2011年湖北省黄冈中学高考物理专项训练：曲线运动（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

如图，把一个带电小球A固定在光滑的水平绝缘桌面上，在桌面的另一处放置带电小球B．现给B一个沿垂直AB方向的速度v，下列说法中正确的是（ ）
A．若A、B为异性电荷，B球一定做圆周运动
B．若A、B为异性电荷，B球可能做匀变速曲线运动
C．若A、B为同性电荷，B球一定做远离A的变加速曲线运动
D．若A、B为同性电荷，B球的动能一定会减小

2. 难度：中等

在离地面足够高空间一点同时将四个可看作质点小球A、B、C、D同时抛出，A、B、C以大小相同的速度分别竖直上抛、竖直下抛、水平抛出，D同时自由下落，不计空气阻力．在以后的运动中，下列说法正确的是（ ）
A．经过相同的时间，四个小球的速度改变量都相同
B．A、B、C三小球相对D小球的位置始终保持不变
C．任意时刻A、B、C三小球都在以D小球为球心的球面上
D．任意时刻A、B、C、D四小球在空间上构成一个菱形

3. 难度：中等

小河宽为d，河水中各点水流速度与各点到较近河岸边的距离成正比，v_水=kX，，X是各点到近岸的距离，小船船头垂直河岸渡河，小船划水速度为V，则下列说法中正确的是（ ）
A．小船渡河时的轨迹为直线
B．小船渡河时的轨迹为曲线
C．小船到达距河对岸处，船的渡河速度为V
D．小船到达距河对岸处，船的渡河速度为V

4. 难度：中等

一水平放置的水管，距地面高h=1.8m，管内横截面积S=2.0cm²．有水从管口处以不变的速度v=2.0m/s源源不断地沿水平方向射出，设出口处横截面上各处水的速度都相同，并假设水流在空中不散开．取重力加速度g=10m/s ²，不计空气阻力．求水流稳定后在空中有多少立方米的水（ ）
A．2.0×10^-4m³
B．2.4×10^-4m³
C．2.8×10^-4m³
D．3.0×10^-4m³

5. 难度：中等

如图所示，我某集团军在一次空地联合军事演习中，离地面H高处的飞机以水平对地速度v₁发射一颗炸弹轰炸地面目标P，反应灵敏的地面拦截系统同时以初速度v₂竖直向上发射一颗炮弹拦截（炮弹运动过程看作竖直上抛），设此时拦截系统与飞机的水平距离为s，若拦截成功，不计空气阻力，则v₁、v₂的关系应满足（ ）
A．v₁=v₂
B．v₁=v₂
C．v₁=v₂
D．v₁=v₂

6. 难度：中等

如图所示，放置在水平地面上的支架质量为M，支架顶端用细线拴着的摆球质量为m，现将摆球拉至水平位置，而后释放，摆球运动过程中，支架始终不动．以下说法正确的应是（ ）
A．在释放瞬间，支架对地面压力为（m+M）g
B．在释放瞬间，支架对地面压力为Mg
C．摆球到达最低点时，支架对地面压力为（m+M）g
D．摆球到达最低点时，支架对地面压力为（3m+M）g

7. 难度：中等

如图所示，两物块A、B套在水平粗糙的CD杆上，并用不可伸长的轻绳连接，整个装置能绕过CD中点的轴OO′转动，已知两物块质量相等，杆CD对物块A、B的最大静摩擦力大小相等，开始时绳子处于自然长度（绳子恰好伸直但无弹力），物块A到OO′轴的距离为物块B到OO′轴距离的两倍，现让该装置从静止开始转动，使转速逐渐增大，在从绳子处于自然长度到两物块A、B即将滑动的过程中，下列说法正确的是（ ）

A．B受到的静摩擦力一直增大
B．B受到的静摩擦力是先增大后减小
C．A受到的静摩擦力是先增大后减小
D．A受到的合外力一直在增大

8. 难度：中等

2004年我国和欧盟合作的建国以来最大的国际科技合作计划“伽利略计划”将进入全面实施阶段，这标志着欧洲和我国都将拥有自己的卫星导航定位系统，并将结束美国全球定位系统（GPS）在世界独占鳌头的局面．据悉“伽利略”卫星定位系统将由30颗轨道卫星组成，卫星的轨道高度为2.4×20⁴km，倾角为56°，分布在3个轨道上，每个轨道面部署9颗工作卫星和1颗在轨备份卫星．当某颗卫星出现故障时可及时顶替工作．若某颗替补卫星处在略低于工作卫星的轨道上，则这颗卫星的周期和速度与工作卫星相比较，以下说法中正确的是（ ）

A．替补卫星的周期大于工作卫星的周期，速度大于工作卫星的速度
B．替补卫星的周期小于工作卫星的周期，速度小于工作卫星的速度
C．替补卫星的周期大于工作卫星的周期，速度小于工作卫星的速度
D．替补卫星的周期小于工作卫星的周期，速度大于工作卫星的速度

