高考物理三轮特训专项总复习专题5变力作用下的曲线运动力学

1、专题05变力作用下的曲线运动-力学.单项选择题（每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目的要求；每题4分）（2013揭阳期末）自行车场地赛中，运动员骑自行车绕圆形赛道运动一周，下列说法正确的是.运动员通过的路程为零.运动员发生的位移不为零.运动员的速度方向时刻在改变.由于起点与经终点重合，速度方向没有改变2倍后仍作匀速圆周运动，则（2012肇庆一模）作匀速圆周运动的人造卫星的轨道半径增大到原来的.根据公式v=wr可知，卫星运动的线速度将增大到原来的.根据公式2mv可知，卫星所需的向心力将减小到原来的r.根据公式an2可知，卫星的向心加速度将减小到原来的r.根据公式_ m1m2, =G 12

2、 2可知，地球提供的向心力将减小到原来的 r3. （2012潮州二模）有一种杂技表演叫“飞车走壁”.由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁，做匀速圆周运动.下图中粗线圆表示摩托车的行驶轨迹，轨迹离地面的高度为h.下列说法中正确的是.h越高，摩托车对侧壁的压力将越大.h越高，摩托车做圆周运动的向心力将越大. h越高，摩托车做圆周运动的周期将越小D. h越高，摩托车做圆周运动的线速度将越大M和2M的行星做匀速圆周运动,6分，全选对得6分，只（2013广东卷）如图，甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为卜列说法正确的是.甲的向心加速度比乙的小.甲的运行周期比乙的小.甲的角速度比乙的大D.甲的线

3、速度比乙的大二.双项选择题（每小题给出的四个选项中，有两个选项符合题目的要求；每题选1个且正确得3分，错选、不选得 0分）5. （2013广州二模）摩天轮顺时针匀速转动时，重为G的游客经过图中a、b、 c、d四处时，座椅对其竖直方向的支持力大小分别为N、4 NC、Nd,则.NbG.NCGadbc.NdvG6. （2011广州调研）如下图，通过皮带传动的两个皮带轮（皮带和轮不发生相对滑动），大轮的半径是小轮工作轨道月转移轨道 逑轨六泊轨道A .火车所需向心力沿水平方向指向弯道内侧B .弯道半径越大，火车所需向心力越大C .火车的速度若小于规定速度，火车将做离心运动D .火车若要提速行驶，弯道的坡

4、度应适当增大（2010韶关一模）如图所示，两个内壁光滑、半径不同的半圆轨道固定于地面，一个小球先后在与球心在同一水平高度的 A、B两点由静止开始下滑，通过轨道最低点时A . A球对轨道的压力等于 B球对轨道的压力B . A球对轨道的压力小于 B球对轨道的压力C . A球的角速度等于 B球的角速度D . A球的角速度大于 B球的角速度（2010珠海质量监测）我国于2007年10月24日发射的“嫦娥一号”探月卫星简化后的路线如图所示.卫星由地面发射后，经过发射轨道进入停泊轨道，然后在停泊轨道经过调速后进入地月转移轨道，再次调速后进入工作轨道.已知地球与月球的质量之比为 a,卫星的停泊轨道与工作轨道

5、的半径之比为b,卫星在停泊轨道与工作轨道上均可视为做匀速圆周运动，则：A .卫星在停泊轨道和工作轨道运行的速度之比为、：B .卫星从停泊轨道进入地月转移轨道需要加速，从地月转移轨道进入工作 轨道需要减速C .卫星的发射速度大于第二宇宙速度D .卫星在停泊轨道运行的速度大于地球的第一宇宙速度三.非选择题(2009广东卷节选)如图所示，一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心轴OO转动，筒内壁粗糙，筒口半径和筒高分别为 R和H,筒内壁A点的高度为筒高的一半.内壁上有一质量为m的小物块.求:当筒不转动时，物块静止在筒壁A点受到的摩擦力和支持力的大小;当物块在 A点随筒做匀速转动,且其受到的摩擦力为零时，筒转动

