1、高考资源网（） 您身边的高考专家专题4 抛体运动与圆周运动（解析版）全国新课标卷有其特定的命题模板，无论是命题题型、考点分布、模型情景等，还是命题思路和发展趋向方面都不同于其他省市的地方卷。为了给新课标全国卷考区广大师生提供一套专属自己的复习备考资料，物理解析团队的名校名师们精心编写了本系列资料。本资料以全国新课标卷考区的最新名校试题为主，借鉴并吸收了其他省市最新模拟题中对全国新课标卷考区具有借鉴价值的典型题，优化组合，合理编排，极限命制。备注：新课标卷专版所选试题和新课标卷专版所选试题不重复，欢迎同时下载使用。一、单项选择题1.【2014湖南五市十校联考】水平抛出的小球，t秒末的速度方向与水
2、平方向的夹角为1，t+t0秒末速度方向与水平方向的夹角为2，忽略空气阻力，则小球初速度的大小为（）A.gt0(cos1-cos2) B. C.gt0(tan1-tan2) D. 2.【2014汝城一中11月月考】如图所示为质点做匀变速曲线运动轨迹的示意图，且质点运动到D点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，则质点从A点运动到E点的过程中，下列说法中正确的是（ ）A质点从B到E的过程中加速度方向与速度方向的夹角先增大后减小B质点经过A点时的加速度方向与速度方向的夹角小于90C质点经过C点的速率比D点的大 D质点经过D点时的加速度比B点的大【答案】 C【解析】试题分析: 质点从B到E的过程中加速度
3、方向与速度方向的夹角先减小后增大，故A错误；质点运动到D点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，则有A、B、C三点速度与加速度方向夹角大于90，故B错误；质点做匀变速曲线运动，由动能定理可得，D点的速度比C点速度小，故C正确；质点做匀变速曲线运动，则有加速度不变，所以质点经过D点时的加速度与B点相同，故D错误。考点：物体做曲线运动的条件3.【2014湖南四县一中高三11月联考】如图所示，斜面上a、b、c三点等距，小球从a点正上方O点抛出，做初速为v0的平抛运动，恰落在b点。若小球初速变为v，其落点位于c，则（ ）Av0v2v0Bv2v0 C2v0v3v0Dv3v0【答案】A【解析】试题分析：小球
4、从a点正上方O点抛出，做初速为v0的平抛运动，恰落在b点，改变初速度，落在c点，知水平位移变为原来的2倍，若时间不变，则初速度变为原来的2倍，由于运动时间变长，则初速度小于2v0故A正确，B、C、D错误考点：平抛运动规律的应用4.【2013西工大附中第四次适应性训练】飞机现已广泛应用于突发性灾难的救援工作，如图所示为救助飞行队将一名在海上身受重伤、生命垂危的渔民接到岸上的情景。为了达到最快速的救援效果，飞机一边从静止匀加速收拢缆绳提升伤员，将伤员接进机舱，一边沿着水平方向匀速飞向岸边。则伤员的运动轨迹是5.【2013山西沂州一中高三联考】如图所示，半径为R的竖直光滑圆轨道内侧底部静止着一个光滑
5、小球，现给小球一个冲击使其在瞬间得到一个水平初速v0，若v0大小不同，则小球能够上升到的最大高度（距离底部）也不同。下列说法中不正确的是A如果，则小球能够上升的最大高度等于R/2B如果，则小球能够上升的最大高度小于3R/2C如果，则小球能够上升的最大高度等于2RD如果，则小球能够上升的最大高度等于2R动向心力公式可知，最高点的速度最小为，满足条件，所以可以到达最高点，即小球能够上升的最大高度为2R，故D正确，C错误，让选错误的，故选C考点：牛顿第二定律在圆周运动中的应用 6.【2014太原五中12月高三月考】小船从A码头出发，沿垂直于河岸的方向渡河，若河宽为d，渡河速度v船恒定，河水的流速与到
