2019年高考物理冲刺大二轮练习：专题一　力与运动专题跟踪训练3含解析

#B.C.D.A.圆环旋转角速度的大小为B.C.D.A.圆环旋转角速度的大小为雷3R7小球A与圆环间摩擦力的大小为5mg1小球A与圆环间摩擦力的大小为5mg［解析］对小球B受力分析， B在圆环支持力和重力的作用下做匀速圆周运动，设圆环的角速度为。，由牛顿第二定律可得mgtan37°口m^2Rsin37°,解得 ①口74g，选项A正确，动，设圆环的角速度为。，由牛顿第二定律可得mgtan37°口m^2Rsin37°,解得 ①口74g，选项A正确，B错误；对A球，设圆环对小球的支持力大小为F，圆环对小球的摩擦力大小为力方向为沿圆环向下，由牛顿第二定律知，在竖直方向有Fcos53°口mg口fcos37°10,在水平方向有fcos53°DFsin53°口m^2Rsin53°,联立解得力口mg，口小球 A与圆环之间的摩擦力大小为mg，方向为沿圆环向上，选项D正确，C错误口［答案］AD.（多选）如图所示，空间有一底面处于水平地面上的正方体框架ABCD-A1B1C1D1,从顶点A沿不同方向平抛一小球（可视为质点）.关于小球的运动，下列说法正确的是（）

A.落点在A1B1C1D1内的小球，落在C1点时平抛的初速度最大A.B.C.D.运动轨迹与AC1相交的小球

运动轨迹与A1C相交的小球在交点处的速度方向都相同在交点处的速度方向都不相同［解析］依据平抛运动规律有gt21t2,得飞行时间2川2g，水平位移ao2h；落点在A1B1C1D1B.C.D.运动轨迹与AC1相交的小球

运动轨迹与A1C相交的小球在交点处的速度方向都相同在交点处的速度方向都不相同［解析］依据平抛运动规律有gt21t2,得飞行时间2川2g，水平位移ao2h；落点在A1B1C1D1内的小球，h相同，而水平位移xAC1最大，则落在C1点时平抛的初速度最大，A项正确口落点在B1D1上的小球，由几何关系可知最大水平位移xmaxL,最小水平位移口据a0口x\廓□□□□□□□□□xmin小值与最大值之比amin口amaJ1：J2,B项正确口 ODDDOOAC1相交的小球，位移偏转角p相同，设速度偏转角为〃，由平抛运动规律有tan〃口2tanp，因同，则运动轨迹与AC1相交的小球，在交点处的速度方向都相同，C项正确，同理可知D项错误口［答案］ABC（2019江西南昌模拟）（多选）如图所示，质量为3m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，使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a0,小球会在圆环内侧做圆周运动，为保证小球能通过环的最高点，且不会使环在竖直方向上跳起，则速度a0必须满足（）A.最小值为2gR B.最大值为3\,gRC最小值为、:初 D.最大值为、［0国V2TOC\o"1-5"\h\z［解析］在最高点，小球速度最小时重力提供向心力有： mg口mR□口口 v1\o"CurrentDocument"1 1口gRR，从最低点到最高点的过程中机械能守恒，则有： 2mgR12mv21〜mv2,解得v0小口ygR；;要使环不会在竖直方向上跳起， 在最高点环对球的最大压力 FmV2 口2mg13mg15mg,0000,速度最大时有： mg15mg口mRO1□v2飞项，~ 1 1从最低点到最高点的过程中机械能守恒，则有： 2mgR12mv2口2mv2大，解得 v0大口^10gR，所以小球在最低点的速度范围为： 5gRRWv0W7WR，选项 C、D正口口［答案］CD（2019黑龙江大庆模拟）（多选）如图所示，竖直平面内的两个半圆轨道在B点平滑相接，两个半圆的圆心O1、O2在同一水平线上，粗糙的小半圆半径为R,光滑的大半圆的半径为2R；一质量为m的滑块（可视为质点）从大的半圆一端A点以一定的初速度向上沿着半圆内壁运动，且刚好能通过大半圆的最高点，最后滑块从小半圆的左端冲出轨道，刚好能到达大半圆的最高点，已知重力加速度为g,则（）

