(1)4m/s　(2)10N　方向竖直向上　(3)5W解析　(1)把小车在C点的速度分解为沿水平方向的分速度vA和沿竖直方向的分速度vy，有v＝2g×3R，vC＝，解得vC＝4m/s。(2)由(1)知小车在A点的速度大小vA＝vCsin30°＝2m/s，因为vA＝>，小车对外轨有压力，

6、轨道对小车的作用力竖直向下，根据牛顿第二定律有mg＋FN＝m，解得FN＝10N，根据牛顿第三定律得，小车对轨道的压力的大小FN′＝FN＝10N，方向竖直向上。(3)从E到A的过程中，由动能定理可得Pt－μmgx0－mg×4R＝mv，解得P＝5W。2．(14分)如图所示，在同一竖直平面内，一轻质弹簧一端固定，另一自由端恰好与水平线AB平齐，静止放于倾角为53°的光滑斜面上。一长为L＝9cm的轻质细绳一端固定在O点，另一端系一质量为m＝1kg的小球，将细绳拉至水平，使小球从位置C由静止释放，小球到达最低点D时

7、，细绳刚好被拉断。之后小球在运动过程中恰好沿斜面方向将弹簧压缩，最大压缩量为x＝5cm。(取g＝10m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6)求：(1)细绳受到的拉力的最大值；(2)D点到水平线AB的高度h；(3)弹簧所获得的最大弹性势能Ep。【参考答案】(1)30N　(2)16cm　(3)2.9J【名师解析】(1)小球由C到D，由机械能守恒定律得：mgL＝mv，解得v1＝①在D点，由牛顿第二定律得F－mg＝m②由①②解得F＝30N，由牛顿第三定律知细绳所能承受的最大拉力为30N。(2)由D到

8、A，小球做平抛运动v＝2gh③tan53°＝④联立①③④解得h＝16cm。(3)小球从C点到将弹簧压缩至最短的过程中，小球与弹簧系统的机械能守恒，即Ep＝mg(L＋h＋xsin53°)，代入数据解得：Ep＝2.9J。3．(2016·江苏无锡期中)(20分)如图所示，倾角为37°的粗糙斜面AB底端与半径R＝0.9m的光滑半圆轨道BC平滑相连，O为轨道圆心，BC为圆轨道直径且处于竖直方向，A、C两点等高。质量m＝2kg的滑块从A点