6、河岸的距离成正比，即v水=kx （xd/2，k为常量），要使小船能够到达距A正对岸为s的B码头，则：A.v船应为kd2/4s B.v船应为kd2/2sC.渡河时间为s/kd D.渡河时间为2s/kd 7.【2014新余高三上学期期末质检】如图，半圆形凹槽的半径为R，O点为其圆心。在与O点等高的边缘A、B两点分别以速度v1、v2水平同时相向抛出两个小球，已知v1v2=13，两小球恰落在弧面上的P点。则以下说法中正确的是（ ）A.AOP为45B.若要使两小球落在P点右侧的弧面上同一点，则应使v1、v2都增大C.改变v1、v2，只要两小球落在弧面上的同一点，v1与v2之和就不变D.若只增大v1，两小
7、球可在空中相遇【答案】D【解析】试题分析：A、连接OP，过P点作AB的垂线，垂足为D，如图所示：两球在竖直方向运动的位移相等，所以运动时间相等，两球水平方向做运动直线运动，所以而AD+BD=2R，所以，所以，所以cosAOP=即AOP=60，故A错误；B、若要使两小球落在P点右侧的弧面上同一点，则A球水平方向位移增大，B球水平位移减小，而两球运动时间相等，所以应使v1增大，v2减小，故B错误；C、要两小球落在弧面上的同一点，则水平位移之和为2R，则（v1+v2）t=2R，落点不同，竖直方向位移就不同，t也不同，所以v1+v2也不是一个定值，故C错误；D、若只增大v1，而v2不变，则两球运动轨迹
8、如图所示，由图可知，两球必定在空中相遇，故D正确故选D考点：平抛运动的规律。8.【2014江西吉安一中高三第一次阶段考试】 如图所示，某同学斜向上抛出一石块，空气阻力不计。下列关于石块在空中运动过程中的速率v、加速度a、水平方向的位移x和重力的瞬时功率随时间变化的图象中，正确的是（ ）【答案】C【解析】试题分析：物体做斜上抛运动，机械能守恒，重力势能先增加后减小，故动能先减小后增加，速度先减小后增加，故A错误；物体只受重力，加速度保持不变，为g，向下，故B错误；物体做斜抛运动，根据运动的分解和合成的规律将其分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的上抛运动，故水平分位移与时间成正比，故C正确；速
9、度的水平分量不变，竖直分量先减小到零，后反向增加，故根据P=Gvy，重力的功率先减小后增加，故D错误考点：抛体运动的规律。9.【2013湖南怀化高三期末】一带电粒子在电场中（不考虑重力的作用），下列说法中正确的是A.不可能做匀速圆周运动 B.可能做匀速直线运动C.电场力一定会做功 D.可能做类平抛运动【答案】D【解析】试题分析：当带电粒子在点电荷产生的电场的等势面上运动，则向心力指向圆心，电场力不做功，可以做匀速圆周运动，AC错误，因为带电粒子受力不为零，则不可能做匀速直线运动，B错误，当粒子垂直进入平行板电场时，做类平抛运动，所以D正确，考点：结合电场力考查了力与运动，电场的性质就是对放入其
10、中的带电粒子具有力的作用，存在力和速度方向垂直等可能10.【2014怀化高三第一次调研】现在很多高档汽车都应用无极变速，无极变速可以在变速范围内任意连续地变换速度，性能优于传统的档位变速器。如图所示是截锥式无极变速模型示意图，两个锥轮之间有一个滚动轮，主动轮、滚动轮、从动轮之间靠着彼此之间的摩擦力带动(不打滑)。当位于主动轮和从动轮之间的滚动轮从左向右移动时，从动轮转速减小，当滚动轮位于主动轮直径D1、从动轮直径D2的位置时，主动轮转速n1、从动轮转速n2的关系是 A B C D11.【2014桑植一中高三联考】如图所示，重物M沿竖直杆下滑，并通过绳带动小车沿斜面升高。问：当滑轮右侧的绳与竖直
