2012年高考物理试题考点分类汇编9
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2012年高考物理试题分类汇编:曲线运动
1(2012上海卷).如图,斜面上a、b、c三点等距,小球从a点正上方O点抛出,做初速为v0的平抛运动,恰落在b点。若小球初速变为v,其落点位于c,则( )
(A)v0<v<2v0
(B)v=2v0
(C)2v0<v<3v0 答案:A
(D)v>3v0
2.(2012全国新课标).如图,x轴在水平地面内,y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹,其中b和c是从同一点抛出的,不计空气阻力,则 A.a的飞行时间比b的长 B.b和c的飞行时间相同 C.a的水平速度比b的小 D.b的初速度比c的大 [答案]BD
[解析]平抛运动的时间是由下落高度决定的,高度相同,时间一样,高度高,飞行时间长。A错,B正确。水平位移由速度和高度决定,由x v
g2h
得C错D正确。
3.(2012四川卷).(17分)
(1)某物理兴趣小组采用如图所示的装置深入研究
平抛运动。质量分别为mA和mB的A、B小球处于同一高度,M为A球中心初始时在水平地面上的垂直投影。用小锤打击弹性金属片,使A球沿水平方向飞出,同时松开B球,B球自由下落。A球落到地面N点处,B球落到地面P点处。测得mA=0.04 kg,mB=0.05kg,B球距地面的高度是1.225m,M、N点间的距离为1.500m,则B球落到P点的时间是____s,A球落地时的动能是____J。(忽略空气阻力,g取9.8m/s2)
答案.(1)0.5(3分); 0.66(4分); 4.(2012上海卷).图a为测量分子速率分布的装置示意图。圆筒绕其中心匀速转动,侧面开有狭缝N,内侧贴有记录薄膜,M为正对狭缝的位置。从原子炉R中射出的银原子
图b
蒸汽穿过屏上的S缝后进入狭缝N,在圆筒转动半个周期的时间内相继到达并沉积在薄膜上。展开的薄膜如图b所示,NP,PQ间距相等。则(
)
(A)到达M附近的银原子速率较大 (B)到达Q附近的银原子速率较大
(C)位于PQ区间的分子百分率大于位于NP区间的分子百分率
(D)位于PQ区间的分子百分率小于位于NP区间的分子百分率
答案:A、C
5.(2012江苏卷).如图所示,细线的一端固定于O点,另一端系一小球,在水平拉力作用下,小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点,在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是 A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.先增大,后减小 D.先减小,后增大.
【解析】设F与速度v的夹角为 ,则P Fvcos ,力的分解,在切线上(速度方向上)合力为0,即mgsin Fcos ,所以P mgsin ,随 增大,P增大。
【答案】A
6(2012江苏卷).如图所示,相距l的两小球A、B位于同一高度h(l、h为定值),将A向B水平抛出的同时,B自由下落,A、B与地面碰撞前后,水平分速度不变,竖直分速度大小不变,方向相反,不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间,则:
A.A、B在第一次落地前能否相碰,取决于A的初速度 B.A、B在第一次落地前若不碰,此后就不会相碰 C.A、B不可能运动到最高处相碰 D.A、B一定能相碰
【解析】平抛运动规律x vt,h
12
gt
2
,所以x v
g2h
,若x l,则第1次落
地前能相遇,所以取决于v,A正确;A碰地后还可能与B相遇,所以B、C错误,D正确。 【答案】AD
7.(2012全国理综).(20分)
一探险队员在探险时遇到一山沟,山沟的一侧竖直,另一侧的坡面呈抛物线形状。此队员从山沟的竖直一侧,以速度v0沿水平方向跳向另一侧坡面。如图所示,以沟底的O点为原点建立坐标系Oxy。已知,山沟竖直一侧的高度为2h,坡面的抛物线方程为
y=力,重力加速度为g。
,探险队员的质量为m。人视为质点,忽略空气阻
(1) 求此人落到破面试的动能; (2) 此人水平跳出的速度为多大时,他落在坡面时的动能最小?动能的最
小值为多少?
【解析】
(1) 平抛运动的分解:x v0t,y 2h
g2v
2
12
gt
2
,得平抛运动的轨迹方程
y 2h
20
x
2
,此方程与坡面的抛物线方程为
y=的交点为
x
4hv
20
20
v gh
,y
2hv0
2
2
v0 gh
12
20
。
根据机械能守恒,mg 2h 解得Ek 2mgh
12mv
20
mv
20
mgy Ek
2mghv
2
v0 gh
12
2mghv
20
20
(3) (2)求Ek 2mgh
mv
20
v gh
关于v0的导数并令其等于0,解
得当此人水平跳出的速度为v0 gh时,他落在坡面时的动能最小,动能的最小值为Ekmin
72mgh
6mgh
2
2
2
v gh
。
8.(2012北京高考卷).(16分)
如图所示,质量为m的小物块在粗糙水平桌面上做直线运动,经距离l后以速度υ飞离桌面,最终落在水平地面上.已知l=1.4m,υ=3.0 m/s,m=0.10kg,物块与桌面间的动摩擦因数μ=0.25,桌面高h=0.45m,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2.求: (1)小物块落地点距飞出点的水平距离s;
(2)小物块落地时的动能Ek; (3)小物块的初速度大小υ0.
