(新高考)高考物理二轮复习专题练习：专题4《曲线运动》(含答案)

专题4 曲线运动 专题训练

一、单选题

1．（2022·广东·模拟预测）如图所示，园林工人正在把一棵枯死的小树苗掰折，已知树苗的长度为L，该工人的两手与树苗的接触位置（树苗被掰折的过程手与树苗接触位置始终不变）距地面高为h，树苗与地面的夹角为α时，该工人手水平向右的速度恰好为v，则树苗转动的角速度为（　　）

A． B． C． D．

2．（2022·福建·模拟预测）如图所示，在水平地面上的A点以速度v1跟地面成θ角射出一弹丸，恰好以v2的速度垂直穿入竖直壁上的小孔B，下列说法中正确的是（　　）

A．若在B点以与v2大小相等、方向相反的速度射出弹丸，它必定落在地面上的A点

B．若在B点以与v1大小相等、方向与v2相反的速度射出弹丸，它必定落在地面上的A点

C．若在B点以与v2大小相等、方向相反的速度射出弹丸，它必定落在地面上A点的左侧

D．若在B点以与v1大小相等、方向与v2相反的速度射出弹丸，它必定落在地面上A点的右侧

3．（2022·海南·一模）如图所示，火车轨道转弯处外高内低，当火车行驶速度等于规定速度时，所需向心力仅由重力和轨道支持力的合力提供，此时火车对内，外轨道无侧向挤压作用。已知火车内，外轨之间的距离为1435mm，高度差为143.5mm，转弯半径为400m，由于内.外轨轨道平面的倾角θ很小，可近似认为sinθ=tanθ，重力加速度g取10m/s2，则在这种情况下，火车转弯时的规定速度为（　　）

A．36km/h B．54km/h C．72km/h D．98km/h

4．（2022·广东·模拟预测）如图所示是建筑工地上起吊重物的吊车，某次操作过程中，液压杆收缩，吊臂绕固定转轴O顺时针转动，吊臂边缘的M、N两点做圆周运动，O、M、N三点不共线，此时M点的角速度为ω。已知MN=2OM=2L，则下列说法正确的是（　　）

A．M点的速度方向平行于N点的速度方向

B．N点的角速度

C．N点的向心加速度大小

D．M、N两点的线速度大小关系为

5．（2022·河北邯郸·一模）如图所示，每一级台阶的高度，宽度，将一小球从最上面台阶的边沿以某初速度水平抛出。取重力加速度大小，不计空气阻力。若小球落在台阶3上，则小球的初速度大小可能为（　　）

A．1m/s B．2m/s C．3m/s D．4m/s

6．（2021·江西·模拟预测）东京奥运会，将滑板、棒垒球等五项运动新加入奥运会项目中。滑板运动员可在不同的斜坡上滑行，做出各种动作给人以美的享受。如图所示，滑板运动员（可视为质点）从倾角为θ的斜坡顶端的A点以速度v0水平滑出，不计空气阻力，运动员落在斜坡上B点，重力加速度大小为g。A、B两点间的距离和运动员落到B点时的速度大小分别为（　　）

A． B．

C． D．

7．（2021·江西·模拟预测）如图所示，小球A从位于倾角为30°的斜面上某点以速度v1水平抛出，在右侧有另一小球B，从与小球A位于同一高度的某一位置，以速度v2水平抛出，两球都落在了斜面上的同一点，且小球B恰好垂直打到斜面上，则两球抛出初速度之比v1：v2为（　　）

A．1：2 B．2： C．3：2 D．：4

8．（2022·江苏·模拟预测）如图所示，滑板爱好者先后两次从坡道A点滑出，均落至B点，第二次的滞空时间比第一次长，则（　　）

A．两次滑出速度方向相同 B．两次腾空最大高度相同

C．第二次滑出速度一定大 D．第二次在最高点速度小

9．（2022·河北石家庄·一模）如图所示，排球比赛中，某队员在距网水平距离为4.8m、距地面3.2m高处将排球沿垂直网的方向以16m/s的速度水平击出。已知网高2.24m，排球场地长18m，重力加速度g取，可将排球视为质点，下列判断正确的是（　　）

A．球不能过网 B．球落在对方场地内

C．球落在对方场地底线上 D．球落在对方场地底线之外

10．（2022·江苏南通·二模）北京冬奥会上，某跳台滑雪运动员每次起跳时速度大小相等、方向水平，起跳后身体与滑板平行，最终落在斜坡上，如图所示。风对人和滑板的作用力F垂直于滑板，逆风时F较大，无风时F较小，可以认为运动过程中滑板保持水平。则（　　）

A．逆风时运动员落点比无风时近

B．逆风时运动员飞行时间比无风时短

C．逆风和无风时，运动员到达落点的速度大小相同

D．逆风和无风时，运动员到达落点的速度方向不同

11．（2022·湖南岳阳·二模）2022年2月5日下午，北京冬奥会跳台滑雪项目比赛在位于张家口的国家跳台滑雪中心举行，国家跳台滑雪中心是中国首座跳台滑雪场馆，主体建筑灵感来自于中国传统饰物“如意”，因此被形象地称作“雪如意”。如图所示，现有两名运动员（均视为质点）从跳台a处先后沿水平方向向左飞出，其速度大小之比为v1：v2=2：1，不计空气阻力，则两名运动员从飞出至落到斜坡（可视为斜面）上的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．他们飞行时间之比为t1 ：t2=1：2

