2018年高考物理二轮复习第一部分专题一力与运动课时作业3新人教版

课时作业三

一、选择题

1．如图所示，某轮渡站两岸的码头A和B正对，轮渡沿直线往返于两码头之间，已知水流速度恒定且小于船速．下列说法正确的是( )

A．往返所用的时间不相等

B．往返时船头均应垂直河岸航行

C．往返时船头均应适当偏向上游

D．从A驶往B，船头应适当偏向上游，返回时船头应适当偏向下游

C 根据矢量的合成法则，及各自速度恒定，那么它们的合速度也确定，则它们所用的时间也相等，故A错误；从A到B，合速度方向垂直于河岸，水流速度水平向右，根据平行四边形定则，则船头的方向偏向上游一侧．从B到A，合速度的方向仍然垂直于河岸，水流速度水平向右，船头的方向仍然偏向上游一侧．故C正确，B、D错误．

2．(2017·广东佛山二模)2016年起，我国空军出动“战神”轰－6K等战机赴南海战斗巡航．某次战备投弹训练，飞机在水平方向做加速直线运动的过程中投下一颗模拟弹．飞机飞行高度为h，重力加速度为g，不计空气阻力，则以下说法正确的是(

)

A．在飞行员看来模拟弹做平抛运动

B．模拟弹下落到海平面的时间为2hg

C．在飞行员看来模拟弹做自由落体运动

D．若战斗机做加速向下的俯冲运动，此时飞行员一定处于失重状态

B 模拟弹相对于海面做平抛运动，其水平方向做匀速直线运动，因飞机在水平方向做加速运动，所以在飞行员看来模拟弹做的既不是平抛运动，也不是自由落体运动，A、C项错误．模拟弹在竖直方向做自由落体运动，h＝12gt2，得t＝ 2hg，B项正确．“加速”是指其有一定的加速度，“向下”是指其竖直向下的分速度不为0，但其加速度未必有竖直向下的分量，则飞行员不一定处于失重状态，D项错误．

3．(2017·四川资阳模拟)两根长度不同的细线下面分别悬挂两个小球，细线上端固定在同一点，若两个小球以相同的角速度，绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动，则两个摆球在

运动过程中，相对位置关系示意图正确的是( )

B 小球做匀速圆周运动，mgtan θ＝mω2Lsin θ，整理得：Lcos θ＝gω2是常量，即两球处于同一高度，故B正确.

4．(多选)(2017·江西南昌3月模拟)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

B．落点在B1D1上的小球，平抛初速度的最小值与最大值之比是1∶2

C．运动轨迹与AC1相交的小球，在交点处的速度方向都相同

D．运动轨迹与A1C相交的小球，在交点处的速度方向都相同

ABC 依据平抛运动规律有h＝ 12gt2，得飞行时间t＝ 2hg，水平位移x＝v0 2hg，落点在A1B1C1D1内的小球，h相同，而水位位移xAC1最大，则落在C1点时平抛的初速度最大，A项正确．落点在B1D1上的小球，由几何关系可知最大水平位移xmax＝L，最小水平位移xmin＝L2，据v0＝xg2h，可知平抛初速度的最小值与最大值之比vmin∶vmax＝1∶2，B项正确．凡运动轨迹与AC1相交的小球，位移偏转角β相同，设速度偏转角为θ，由平抛运动规律有tan θ＝2 tan β，因θ相同，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．

5．(2017·河南百校联盟4月模拟)如图所示，斜面体ABC固定在水平地面上，斜面的高AB为2 m，倾角为θ＝37°，且D是斜面的中点，在A点和D点分别以相同的初速度水平抛出一个小球，结果两个小球恰能落在地面上的同一点，则落地点到C点的水平距离为( )

A.34 m B.23 m

C.22 m D.43 m

D 设斜面的高AB为h，落地点到C点的距离为x，则由几何关系及平抛运动规律有htan θ＋x2hg＝h2tan θ＋xhg，求得x＝43 m，选项D正确．

6．如图所示，ABC为在竖直平面内的金属半圆环，AC连线水平，AB为固定在A、B两点间的直的金属棒，在直棒上和半圆环的BC部分分别套着两个相同的小圆环M、N，现让半圆环绕对称轴以角速度ω做匀速转动，半圆环的半径为R，小圆环的质量均为m，金属棒和半圆环均光滑，已知重力加速度为g，小圆环可视为质点，则M、N两圆环做圆周运动的线速度之比为(

)

A.gR2ω4－g2 B.g2－R2ω4g

C.gg2－R2ω4 D.R2ω4－g2g

A M环做匀速圆周运动，则mgtan 45°＝mvMω，N环做匀速圆周运动，则mgtan θ＝mvNω，mgtan θ＝mrω2，r＝Rsin θ，vN＝rω＝1ω R2ω4－g2，因此vMvN＝gR2ω4－g2，A项正确．

7．如图所示，有一陀螺其下部是截面为等腰直角三角形的圆锥体、上部是高为h的圆柱体，其上表面半径为r，转动角速度为ω.现让旋转的陀螺以某水平速度从距水平地面高为H的光滑桌面上水平飞出后恰不与桌子边缘发生碰撞，陀螺从桌面水平飞出时，陀螺上各点中相对桌面的最大速度值为(已知运动中其转动轴一直保持竖直，空气阻力不计)( )

A.gr2 B. gr2＋ω2r2

C.gr2＋ωr D．rgh＋r ＋ωr

C 陀螺下部分高为h′＝r，下落h′所用时间为t，则h′＝12gt2.

