2012年高考物理 模拟新题分类汇编 专题4 曲线运动.doc

D单元曲线运动
D1运动的合成与分解
21．C2、D1、E2 [2012·福建卷]如图，用跨过光滑定滑轮的缆绳将海面上一艘失去动力的小船沿直线拖向岸边．已知拖动缆绳的电动机功率恒为P，小船的质量为m，小船受到的阻力大小恒为f，经过A点时的速度大小为v0，小船从A点沿直线加速运动到B点经历时间为t1，A、B两点间距离为d，缆绳质量忽略不计．求：

(1)小船从A点运动到B点的全过程克服阻力做的功Wf；
(2)小船经过B点时的速度大小v1；
(3)小船经过B点时的加速度大小a.
21．[解析](1)小船从A点运动到B点克服阻力做功
Wf＝fd①
(2)小船从A点运动到B点，电动机牵引绳对小船做功
W＝Pt1②
由动能定理有
W－Wf＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)③
由①②③式解得v1＝eq\r(v\o\al(2,0)＋\f(2,m)Pt1－fd)④
(3)设小船经过B点时绳的拉力大小为F，绳与水平方向夹角为θ，电动机牵引绳的速度大小为u，则
P＝Fu⑤
u＝v1cosθ⑥
由牛顿第二定律有
Fcosθ－f＝ma⑦
由④⑤⑥⑦式解得
a＝eq\f(P,\r(m2v\o\al(2,0)＋2mPt1－fd))－eq\f(f,m)

D2抛体运动

图1
15．D2[2012·课标全国卷]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
15．BD[解析]平抛运动可看成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动，因y＝eq\f(1,2)gt2,ya＜yb＝yc，所以b和c飞行时间相等且比a的飞行时间长，A错误，B正确；因x＝vt，xa＞xb＞xc，ta＜tb＝tc，故va＞vb＞vc，C错误，D正确．

图4
6．D2[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均为定值)．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
6．AD[解析]A做平抛运动，竖直方向的分运动为自由落体运动，满足关系式h＝eq\f(1,2)gt2，水平方向上为匀速直线运动，满足关系式x＝vt，B做自由落体运动，因为A、B从同一高度开始运动，因此两者在空中同一时刻处于同一高度，即使两者与地面撞击，反弹后在空中也是同一时刻处于同一高度，而A在水平方向一直向右运动，因此A、B肯定会相碰，D项正确；当A的水平速度v足够大时，有可能在B未落地前二者相碰，因此A、B在第一次落地前能否相碰，取决于A的初速度，A项正确．

20．D2、D4 [2012·福建卷]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，物块恰好滑离转台开始做平抛运动．现测得转台半径R＝0.5m，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．设物体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μ.
20．[解析](1)物块做平抛运动，在竖直方向上有
H＝eq\f(1,2)gt2①
在水平方向上有
s＝v0t②
由①②式解得
v0＝seq\r(\f(g,2H))＝1m/s③
(2)物块离开转台时，最大静摩擦力提供向心力，有
fm＝meq\f(v\o\al(2,0),R)④
fm＝μN＝μmg⑤
由③④⑤式解得
μ＝eq\f(v\o\al(2,0),gR)＝0.2

22．D2[2012·北京卷]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v飞离桌面，最终落在水平地面上．已知l＝1.4m，v＝3.0m/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v0.
22．[解析](1)由平抛运动规律，有
竖直方向h＝eq\f(1,2)gt2
水平方向s＝vt
得水平距离s＝eq\r(\f(2h,g))v＝