专题三 课时作业(一) 抛体运动常见的四类落点问题 圆周运动常见的两类临界问题（Word练习）-【新高考方案】2024年高考物理二轮复习专题增分方略（新教材 江苏北京专用）

专题三 课时作业（一）｜主题一 抛体运动常见的四类落点问题 主题二 圆周运动常见的两类临界问题 1．(2023·江苏高考)达·芬奇的手稿中描述了这样一个实验：一个罐子在空中沿水平直线向右做匀加速运动，沿途连续漏出沙子。若不计空气阻力，则下列图中能反映空中沙子排列的几何图形是(　 ) 解析：选D　罐子在空中水平向右做匀加速运动，以罐子为参考系，漏出的沙子在水平方向向左做匀加速运动，在竖直方向向下做匀加速运动，合加速度指向左下方，故沙子向左下方做匀加速直线运动。 2．(2023·湖南高考)如图(a)，我国某些农村地区人们用手抛撒谷粒进行水稻播种。某次抛出的谷粒中有两颗的运动轨迹如图(b)所示，其轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为O，且轨迹交于P点，抛出时谷粒1和谷粒2的初速度分别为v1和v2，其中v1方向水平，v2方向斜向上。忽略空气阻力，关于两谷粒在空中的运动，下列说法正确的是(　 ) A．谷粒1的加速度小于谷粒2的加速度 B．谷粒2在最高点的速度小于v1 C．两谷粒从O到P的运动时间相等 D．两谷粒从O到P的平均速度相等 解析：选B　抛出的两谷粒在空中均仅受重力作用，加速度均为重力加速度，A错误；谷粒2做斜向上抛运动，谷粒1做平抛运动，均从O点运动到P点，故位移相同，在竖直方向上谷粒2做竖直上抛运动，谷粒1做自由落体运动，竖直方向上位移相同，故谷粒2运动时间较长，C错误；谷粒2做斜抛运动，水平方向上为匀速直线运动，故运动到最高点的速度即为水平方向上的分速度，相同水平位移谷粒2用时较长，故谷粒2在水平方向上的分速度较小，即最高点的速度小于v1，B正确；两谷粒从O点运动到P点的位移相同，谷粒1的运动时间小于谷粒2的运动时间，则谷粒1的平均速度大于谷粒2的平均速度，D错误。 3．(2023·海安高三模拟)某同学用向心力演示器进行实验，如图所示，两相同钢球所受向心力的比值为1∶4，两球到转轴的距离相等，则实验中选取两个变速塔轮的半径之比为(　 ) A．1∶2 B．2∶1 C．1∶4 D．4∶1 解析：选B　两相同的钢球做圆周运动的半径相等，设为r，由向心力公式F＝mω2r，由于F1∶F2＝1∶4，所以变速塔轮的角速度之比为ω1∶ω2＝1∶2，两变速塔轮边缘的线速度相等，设为v，故两个变速塔轮的半径之比为r1∶r2＝∶＝2∶1，故选B。 4．(2023·北京高考)在太空实验室中可以利用匀速圆周运动测量小球质量。如图所示，不可伸长的轻绳一端固定于O点，另一端系一待测小球，使其绕O做匀速圆周运动，用力传感器测得绳上的拉力为F，用停表测得小球转过n圈所用的时间为t，用刻度尺测得O点到球心的距离为圆周运动的半径R。下列说法正确的是(　 ) A．圆周运动轨道可处于任意平面内 B．小球的质量为 C．若误将n－1圈记作n圈，则所得质量偏大 D．若测R时未计入小球半径，则所得质量偏小 解析：选A　太空实验室内的物体都处于完全失重状态，可知圆周运动的轨道可处于任意平面内，故A正确；根据F＝mω2R，ω＝，解得小球质量m＝，故B错误；若误将n－1圈记作n圈，则得到的质量偏小，故C错误；若测R时未计入小球的半径，则R偏小，所得质量偏大，故D错误。 5.如图所示，斜面AB的倾角θ＝30°，在斜面顶端B向左水平抛出小球1，同时在底端A正上方与B等高处水平向右抛出小球2，小球1、2同时落在P点，P点为斜面AB的中点，则(　 ) A．小球2一定垂直撞在斜面上 B．小球1、2的初速度大小可以不相等 C．小球1落在P点时速度方向与斜面的夹角为30° D．改变小球1的初速度，小球1落在斜面上的速度方向都相同 解析：选D　设斜面底边长为L，小球2的位移与水平方向的夹角为α，若小球2垂直打在斜面上，则由平抛运动的推论可知tan 60°＝2tan α，由几何关系知，tan α＝，联立解得y2＝L，由几何知识知，小球1下落的高度y1＝Ltan 30°＝L，则y1≠y2，A错误；小球1、2下落高度相同，水平位移大小相等，故初速度大小一定相等，B错误；小球1落在斜面上时，位移与水平方向的夹角始终为30°，由速度方向与水平方向夹角的正切值等于位移与水平方向夹角正切值的两倍可知，小球1落在P点时速度方向与斜面的夹角不是30°，改变小球1的初速度，小球1落在斜面上的速度方向都相同，C错误，D正确。 6．(2023·苏州八校联考)2022年3月23日，神舟十三号航天员翟志刚、王亚平、叶光富相互配合完成“天宫课堂”第二次太空授课。如图甲所示，授课中航天员叶光富手拉细线不断加速让一个小瓶子在竖直平面内做圆周运动，从而实现瓶内油水分层。如图乙所示，若绳子长为l，水的质量为m，则(　 ) A．油和水的向心加速度相等 B．油受到的向心力可能