专题1 第3讲 力与曲线运动-【导与练】2023高考物理二轮复习专题限时训练word（新教材）

学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 第3讲 力与曲线运动 提升专题素养 分层训练测效果一 写保分综合练 1.(2022·重庆模拟)如图所示，在倾角为ā30°的光滑斜面上有一 长L0.8m的轻杆，杆一端固定在0点，可绕0点自由转动，另一端系 一质量为m-0.05kg的小球，小球在斜面上做圆周运动，g取10m/s2。 要使小球能到达最高点A,则小球在最低点B的最小速度是(A) B A.4 m/s B.210m/s C.25m/sD.2√2m/s 解析：小球恰好到达A点时的速度大小为VO,此时对应B点的速度最小， 设为s,对小球从A到B的运动过程，由动能定理有mvg2专mwA2-2 ngLsin a, 解得vB4m/s,故选A。 2.(2022·湖南卷，8)（多选）如图，火星与地球近似在同一平面内，绕 太阳沿同一方向做匀速圆周运动，火星的轨道半径大约是地球的 1.5倍。地球上的观测者在大多数的时间内观测到火星相对于恒星背 景由西向东运动，称为顺行：有时观测到火星由东向西运动，称为逆行。 当火星、地球、太阳三者在同一直线上，且太阳和火星位于地球两侧 ·独家授权侵权必究· 学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com● 您身边的互联网+教辅专家 时，称为火星冲日。忽略地球自转，只考虑太阳对行星的引力，下列说 法正确的是(CD) 恒星背景 东 火星 西 地球 A.火星的公转周期大约是地球的√易 B.在冲日处，地球上的观测者观测到火星的运动为顺行 C.在冲日处，地球上的观测者观测到火星的运动为逆行 D.在冲日处，火星相对于地球的速度最小 解析：由开普勒第三定律可知，由于火星轨道半径大于地球轨道半径 ra3 rx3 所以火星公转周期一定大于地球公转周期（也可根据7-了文，r火≈1.5r 地 得出T火√？T地)，选项A错误：火星与地球均绕太阳做匀速圆周运动， 即G罗=学，解得v一√四，所以火星公转速度小于地球公转速度，因 此在冲日处，地球上的观测者观测到火星相对地球由东向西运动，为 逆行，选项B错误，C正确：火星和地球运行的线速度大小不变，且在冲 日处，地球与火星速度方向相同，故此时火星相对于地球的速度最小， 选项D正确。 3.(2022·黑龙江大庆模拟)（多选）如图所示，一质量为m的小球置于 半径为R的光滑竖直轨道最低点A处，B为轨道最高点，C、D为圆的水 ·独家授权侵权必究· 学科网书城 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 平直径两端点。轻质弹簧的一端固定在圆心0点，另一端与小球拴接， 己知弹簧的劲度系数为k爱，原长为L-2R,弹簧始终处于弹性限度内， 若给小球一水平向右的初速度vo,己知重力加速度为g,则(CD) A.无论vo多大，小球均不会离开圆轨道 B.若√2gR<vo<√5gR,则小球会在BD间脱离圆轨道 C.只要vo>√？gR,小球就能做完整的圆周运动 D.只要小球能做完整的圆周运动，则小球与轨道间的最大压力与最小 压力之差与vo无关 解析：因弹簧的劲度系数为k=紧，原长为L=2R,所以小球始终会受到 弹簧的弹力作用，大小为F=k(L-R)=kR=0.5mg,在最高点若速度较小， 如弹簧弹力和重力的合力大于小球做圆周运动所需的向心力，小球能 脱离圆轨道，故A错误。若小球恰好能在竖直平面内做圆周运动，则在 最高点小球受到的合力恰好提供向心力，此时m"要gR,可得vn √0.5gR,小球在运动过程中只有重力做功，弹簧的弹力和轨道的支持 力不做功，机械能守恒。当运动到最高点的速度为vimV0.5gR时，在 最低点的速度最小，有mvo2=2gR+mvm3,解得vo√gR,所以只要 Vo>W号gR,小球就能做完整的圆周运动，故B错误，C正确。在最低点 时，设小球受到的支持力为Fw,有Fgf=贤，解得Fw1.5gm贤， 运动到最高点时受到轨道的支持力最小，设为Fx',设此时的速度为ⅴ， ·独家授权侵权必究· 学科网书城 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.2 xxk.com□ 您身边的互联网+教辅专家 由机械能守恒定律有mvg2=2mgR+mv2,此时合力提供向心力， 有Fw'+gF=m受，联立解得Fx'=m贤-4.5mg,联立解得压力差为 △Fw6mg,与初速度无关，故D正确。 4.(多选)如图所示，一固定容器的内壁是半径为R的半球面；在半球 面水平直径的一端有一质量为m的质点P,它在容器内壁由静止下滑 到最低点的过程中，克服摩擦力做的功为W1。重力加速度大小为g 设质点P在最低点时，向心加速度的大小为a,容器对它的支持力大小 为F,在从最低点到右侧最高点的过程中，运动路程为S2,克服摩擦力 做的功为W2,则(ABC) A.