分组练(3)曲线运动A组-【衡水金卷·先享题】2024年高考物理专项提分卷（新高考）

分组练(3)曲线运动A组 (限时40分钟) 1.(12分)如图所示，一小球（可视为质点）自平台上2.(20分)如图所示，一个固定在竖直平面内的光滑 水平抛出，恰好落在临近平台的一倾角为53°的光 四分之一圆弧轨道，轨道半径R=3.2m,下端恰 滑固定斜面顶端，并刚好沿光滑斜面下滑。已知 好与光滑水平面OA平滑连接，质量m=1kg的 斜面顶端与平台的高度差h=0.8m,重力加速度 铁球（可视为质点）由圆弧轨道顶端无初速度释 g=10m/s,sin53°=0.8，cos53=0.6,求： 放，后从A点冲上倾角0=37°的光滑斜面且无机 (1)小球水平抛出的初速度： 械能损失，铁球在斜面上运动t1=0.5s后在B点 (2)斜面顶端与平台边缘的水平距离。 冲出斜面。sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速 度g=10m/s2。 (1)求铁球运动到圆弧轨道底端时对圆弧轨道的 压力大小： (2)求斜面的长度： (3)若在B点左侧1.2m处放置一足够长的竖直 挡板，求铁球与挡板碰撞时的速度大小。 A 物理第45页（共66页） 3.(14分)如图所示为一“水动机”玩其的模型，ad4.(18分)如图所示，甲、乙两卫星均在地球赤道所在 是一组光滑细金属双轨，轨道间距l=0.8cm,bc 平面内绕地球做匀速圆周运动，甲、乙两卫星之间 段水平。按下一个隐蔽开关后，把质量m=3.6g 可直接进行无线信号通讯，由于地球的遮挡，甲、 的钢球从软木盘中心洞口处O“无初速度”释放， 乙两卫星之间直接通讯信号会周期性中断。已知 钢球便沿轨道运动至d点斜向上飞出，速度与水 地球的半径为R,甲卫星的轨道半径为2R,绕地球 平方向成53角，之后恰好落到洞口O点附近的G 运行的周期为T,乙卫星的轨道半径为2R,甲、乙 点，接着在洞口附近来回运动一段时间后，再次从 两卫星运行方向均和地球自转方向相同，求： 洞口“无初速度”落下，此后不断重复以上过程。 (1)乙卫星绕地球运行的周期： 不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2,sin53° (2)在一个通讯周期内，甲、乙两卫星之间直接通 0.8 讯信号中断的时间（不计信号传输时间）。 (1)已知钢球的直径d=1cm,求钢球在b加段上滚 动时，每条轨道对钢球的支持力F: (2)若将钢球视为质点，G、d两点处在同一高度， 水平距离s=60cm,求钢球从d点飞出后能上升 的最大高度h: (3)要使钢球能“永动”，求钢球每运动一圈，玩具 中隐蔽的加速装置需让钢球具有瞬时速度为 多少。 物理第46页（共66页）参考答案及解析 物理 为a=mg=你g=5m/s 4 m/s (1分) 3.【解析】(1)钢球在加段上滚动时，支持力F与竖直 由运动学公式一1=2a.x (2分) 可得xa=9.6m<l 2 方向的夹角满足sin8= 此过程中传送带位移x=约=（西一》 (2分) 2 11.2m (1分) 竖直方向根据受力平衡可得2Fcos0=g (1分) 故有Q=mg(x-xmi)=8J (1分) 解得F=0.03N (1分) 整个过程系统因摩擦增加的内能为Q=Q十Q2十Q (2)G、d两点间的运动可以视为两段平抛运动，利用 =305J (2分) 平抛知识可知，水平方向有受一 (1分) 分组练(3) 曲线运动A组 竖直方向有以=g (1分) 1.【解析】1)根据平搬运动规律可得=之r(2分) d点速度满足=tan53 (1分) U,=g4 (2分) 队=6tan53 (2分) (1分) 解得t=0.4s (1分) 解得h=0.2m (1分) u=3 m/s (1分) (3)d点抛出时的竖直分速度，=gt=2m/s(2分) (2)斜面顶端与平台边缘的水平距离x=t=1.2m (4分) d点的瞬时速度，=sn53=2.5m/s (2分) 2.【解析】(1)根据题意，设铁球运动到圆弧轨道底端时 故需让钢球具有的瞬时速度为2.5m/5 (1分) 速度的大小为，铁球从圆弧轨道顶端滑到轨道底 4,【解析】(1)设乙卫星绕地球运动的周期为T,由开普 端，根据机被能守恒定律得mgR=之m (1分) 勒第三定律可得异=异 (2分) 解得=8m/s (1分) 铁球在圆弧轨道最低点由牛顿第二定律有 解得T-7 2 (2分) F、一mg=m尺 (1分) (2)如图所示，由于地球遮挡在甲，乙两卫星之间，通 解得F=30N (1分) 讯信号会周期性中断，设在一个通讯周期内，甲、乙两 根据牛顿第三定律可知，铁球运动到圆弧轨道底端时 卫星通讯中断的时间为t,有(a2一0m)1=20(2分) 对圆弧轨道的压力大小为30N (2分) (1分) (2)设铁球在斜面上的加速度大小为a,由牛顿第二 定律得ngsin0=ma (1分) 2π (1分) 解得a=6m/s (1