11、方向成角，且来重物下滑的速率为v时，小车的速度为：A vsin C. v cos B. v/cos D. v /sin 12.【2014桑植一中高三联考】塔式起重机模型如图甲所示，小车P沿吊臂向末端M水平匀速运动，同时将物体Q从地面竖直向上匀加速吊起。图乙中能大致反映Q的运动轨迹是（ ） 二、多选题13.【2014太原五中12月高三月考】在高处以初速度v1水平抛出一个带刺飞镖，在离开抛出点水平距离l、2l处有A、B两个小气球以速度v2匀速上升，先后被飞标刺破（认为飞标质量很大，刺破气球后不会改变其平抛运动的轨迹）。则下列判断正确的是：A.飞标刺破A气球时，飞标的速度大小为B.飞标刺破A气球时，
12、飞标的速度大小为C.AB两个小气球未被刺破前的匀速上升过程中，高度差为D.AB两个小气球未被刺破前的匀速上升过程中，高度差为. 14.【2014西工大附中第一次适应性训练】下列图中实线为河岸，河水的流动方向如图中v的箭头所示，虚线为小船从河岸M驶向对岸N的实际航线。则其中可能正确的是 【答案】AB【解析】试题分析：静水速垂直于河岸，根据平行四边形定则知，合速度的方向偏向下游故A正确；当船头偏上游时，若船静水中速度与水流速度的合速度垂直河岸，会出现这种轨迹，故B正确；因船头垂直河岸，又存在水流，因此不可能出现这种运动轨迹合速度不可能垂直河岸，故C错误船头的指向为静水速的方向，静水速的方向与水流速
13、度的合速度的方向，应偏向下游故D错误考点：考查了运动的合成和分解15.【2014西工大附中第一次适应性训练】如图所示，在斜面上的O点先后以和的速度水平抛出A、B两小球，则从抛出至第一次着地，两小球的水平位移大小之比可能为A2 ：3 B4 ：5 C4 ：9 D3 ：516.【2014太原五中12月高三月考】在光滑水平桌面中央固定一边长为0.3m的小正三棱柱abc俯视如图。长度为L=1m的细线，一端固定在a点，另一端拴住一个质量为m=0.5kg、不计大小的小球。初始时刻，把细线拉直在ca的延长线上，并给小球以v0=2m/s且垂直于细线方向的水平速度，由于光滑棱柱的存在，细线逐渐缠绕在棱柱上（不计细
14、线与三棱柱碰撞过程中的能量损失）。已知细线所能承受的最大张力为7N，则下列说法中正确的是：A.细线断裂之前，小球角速度的大小保持不变B.细线断裂之前，小球的速度逐渐减小C.细线断裂之前，小球运动的总时间为0.7（s）D.细线断裂之前，小球运动的位移大小为0.9（m）考点：牛顿第二定律 圆周运动规律17.【2013临川二中、上高二中高三联考】如图所示，两个物体以相同大小的初始速度从O点同时分别向x轴正负方向水平抛出，它们的轨迹恰好是抛物线方程，(曲率半径简单地理解,在曲线上一点附近与之重合的圆弧的最大半径)那么以下说法正确的是（ ）A初始速度为 B初始速度为 CO点的曲率半径为 DO点的曲率半径
15、为2k【答案】AC【解析】试题分析：设小球运动的时间为t，则有 x=v0t，y=gt2 代入到抛物线方程，解得，初速度v0=故A正确，B错误对抛物线方程求导得：y=，根据数学知识得知，O点的曲率半径为R=，故C正确，D错误考点：本题考查平抛运动、数学知识在物理中的应用。18.【2014江西吉安一中高三第一次阶段考试】如图所示，MPQO为有界的竖直向下的匀强电场，电场强度为E，ACB为光滑固定的半圆形轨道，轨道半径为R，A、B为圆水平直径的两个端点，AC为圆弧。一个质量为m，电荷量为q的带电小球，从A点正上方高为H处由静止释放，并从A点沿切线进入半圆轨道，不计空气阻力及一切能量损失，关于带电小球