陀螺水平飞出的速度为v，则r＝vt，解得v＝ gr2

陀螺自转的线速度为v′＝ωr，陀螺上的点当转动的线速度与陀螺的水平分速度的方向相同时，对应的速度最大，所以最大速度v＝ωr＋gr2，故C正确，A、B、D错误．

8．(多选)如图所示，倾角为37°的光滑斜面顶端有甲、乙两个小球，甲以初速度v0水平抛出，乙以初速度 v0 沿斜面运动，甲、乙落地时，末速度方向相互垂直，重力加速度为g，则( )

A．斜面的高度为8v209g

B．甲球落地时间为3v04g

C．乙球落地时间为20v09g

D．乙球落地速度大小为7v03

AC 甲、乙落地时，末速度方向相互垂直，则甲的速度方向与水平方向的夹角为53°，则vy＝v0tan 53°＝43v0，斜面的高度h＝v2y2g＝8v209g，故A正确；甲球落地的时间t甲＝vyg＝4v03g，故B错误；乙球下滑的加速度a＝gsin 37°＝35g，下滑的距离x＝hsin 37°，根据x＝12at2乙，联立解得t乙＝20v09g，乙球落地的速度v＝at乙＝4v03，故C正确，D错误．

9．(多选)如图所示，A、B两点在同一条竖直线上，B、C两点在同一条水平线上．现将甲、乙、丙三小球分别从A、B、C三点水平抛出，若三小球同时落在水平面上的D点，则以下关于三小球运动的说法中正确的是( )

A．三小球在空中的运动时间一定是t乙＝t丙>t甲

B．甲小球先从A点抛出，丙小球最后从C点抛出

C．三小球抛出时的初速度大小一定是v甲＞v乙＞v丙

D．从A、B、C三点水平抛出的小球甲、乙、丙落地时的速度方向与水平方向之间夹角一定满足θ丙＞θ乙＞θ甲

ACD 已知hA＜hB，由t＝ 2hg可知，t甲＜t乙，即甲小球在空中运动的时间小于乙小球在空中运动的时间；又因为hB＝hC，所以t乙＝t丙，即乙、丙两小球在空中运动的时间相等，故有t乙＝t丙＞t甲，选项A正确；由于t乙＝t丙＞t甲，所以一定是乙、丙两小球先抛出，选项B错误；由于甲、乙、丙三小球在水平方向上做匀速直线运动，故可得甲、乙、丙三小球抛出时的初速度大小分别为 v甲＝x甲t甲，v乙＝x乙t乙，v丙＝x丙t丙，又x甲＝x乙＞x丙，所以v甲＞v乙＞v丙，选项C正确；三小球落地时，其速度方向与水平方向之间夹角的正切值tan θ＝v⊥v0＝2ghv0，因为hB＝hC＞hA，v甲＞v乙＞v丙，所以可得tan θ甲＜tan θ乙＜tan θ丙，即θ丙＞θ乙＞θ甲，选项D正确．

10．(多选)(2017·甘肃模拟)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v0，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v0必须满足( )

A．最小值为2gR B．最大值为3gR

C．最小值为5gR D．最大值为10gR

CD 在最高点，小球速度最小时有：mg＝mv21R，解得v1＝gR，从最低点到最高点的过程中机械能守恒，则有：2mgR＋12mv21＝12mv20小，解得v0小＝5gR；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Fm＝2mg＋3mg＝5mg，在最高点，速度最大时有：mg＋5mg＝mv22R，解得v2＝6gR，从最低点到最高点的过程中机械能守恒，则有：2mgR＋12mv22＝12mv20大，解得v0大＝10gR，所以小球在最低点的速度范围为：5gR≤v0≤10gR，选项C、D正确．

二、非选择题

11．(2017·湖南六校联考)如图所示为水上乐园的设施，由弯曲滑道、竖直平面内的圆形滑

道、水平滑道及水池组成，圆形滑道外侧半径R＝2 m，圆形滑道的最低点的水平入口B和水平出口B′相互错开，为保证安全，在圆形滑道内运动时，要求紧贴内侧滑行．水面离水平滑道高度h＝5 m．现游客从滑道A点由静止滑下，游客可视为质点，不计一切阻力，重力加速度g取10 m/s2，求：

(1)起滑点A至少离水平滑道多高？

(2)为了保证游客安全，在水池中放有长度L＝5 m的安全气垫MN，其厚度不计，满足(1)的游客恰落在M端，要使游客能安全落在气垫上，安全滑下点A距水平滑道的高度取值范围为多少？

解析 (1)游客在圆形滑道内侧恰好滑过最高点时，有：

mg＝mv2R ①

从A到圆形滑道最高点，由机械能守恒，有

mgH1＝12mv2＋mg×2R ②

解得H1＝52R＝5 m ③

(2)落在M点时抛出速度最小，从A到C由机械能守恒

mgH1＝12mv21 ④

v1＝2gH1＝10 m/s ⑤

水平抛出，由平抛运动规律可知

h＝12gt2 ⑥

得t＝1 s

则s1＝v1t＝10 m

落在N点时s1＝s1＋L＝15 m ⑦

则对应的抛出速度v2＝s2t＝15 m/s ⑧

由mgH2＝12mv22

得H2＝v222g＝11.25 m

安全滑下点A距水平滑道高度范围为5 m≤H≤11.25 m ⑨