9. 难度：中等

我国发射神舟号飞船时，先将飞船发送到一个椭圆轨道上，其近地点M距地面200km，远地点N距地面340km．进入该轨道正常运行时，其周期为T₁，通过M、N点时的速率分是V₁，V₂．当某次飞船通过N点时，地面指挥部发出指令，点燃飞船上的发动机，使飞船在短时间内加速后进入离地面340km的圆形轨道，开始绕地球做匀速圆周运动，周期为T₂，这时飞船的速率为V₃．比较飞船在M、N、P三点正常运行时（不包括点火加速阶段）的速率大小和加速度大小，及在两个轨道上运行的周期，下列结论不正确的是（ ）
A．v₁＞v₃
B．v₁＞v₂
C．a₂=a₃
D．T₁＞T₂

10. 难度：中等

如图所示，一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球a和b，跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆C和D上，质量为m_a的a球置于地面上，质量为m_b的b球从水平位置静止释放．当b球摆过的角度为90°时，a球对地面压力刚好为零，下列结论正确的是（ ）
A．m_a：m_b=3：1
B．m_a：m_b=2：1
C．若只将细杆D水平向左移动少许，则当b球摆过的角度为小于90°的某值时，a球对地面的压力刚好为零
D．若只将细杆D水平向左移动少许，则当b球摆过的角度仍为90°时，a球对地面的压力刚好为零

二、解答题

11. 难度：中等

某同学为了探究物体在斜面上运动时摩擦力与斜面倾角的关系，设计实验装置如图．长直平板一端放在水平桌面上，另一端架在一物块上．在平板上标出A、B两点，B点处放置一光电门，用光电计时器记录滑块通过光电门时挡光的时间，

实验步骤如下：
①用游标卡尺测测最滑块的挡光长度d，用天平测量滑块的质量m；
②用直尺测量A、B之间的距离s，A点到水平桌面的垂直距离h₁，B点到水平桌面的垂直距离h₂；
③将滑块从A点静止释放．由光电计时器读出滑块的挡光时间t；
④重复步骤 ③数次，井求挡光时间的平均值
⑤利用所测数据求出摩擦力f和斜面倾角的余弦值cosα；
⑥多次改变斜面的倾角，重复实验步骤②③④⑤做出f一cosα关系曲线．
（1）用测量的物理量完成下列各式（重力加速度为g）
①斜面倾角的余弦cosα=______

12. 难度：中等

利用图（a）实验可粗略测量人吹气产生的压强．两端开口的细玻璃管水平放置，管内塞有潮湿小棉球，实验者从玻璃管的一端A吹气，棉球从另一端B飞出，测得玻璃管内部截面积S，距地面高度h，棉球质量m，开始时的静止位置与管口B的距离x，落地点C与管口B的水平距离l．然后多次改变x，测出对应的l，画出l²-x关系图线，如图（b）所示，并由此得出相应的斜率k．

（1）若不计棉球在空中运动时的空气阻力，根据以上测得的物理量可得，棉球从B端飞出的速度v=______

13. 难度：中等

火箭内平台上放有测试仪器，火箭从地面起动后，以加速度竖直向上做匀加速直线运动．升到某一高度时，测试仪器对平台的压力为起动前压力的，已知地球半径为R，求此时火箭离地面的高度（g为地面附近的重力加速度）．

14. 难度：中等

如图，ABC和ABD为两个光滑固定轨道，A、B、E在同一水平面上，C、D、E在同一竖直线上，D点距水平面的高度为h，C点的高度为2h，一滑块从A点以初速度v分别沿两轨道滑行到C或D处后水平抛出．
（1）求滑块落到水平面时，落点与E点间的距离s_C和s_D；
（2）为实现s_C＜s_D，v应满足什么条件？

15. 难度：中等

如图所示为火车站装载货物的原理示意图，设AB段是距水平传送带装置高为H=5m的光滑斜面，水平段BC使用水平传送带装置，BC长L=8m，与货物包的摩擦系数为μ=0.6，皮带轮的半径为R=0.2m，上部距车厢底水平面的高度h=0.45m．设货物由静止开始从A点下滑，经过B点的拐角处无机械能损失．通过调整皮带轮（不打滑）的转动角速度ω可使货物经C点抛出后落在车厢上的不同位置，取g=10m/s²，求：
（1）当皮带轮静止时，货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离；
（2）当皮带轮以角速度ω=20rad/s顺时方针方向匀速转动时，包在车厢内的落地点到C点的水平距离；
（3）试写出货物包在车厢内的落地点到C点的水平距离S随皮带轮角速度ω变化关系，并画出S-ω图象．（设皮带轮顺时方针方向转动时，角速度ω取正值，水平距离向右取正值）．