2021届高三上学期期末考试物理全解全析汇编05 平抛运动和圆周运动（解析版）.docxVIP

2021届高三期末物理试题全解全析汇编 平抛运动和圆周运动 1、（2020·北京市西城区高三上学期期末）甘肃酒泉和海南文昌是我国的两个卫星发射中心所在地，酒泉卫星发射中心的纬度约为北纬40°，文昌卫星发射中心的纬度约为北纬20°。把地球看做一个半径为6.4×103 km的质量分布均匀的球体，比较分别位于酒泉和文昌的甲、乙两个物体随地球自转做匀速圆周运动的情况，下列判断正确的是 A. 两物体的线速度大小相等 B. 两物体角速度大小相等 C. 甲物体的线速度大于乙物体的线速度 D. 甲物体的角速度小于乙物体的角速度 【答案】B 【解析】两物体是同轴转动，则角速度相同，根据v=ωr，因乙所在地的转动半径较大，可知乙物体的线速度较大； A．两物体的线速度大小相等，与结论不相符，选项A错误； B．两物体的角速度大小相等，与结论相符，选项B正确； C．甲物体的线速度大于乙物体的线速度，与结论不相符，选项C错误； D．甲物体的角速度小于乙物体的角速度，与结论不相符，选项D错误； 故选B. 2、（2020·北京市石景山区高三上学期期末）.如图所示，某同学练习定点投篮，其中有两次篮球垂直撞在竖直篮板上，篮球的轨迹分别如图中曲线1、2所示。若两次抛出篮球的速度v1和v 2的水平分量分别为v1x和v 2x，竖直分量分别为v1y和v 2y，不计空气阻力，下列关系正确的是（ ） A. v1x<v 2x，v1y>v 2y B. v1x>v 2x，v1y<v 2y C. v1x<v 2x，v1y<v 2y D. v1x>v 2x，v1y>v 2y 【答案】A 【解析】将篮球的运动反向处理，即为平抛运动，由图可知，第二次运动过程中的高度较小，所以运动时间较短，水平射程相等，但第二次用的时间较短，故第二次水平分速度较大，即 在竖直方向上做自由落体运动，由公式可知，第二次运动过程中的高度较小，所以第二次竖直分速度较小，即 故选A。 3、（2020·北京市房山区高三上学期期末）一质量为2.0×103kg的汽车在水平公路上行驶，路面对轮胎的径向最大静摩擦力为1.4×104N，当汽车经过半径为80m的弯道时，下列判断正确的是（ ） A. 汽车转弯时所受的力有重力、弹力、摩擦力和向心力 B. 汽车转弯的速度为20m/s时所需的向心力为1.4×104N C. 汽车转弯的速度为20m/s时汽车会发生侧滑 D. 汽车能安全转弯的向心加速度不超过7.0m/s2 【答案】D 【解析】 汽车转弯时受到重力，地面的支持力，以及地面给的摩擦力，其中摩擦力充当向心力，A错误；当最大静摩擦力充当向心力时，速度为临界速度，大于这个速度则发生侧滑，根据牛顿第二定律可得，解得，所以汽车转弯的速度为20m/s时，所需的向心力小于1.4×104N，汽车不会发生侧滑，BC错误；汽车能安全转弯的向心加速度，即汽车能安全转弯的向心加速度不超过7.0m/s2，D正确． 4、（2020·北京市石景山区高三上学期期末）如图所示，在国庆70周年联欢活动上有精彩的烟花表演，通过高空、中空、低空烟花燃放和特殊烟花装置表演，分波次、多新意地展现烟花艺术的魅力。某同学注意到，很多烟花炸开后，形成漂亮的礼花球，一边扩大，一边下落。假设某种型号的礼花弹从专用炮筒中沿竖直方向射出，到达最高点时炸开。已知礼花弹从炮筒射出的速度为v0，忽略空气阻力。 （1）求礼花弹从专用炮筒中射出后，上升的最大高度h； （2）礼花弹在最高点炸开后，其中一小块水平向右飞出，以最高点为坐标原点，以水平向右为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向，建立坐标系，请通过分析说明它的运动轨迹是一条抛物线。 （3）若（2）中小块水平向右飞出的同时，坐标系做自由落体运动，请分析说明该小块相对于坐标原点的运动情况。 （4）假设礼花弹在最高点炸开后产生大量的小块，每个小块抛出的速度v大小相等，方向不同，有的向上减速运动，有的向下加速运动，有的做平抛运动，有的做斜抛运动。请论证说明礼花弹炸开后所产生的大量小块会形成一个随时间不断扩大的球面。 【答案】（1）（2）是一条抛物线方程（3）匀速直线运动（4）具体见解析 【解析】 (1)忽略空气阻力，礼花弹上升过程机械能守恒 得 (2)以最高点为坐标原点，以水平向右为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向，建立坐标系，小块平抛运动 解得 一条抛物线方程。 (3)该小块相对坐标原点做匀速直线运动。 (4)设某小块的抛出速度为v，与水平方向夹角为θ，将v沿水平方向（x轴）和竖直方向（y轴，向下为正方向）正交分解。由抛体运动的研究可知质点的位置坐标为 x＝vcos θ ·t y＝v sin θ ·t+gt2 联立以上两式，消去θ即得 x2＋(y－gt2)2＝ (vt)2 这是一个以（0，gt2）坐标为圆心、以vt为半径的圆的方程式。可见，只