B．他们飞行的水平位移之比为x1：x2=2：1

C．他们在空中离坡面的最大距离之比为s1：s2=2：1

D．他们落到坡面上的瞬时速度方向与水平方向的夹角之比为θ1：θ2=1：1

12．（2022·辽宁·模拟预测）如图所示，质量均为m的两相同小球a、b由不可伸长的细绳连接，悬挂在小棍c上置于内壁光滑的倾斜细玻璃管内，小棍c固定在管口。玻璃管内径略大于小球直径，玻璃管固定在一转动装置上，与竖直方向的夹角为，可以绕过底端O的竖直轴以角速度转动。小球a与b之间、小球b与O之间的距离均为l。小球可视为质点，重力加速度大小为g。则（　　）

A．当时，a、b间的细绳拉力为0

B．当时，a、c间的细绳拉力为0

C．当时，a、b间的细绳拉力为0

D．当时，a、c间的细绳拉力为0

二、实验题

13．（2021·福建宁德·三模）利用圆盘探究圆周运动的规律，装置如图甲所示。水平放置的圆盘绕竖直固定轴匀速转动，在圆盘上沿半径方向开有一条狭缝。将激光器与传感器上下对准，使二者的连线与转轴平行，分别置于圆盘的上下两侧，固定在圆盘的边缘处，激光器连续向下发射激光束。在圆盘转动过程中，当狭缝经过激光器与传感器之间时，传感器接收到一个激光信号，计算机得到图象如图乙所示，其中横坐标表示时间，纵坐标表示传感器电压。

（1）使用游标卡尺测量狭缝宽度，如图丙所示，读数为______mm；

（2）测得传感器每次接收到激光信号的时间，则圆盘边缘处的线速度大小为______m/s，圆盘的角速度为______rad/s，取π=3.14。（计算结果保留2位有效数字）

14．（2021·山东烟台·三模）某同学为了测量当地的重力加速度，设计了一套如图甲所示的实验装置。拉力传感器竖直固定，一根不可伸长的细线上端固定在传感器的固定挂钩上，下端系一小钢球，钢球底部固定有遮光片，在拉力传感器的正下方安装有光电门，钢球通过最低点时遮光片恰能通过光电门。小明同学进行了下列实验步骤：

（1）用游标卡尺测量遮光片的宽度，如图乙所示，则___________mm；

（2）用游标卡尺测量小钢球的直径为D，用刻度尺测量小钢球到悬点的摆线长为I；

（3）拉起小钢球，使细线与竖直方向成不同角度，小钢球由静止释放后均在竖直平面内运动，记录遮光片每次通过光电门的遮光时间和对应的拉力传感器示数；

（4）根据记录的数据描绘出如图所示的图像，已知图像与纵轴交点为，图像斜率为，则通过以上信息可求出当地的重力加速度表达式为g=___________（用题目中所给物理量的符号表示）；

（5）如果在实验过程中所系的细线出现松动，则根据实验数据求出的当地重力加速度g的值比实际值___________（选填“偏大”、“偏小”、“不变”）。

15．（2022·广东深圳·模拟预测）如图为“感受向心力”的实验装置图：用一根轻质细绳一端栓一个物块（如小球或软木塞）在光滑水平桌面上抡动细绳使物块做匀速圆周运动。

（1）下列说法错误的是___________。

A．物块的加速度恒定不变

B．细绳拉力提供物块做圆周运动的向心力

C．物块转动半径不变时，物块转动越快，手感受到的拉力越大

D．若增大物块的质量而转动的快慢和半径不变，手感受到的拉力变大

（2）用长短不同、承受最大拉力相同的两根绳子各栓着一个质量相同的小球，若两个小球以相同的角速度转动，则___________绳容易断（填“长”或“短”）；若两个小球以相同的线速度转动，则___________绳容易断（填“长”或“短”）。

三、解答题

16．（2022·湖南常德·一模）如图所示，一小球从平台上水平抛出后，落在一倾角θ=的光滑斜面顶端，并恰好无碰撞的沿光滑斜面滑下，顶端与平台的高度差h=0.8m，斜面的高度H=7.2m，g取10m/s2（sin=0.8，cos=0.6），求：

(1)小球水平抛出的初速度v是多大；

(2)小球从平台水平抛出到斜面底端所用的时间。

17．（2021·福建泉州·二模）如图为某闯关游戏装置部分示意图，水平轨道上的小车用轻绳绕过定滑轮与配重连接，轨道上方的轻绳穿过固定挡板并保持水平，轨道下方有一长的软垫静止在水面上，A端在挡板正下方。质量的闯关者抓住轻绳的一端悬挂在小车上，其重心到悬点的距离。在配重作用下，闯关者随小车一起向右运动，运动过程中轻绳与竖直线的夹角恒为。当小车碰到挡板时闯关者立即松手，重心下降时恰好落在软垫的右端B点．不计小车的大小、质量和一切摩擦阻力，取重力加速度大小，，。求：

（1）闯关者松手时的速度大小v；

（2）配重的质量M。

18．（2021·山东济南·二模）如图水平面上固定一个倾角为的足够长的斜面，现于斜面某位置斜向上以速度v抛出一弹性小球，其速度方向与斜面夹角为（已知），不计一切阻力，小球体积不计，重力加速度取g。试求解：

（1）小球经多长时间，离斜面最远？

（2）若斜面的倾角可调，则调节斜面倾角，使小球撞击斜面弹起后能够在第二次撞击时恰好回至出发点，结合题干数据，请写出与的函数关系？

参考答案：

1．C

2．A

3．C

4．C

5．C

6．C

7．C

8．D

9．B

10．C

11．D

12．D

13．     2.00     0.40     40

14．     12.35          偏大

15．     A     长     短

16．(1)3m/s；(2)1.4s

17．（1）；（2）

18．（1）；（2）