16、的运动情况，下列说法正确的是（ ）A. 小球一定能从B点离开轨道 B. 小球在AC部分可能做匀速圆周运动C. 若小球能从B点离开，上升的高度一定小于H D. 小球到达C点的速度可能为零19.【2014桑植一中高三联考】如图所示，两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点，并在同一水平面内做匀速圆周运动，则它们的：A运动周期相同 B运动线速度相同 C运动角速度相同 D向心加速度相同【答案】 AC【解析】20.【2014桑植一中高三联考】半径R=4cm的圆盘可绕圆心O水平转动，其边缘有一质量m=1kg的小物块（可视为质点），若物块随圆盘一起从静止开始加速转动，其向心加速度与时间满足a0=t2，物
17、块与圆盘间的动摩擦因数为0.6，则：A.2s末圆盘的线速度大小为0.4m/s B.2s末物块所受摩擦力大小为4NC.物块绕完第一圈的时间约为1.88s D.物块随圆盘一起运动的最大速度约为0.5m/s三、计算题21.【2014怀化高三第一次调研】如图所示，长为L细线的一端固定在 A点，另一端系质量为m的小球，AB是过A的竖直线，且AB=L，E为AB的中点，过E作水平线 EF，在EF上某一位置钉一小钉D。现将小球悬线拉至水平，然后由静止释放，不计线与钉碰撞时的机械能损失。(1)若钉子在E点位置，则小球经过B点前瞬间，求绳子拉力T的大小。(2)若小球要恰好能绕钉子在竖直平面内做圆周运动，求钉子钉在
18、D的位置离E点的距离x。(3)保持小钉在(2)问中的D位置不变，让小球从图示的P点静止释放，当小球运动到最低点时，若细线刚好达到最大张力而断开，且小球运动的轨迹经过B点。试求细线能承受的最大张力Tm ( 1分)线断后小球做平抛运动轨迹过B点，水平方向 (1分)竖直方向 (1分) 由可得：T (1分)考点：机械能守恒定律；牛顿第二定律；向心力22.【2014吉林一中高三11月月考】m为在水平传送带上被传送的小物体（可视为质点），A为终端皮带轮，如图所示，已知皮带轮半径为r，传送带与皮带轮间、传送带与小物体间不会打滑当m可被水平抛出时，（1）A轮每秒的转数n最少是多少？（2）若A轮有上述的最小转速
19、，且其最高点距地面高度为h，求小物体落地的速度方向（用反三角函数表示） 23.【2014江西吉安一中高三第一次阶段考试】如图所示，物块M和m用一不可伸长的细绳通过定滑轮连接，m放在倾角的固定光滑斜面上，而穿过竖直杆PQ的物块M可沿杆无摩擦地下滑，物块的质量关系为M3m。开始时M处于A点，细绳水平，此时OA段的绳长为L4.0m，现将M由静止释放，当M下滑高度h=3.0m到达B点，求此时M的速度?（g=10m/s2）24.【2014太原五中12月高三月考】自行车转弯可近似成自行车绕某个定点O（图中未画出）做圆周运动，如图所示为自行车转弯的俯视图，自行车前后轮接触地面的位置A、B相距L，虚线表示两点
20、转弯的轨迹，OB距离。（1）求前轮与车身夹角（2）假设B点速度大小v1=2m/s。求A点的速度v2的大小是多少。【答案】（1）30 （2）2.31m/s【解析】试题分析：（1）过A和B分别作车轮的垂线，两线的交点即为O点。根据几何关系可得:，故前轮与车身的夹角为=30（2）根据两轮沿车身方向的速度相等得：v1= v2cos30所以，考点：向心力 连接体速度关系25.【2014太原五中12月高三月考】如图所示，在水平放置的圆盘边缘C点固定一个小桶，桶的高度不计，圆盘半径为R=1m,在圆盘直径CD的正上方，与CD平行放置一条水平滑道AB，滑道右端B与圆盘圆心O在同一竖直线上，且B点距离圆盘圆心的竖
21、直高度h= 1.25m，在滑道左端静止放置质量为m=0.4kg的物块（可视为质点），物块与滑道的动摩擦因数为=0.2，现用力F=4 N的水平作用力拉动物块，同时圆盘从图示位置以角速度=2 rad/s，绕通过圆心O的竖直轴匀速转动，拉力作用在物块上一段时间后撤掉，最终物块由B点水平抛出，恰好落入圆盘边缘的小桶内。(重力加速度取10m/s2。)（1）若拉力作用时间为0.5s，求所需滑道的长度（2）求拉力所做的最少的功则有vB=a1t1+a2t2，解得t1=0.3s，t2=0.2s，所以拉力做的最少的功为：WF=Fa1t12=1.44J考点：牛顿第二定律 平抛运动 圆周运动26.【2014西安一中高