6、的角速度.11. (2011天津卷.有改动)如图所示,圆管构成的半圆形竖直轨道固定在水平A以某一初速度冲进轨道,地面上，轨道半径为R, MN直径且与水平面垂直，直径略小于圆管内径的小球到达半圆轨道最高点 M时与静止于该处的质量与 A相同的小球B发生碰撞，碰后两球粘在一起飞出轨道,落地点距N为2R.重力加速度为 g,忽略圆管内径，空气阻力及 各处摩擦均不计，求：小球A冲进轨道时速度v的大小；小球A冲进轨道时和与 B发生碰撞前分别对轨道的作用 力.12. (2009安徽卷)过山车是游乐场中常见的设施.下图是一种过山车的简易模型，它由水平轨道和在竖直平面内的三个圆形轨道组成，R C、D分别是三个圆形

7、轨道的最低点，B C间距与C D间距相等，半径R=2.0m、R=1.4m. 一个质量为 m=1.0kg的小球(视为质点)，从轨道的左侧 A点以v=12.0m/s的初速度沿轨道向右运动，A、B间距L1=6.0m.小球与水平轨道间的动摩擦因数科=0.2,圆形轨道是光滑的.假设水平轨道足够长，圆形轨道间不相互重叠.重力加速度取g=10m/s：计算结果保留小数点后一位数字.试求:小球在经过第一个圆形轨道的最高点时，轨道对小球作用力的大小；如果小球恰能通过第二圆形轨道，B C间距L应是多少；在满足(2)的条件下，如果要使小球不能脱离轨道，在第三个圆形轨道的设计中，半径R应满足的条件；小球最终停留点与起点

8、A的距离.第一圈轨道题号123456789选项CDDAACADADADAB专题05变力作用下的曲线运动-力学A.参考答案10.物块受力如图所示由平衡条件得Fn -mgcosr - 0Ff -mgsin 0其中sin ?=Ffmg cos 0得摩擦力为支持力为R2 H2Ff=mg sin 二mgHR2 H2=mg cos1 二mgRR2 H2这时物块的受力如图所示由牛顿第二定律得 mg tan 8 = ma = mR2得筒转动的角速度为.=2g? = 2rh11. (1)粘合后的两球飞出轨道后做平抛运动，竖直方向分运动为自由落体运动，有2R=gt2 设球A的质量为m,碰撞前速度大小为 vi,把球

9、A冲进轨道最低点时的重力势能定为0,由机械能守11恒th律知-mv =-mv2 +2mgR设碰撞后粘合在一起的两球速度大小为V2,由动量守恒定律知 mv1 =2mv22R = v2t 飞出轨道后做平抛运动，水平方向分运动为匀速直线运动，有综合式得v1 = 2、；灰，v = 2.；2gR2(2)A 冲进轨道时，由牛顿第二定律，有 NN -mg = mv ，得Nn =9mg R由牛顿第三定律得 A对轨道的压力大小为 9mg方向竖直向下.2A 与B发生碰撞前，由牛顿第二定律，有NM +mg =m，得NM =3mgR由牛顿第三定律得 A对轨道的压力大小为 3mg方向竖直向上.12. (1)设小于经过第

10、一个圆轨道的最高点时的速度为vi根据动能定理1212 G- mgL| 一2mgR1mv1 - mv0 22小球在最高点受到重力 mg和轨道对它的作用力 F,根据牛顿第二定律2F + mg = m R由得F =10.0N2设小球在第二个圆轨道的最高点的速度为V2,由题意mg = m*R21212 Q- mg L1 L)-2mgR2 = mv2 mv0 由得L =12.5m要保证小球不脱离轨道，可分两种情况进行讨论:I .轨道半径较小时，小球恰能通过第三个圆轨道，设在最高点的速度为v3,应满足2丫3补 mg = m一R3 TOC o 1-5 h z 12127mg L1 2L mgR ; mv3 - mv0 由得R3 =0.4mII .轨道半径较大时，小球上升的最大高度为R,根据动能定理_一_ _ _ 12- mg L1 2L -2mgR3 =0 _mv0解得 R3 -1.0m HYPERLINK l bookmark41 o Current Document 222为了保证圆轨道不重叠，R最大值应满足(R2+R3) =L +(R3-R2)解得 R=27.9m综合I、II ,要使小球不