2022年高考物理二輪復(fù)習(xí) 題能演練 專題1 物體的平衡 1.1.3 拋體運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)(含解析)
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2022年高考物理二輪復(fù)習(xí) 題能演練 專題1 物體的平衡 1.1.3 拋體運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)(含解析)
2022年高考物理二輪復(fù)習(xí) 題能演練 專題1 物體的平衡 1.1.3 拋體運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)(含解析)
1.(xx·全國理綜Ⅰ)一帶有乒乓球發(fā)射機(jī)的乒乓球臺(tái)如圖所示.水平臺(tái)面的長和寬分別為L1和L2,中間球網(wǎng)高度為h.發(fā)射機(jī)安裝于臺(tái)面左側(cè)邊緣的中點(diǎn),能以不同速率向右側(cè)不同方向水平發(fā)射乒乓球,發(fā)射點(diǎn)距臺(tái)面高度為3h.不計(jì)空氣的作用,重力加速度大小為g.若乒乓球的發(fā)射速率v在某范圍內(nèi),通過選擇合適的方向,就能使乒乓球落到球網(wǎng)右側(cè)臺(tái)面上,則v的最大取值范圍是( )
A.<v<L1
B.<v<
C.<v<
D.<v<
答案:D
解析:設(shè)以速率v1發(fā)射乒乓球,經(jīng)過時(shí)間t1剛好落到球網(wǎng)正中間.則豎直方向上有3h-h(huán)=gt?、?,水平方向上有=v1t1?、?由①②兩式可得v1= .
設(shè)以速率v2發(fā)射乒乓球,經(jīng)過時(shí)間t2剛好落到球網(wǎng)右側(cè)臺(tái)面的兩角處,在豎直方向有3h=gt?、?,在水平方向有 =v2t2?、?由③④兩式可得v2= .
則v的取值范圍為v1<v<v2,故選項(xiàng)D正確.
2.(多選)(xx·新課標(biāo)全國卷Ⅰ)
如圖所示,兩個(gè)質(zhì)量均為m的小木塊a和b(可視為質(zhì)點(diǎn))放在水平圓盤上,a與轉(zhuǎn)軸OO′的距離為l,b與轉(zhuǎn)軸的距離為2l.木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍,重力加速度大小為g.若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速度轉(zhuǎn)動(dòng),用ω表示圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度,下列說法正確的是( )
A.b一定比a先開始滑動(dòng)
B.a(chǎn)、b所受的摩擦力始終相等
C.ω=是b開始滑動(dòng)的臨界角速度
D.當(dāng)ω=時(shí),a所受摩擦力的大小為kmg
答案:AC
解析:因圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢加速轉(zhuǎn)動(dòng),在某一時(shí)刻可認(rèn)為,木塊隨圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),其受到的靜摩擦力的方向指向轉(zhuǎn)軸,兩木塊轉(zhuǎn)動(dòng)過程中角速度相等,則根據(jù)牛頓第二定律可得f=mω2R,由于小木塊b的軌道半徑大于小木塊a的軌道半徑,故小木塊b做圓周運(yùn)動(dòng)需要的向心力較大,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;因?yàn)閮尚∧緣K的最大靜摩擦力相等,故b一定比a先開始滑動(dòng),選項(xiàng)A正確;當(dāng)b開始滑動(dòng)時(shí),由牛頓第二定律可得kmg=mω·2l,可得ωb=,選項(xiàng)C正確;當(dāng)a開始滑動(dòng)時(shí),由牛頓第二定律可得kmg=mωl,可得ωa=,而轉(zhuǎn)盤的角速度<,小木塊a未發(fā)生滑動(dòng),其所需的向心力由靜摩擦力來提供,由牛頓第二定律可得f=mω2l=kmg,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.
規(guī)律探尋
1.對平拋問題常以體育項(xiàng)目中球類的運(yùn)動(dòng)或軍事上炮彈、子彈的運(yùn)動(dòng)為背景,試題材料新穎,與現(xiàn)實(shí)生活結(jié)合緊密.解決這類問題的方法是深刻理解題意,以拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),初速度方向?yàn)閤軸,豎直方向?yàn)閥軸,運(yùn)用平拋運(yùn)用的規(guī)律求解.
2.對圓周運(yùn)動(dòng)問題,高考試題常以新穎的實(shí)際生活情境作為背景,以水平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)或豎直面內(nèi)物體的運(yùn)動(dòng)為模型,考查考生利用物理知識(shí)解決實(shí)際問題的能力,此類試題題型多為選擇題,難度中等偏易.解題的關(guān)鍵是建立正確的物理模型,對物體進(jìn)行受力分析,找到圓心、軌道平面,列出動(dòng)力學(xué)方程.
[考題預(yù)測]
(多選)如圖所示,半徑為R的光滑半圓管道(內(nèi)徑很小)豎直放置,質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))以某一速度進(jìn)入管內(nèi),小球通過最高點(diǎn)P時(shí),對管壁的壓力為0.5mg.小球落地點(diǎn)到P點(diǎn)的水平距離可能為( )
A.R B.R C.2R D.R
答案:AD
解析:小球從管口飛出做平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)落地時(shí)間為t,則2R=gt2,解得t=2.當(dāng)小球在P點(diǎn)對管壁下部有壓力時(shí),mg-0.5mg=,解得v1=;當(dāng)小球在P點(diǎn)對管壁上部有壓力時(shí),mg+0.5mg=,解得v2=,因此水平位移x1=v1t=R,x2=v2t=R,A、D正確.