A.滑块在A点的初速度为\,：砂B.滑块在A点对半圆轨道的压力为6mgC.滑块第一次通过小半圆过程克服摩擦力做的功为mgRD.增大滑块在A点的初速度，则滑块通过小半圆克服摩擦力做的功不变［解析］由于滑块恰好能通过大的半圆的最高点，重力提供向心力，口V2 , m2RDDDD 况pgR，以 AB面为参考面，根据机械能守恒定律可得：1A点受到圆轨道的支持mg口V2力为： F口m^R13mg,由牛顿第三定律可知B错误；设滑块在 01点的速度为v1，则：v1Dy2gX2R12A点受到圆轨道的支持mg口V2力为： F口m^R13mg,由牛顿第三定律可知B错误；设滑块在 01点的速度为v1，则：v1Dy2gX2R12回,在小的半圆中运动过程中，根据动能定理得WfD12mvAA1 八A点的初速度，则滑块在小的半圆中各个口2mv21mgR，故CA点的初速度，则滑块在小的半圆中各个位置速度都增大，滑块对小半圆轨道的平均压力增大，因此克服摩擦力做的功增多，故D错误口［答案］AC二、非选择题（201去江西南昌模拟）嘉年华上有一种回力球游戏，如图所示，A、B分别为一固定在竖直平面内的光滑半圆形轨道的最高点和最低点，B点距水平地面的高度为加某人在水平地面。点处以某一初速度抛出一个质量为m的小球，小球恰好水平进入半圆轨道内侧的最低点B，并恰好能过最高点A后水平抛出，又恰好回到。点抛球人手中.若不计空气阻力，已知当地重力加速度为g，求:(1)小球刚进入半圆形轨道最低点B时轨道对小球的支持力；(2)半圆形轨道的半径.［解析］(1)设半圆形轨道的半径为 R，小球经过 A点时的速度为 vADDDD过B点时的速度为 vbDDDDD B点时轨道对小球的支持力为 FN.V2在A点:mg口mR.解得： VA口gRR,从B点到A点的过程中，根据动能定理有：~ 1 1口mg・2R12mvAA12mvB解得： vB口q5gR.V2在B点：F口mgDm若,n R解得：FND6mg，方向竖直向上口(2)C到B的逆过程为平抛运动，有：hD1gtB/A到C的过程，有：加2RD2gtACD又vBtBC口vAtAC"口口 RD2h.［答案］(1)6mg，方向竖直向上 (2)2h12.如图所示，长为L=6cm的细绳上端固定在一平台右端点A的正上方O点，下端系有质量为m=0.5kg的摆球；倾角为0=30°的斜面的底端D点处于A

点的正下方；劲度系数为k=50N/m的水平轻弹簧左端固定在墙上，无形变时右

端在B点，B、A两点间距为x1=10cm.一质量为2m的物块靠在弹簧右端但不粘连，并用水平向左的推力将物块缓慢向左移动，当推力大小为F=15N时物块静止于。点，撤去推力后在A点处停下.若将物块质量调整为m，物块仍在。点由静止释放，之后在A点与静止摆球碰撞，碰后物块停在A点而摆球恰好在竖直平面内做圆周运动，并从物块左侧与物块碰撞，碰后物块离开平台，之后恰好垂直撞到斜面上.物块和摆球均视为质点且碰撞时间不计，两次碰撞中物块和摆球均交换速度，物块与平台间的动摩擦因数处处相同，重力加速度取g=10m/s2,求:⑴质量为m的物块离开A点时的速率v0；⑵物块与平台间的动摩擦因数分(3)A、D两点间的高度差H.［解析］(1)摆球恰好在竖直平面内做圆周运动，则到达最高点时有第一次碰撞后摆球的速率与物块离开A第一次碰撞后摆球的速率与物块离开A点时的速率相等，则根据机械能守恒1 〜 1定律有 2mv2口mg・2L口)mv2解得 v0口aJ3m/s(2)设质量为2m(2)设质量为2m的物块在C点静止时弹簧被压缩长度为X2,则由平衡条件有F12jumgkx2设从撤去推力后到物块停在A点的过程中弹簧对物块做的功为W，则根据动能定理有 WD23mg(x21x1)10由题意知，质量为m的物块到达A点时速率