22、三第一学期期末试题】（12分）如图所示，两个光滑的定滑轮的半径很小，表面粗糙的斜面固定在地面上，斜面的倾角为30。用一根跨过定滑轮的细绳连接甲、乙两物体，把甲物体放在斜面上且连线与斜面平行，把乙物体悬在空中，并使悬线拉直且偏离竖直方向60。现同时释放甲乙两物体，乙物体将在竖直平面内振动，当乙物体运动经过最高点和最低点时，甲物体在斜面上均恰好未滑动。已知乙物体的质量为m1，若取重力加速度g10m/s2。求：甲物体的质量及斜面对甲物体的最大静摩擦力。【答案】；【解析】试题分析：设甲物体的质量为M，所受的最大静摩擦力为f，则当乙物体运动到最高点时，绳子上的弹力最小，设为T1，对乙有： （1分）此时甲
23、物体恰好不下滑，有： （1分）27.【2014西安铁一中国际合作学校高三11月模拟】（10分）如图所示，一根长为1.8m，可绕轴在竖直平面内无摩擦转动的细杆AB，两端分别固定质量1kg相等的两个球，已知OB=0.6m。现由水平位置自由释放，求：（1）轻杆转到竖直位置时两球的速度？（2）轻杆转到竖直位置时轴O受到杆的力是多大？（3）求在从A到A的过程轻杆对A球做的功？【答案】（1）1.414m/s 2.828m/s （2 ）70/3N (3)8J【解析】试题分析：（1）当轻杆转到竖直位置的过程中，据机械能守恒定律有：据圆周运动过程线速度与角速度关系，有：代入数据求得： （2）据圆周运动规律，合力
24、提供圆周运动的向心力，则，28.【2014西工大附中第一次适应性训练】(18分) 如图所示，一半径为R1.00 m的水平光滑圆桌面，圆心为O，有一竖直立柱，其横截面为圆形，半径为r0.1 m，圆心也在O点。一根长l0.757 m的细轻绳，一端固定在圆柱上的A点，另一端系一质量为m0.075kg的小球，将小球放在桌面上并将绳沿半径方向拉直，再给小球一个方向与绳垂直，大小为v04 m/s的初速度。小球在桌面上运动时，绳子将缠绕在圆柱上。已知绳子的张力为T02 N时，绳就被拉断，在绳断开前球始终在桌面上运动。试求：(1)绳刚要断开时，绳的伸直部分的长度为多少；(2)小球最后从桌面上飞出时，飞出点与开
25、始运动的点B之间的距离为多少。(结果保留3位有效数字)【答案】（1）0.60m（2）1.58m【解析】试题分析：(1)因为桌面光滑，绳子一直处于张紧状态，因此小球的速度大小保持不变，设刚要断开时，绳的伸直部分的长度为x，则，解得(2)绳子刚断开时缠绕在圆柱上的长度为，缠绕部分对应的圆心角为，之后小球做匀速直线运动，到达C点，如图所示。由几何关系可知，。考点：考查物体做匀速圆周运动与平抛运动，并掌握其处理的规律，理解运动的合成与分解的思路，掌握寻找向心力的来源及其表达式同时注意几何关系的应用29.【2014湖南五市十校联考】如图，一个质量为06kg 的小球以某一初速度从P点水平抛出，恰好从光滑圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧（不计空气阻力，进入圆弧时无机械能损失）。已知圆弧的半径R=03m ， =60 0，小球到达A点时的速度 v=4 m/s 。（取g =10 m/s2）求：（1）小球做平抛运动的初速度v0 ；（2）P点与A点的水平距离和竖直高度；（3）小球到达圆弧最高点C时对轨道的压力。【答案】 (1)2m/s；(2)x=0.69m,h=0.6m；(3)8N【解析】试题分析: （1）小球到A点的速度如图所示，由图可知 高考资源网版权所有，侵权必究！（上海，甘肃，内蒙，新疆，陕西，吉林）六地区试卷投稿QQ 2355394501