(16分)
(1)由平抛运动规律,有
竖直方向 h=1gt2
2
水平方向 s=υt 得水平距离 s
=0.90m
(2)由机械能守恒定律,动能 Ek=1mυ2+mgh=0.90J
2
(3)由动能定理,有 -μmg l=1mυ2-1mυ02
2
2
得初速度大小 υ0
9.(2012山东卷).(15分)如图所示,一工件置于水平地面上,其AB段为一
=4.0m/s
半径R 1.0m的光滑圆弧轨道,BC段为一长度L 0.5m的粗糙水平轨道,二者相切与B点,整个轨道位于同一竖直平面内,P点为圆弧轨道上的一个确定点。一可视为质点的物块,其质量m 0.2kg,与BC 数
间的动摩擦因数 1
2 0.1
0.4
2
。工件质M 0.8kg,与地面间的动摩擦因
。(取g 10m/s)
(1)若工件固定,将物块由P点无初速度释放,滑至C点时恰好静止,求P、C两点间的高度差h。
(2)若将一水平恒力F作用于工件,使物体在P点与工件保持相对静止,一起向左做匀加速直线运动
○1求F的大小
○2当速度时,使工件立刻停止运动(即不考虑减速的时间和位移),物块飞离圆弧轨道落至BC段,求物块的落点与B点间的距离。
(1)物块从P点下滑经B点至C点的整个过程,根据动能定理得 mgh 1mgL 0 代入数据得
h 0.2m ○2
(2)○1设物块的加速度大小为a,P点与圆心的连线与竖直方向间的夹角为 ,由几何关系可得
cos
R hR
○3
根据牛顿第二定律,对物体有
mgtan ma
○4
对工件和物体整体有
F 2(M m)g (M m)a
○5
联立○2○3○4○5式,代入数据得
F 8.5N
○6
○2设物体平抛运动的时间为t,水平位移为x1,物块落点与B间的距离为 x2, 由运动学公式可得
h
12gt
2
○7
x1 vt ○8 x2 x1 Rsin ○9 联立○2○3○7○8 ○9式,代入数据得
x2 0.4m
10.(2012浙江卷).由光滑细管组成的轨道如图所示,其中AB段和BC段是
半径为R的四分之一圆弧,轨道固定在竖直平面内。一质量为m的小球,从距离水平地面为H的管口D处静止释放,最后能够从A端水平抛出落到地面上。下列说法正确的是( )
10 ○
A.小球落到地面时相对于A点的水平位移值为B. 小球落到地面时相对于A点的水平位移值为
C.小球能从细管A端水平抛出的条件是H>2R D.小球能从细管A端水平抛出的最小高度Hmin= R 答案:BC
11.(2012天津卷).如图所示,水平地面上固定有高为h的平台,台
面上有固定的光滑坡道,坡道顶端距台面高也为h,坡道底端与台面相切。小球A从坡道顶端由静止开始滑下,到达水平光滑的台面后与静止在台面上的小球B发生碰撞,并粘连在一起,共同沿台面滑行并从台面边缘飞出,落地点与飞出点的水平距离恰好为台高的一半,两球均可视为质点,忽略空气阻力,重力加速度为g,求 (1)小球A刚滑至水平台面的速度vA; (2)A、B两球的质量之比mA:mB .(16分)
解析:(1)小球A在坡道上只有重力做功机械能守恒,有①
解得
vA
2gh
12
mAvA mAgh
2
②
(2)小球A、B在光滑台面上发生碰撞粘在一起速度为v,根据系统动量守恒得
mAvA (mA mB)v
③
12gt
2
离开平台后做平抛运动,在竖直方向有 ④
在水平方向有 ⑤
联立②③④⑤化简得 12.(2012福建卷).(15分)
如图,置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加
速转动,当转速达到某一数值时,物块恰好滑离
mA∶mB 1∶3
h
12
h vt
转台开始做平抛运动。现测得转台半径R=0.5 m,离水平地面的高度
H=0.8m,物块平抛落地过程水平位移的大小s=0.4m。设物块所受的最
大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度g=10m/s2 求: (1)物块做平抛运动的初速度大小V0; (2)物块与转台间的动摩擦因数 。 答案:
13.(2012海南卷),如图,水平地面上有一个坑,其竖直截面为半圆。ab为沿水平方向的直径。若在a点以初速度v0沿ab方向抛出一小球, 小球会击中坑壁上的c点。已知c点与水平地面的距离为圆半径的一半,求圆的半径。
解析:设圆半径为r,质点做平抛运动,则:
x v0t
①
y 0.5r
12
gt
2
②
ad db
过c点做cd⊥ab与d点,Rt△acd∽Rt△cbd可得cd2
r2
() x(2r x) 2
即为:
③
4(7 g
v0
2
由①②③得:r
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