2021届新高考物理二轮复习专题强化双击训练 专题四 力与曲线运动 A卷
展开2021届新高考物理二轮复习专题强化双击训练 专题四 力与曲线运动 A卷
1.下列说法正确的是( )
A.若物体所受合外力不为零，则一定做曲线运动
B.若物体做曲线运动，则所受的合外力一定是变化的
C.若物体受恒力作用，物体一定做直线运动
D.若物体所受合外力的方向跟速度方向不在同一条直线上，物体一定做曲线运动
2.2019年10月10日，中国直–20武装直升机在第五届中国天津国际直升机博览会上亮相，并在航展上进行了多次飞行表演，设直–20武装直升机的质量为m，某次试飞时，主旋翼提供大小为、方向向上的升力，每个向前螺旋推进器提供大小为、方向向前的推力.不考虑空气阻力的影响，下列说法正确的是( )
A.该直升机可能处于平衡状态 B.该直升机以加速度g做匀加速直线运动
C.空气对直升机的作用力为 D.空气对直升机的作用力为
3.如图，在灭火抢险的过程中，消防队员有时要借助消防车上的梯子爬到高处进行救人或灭火作业.为了节省救援时间，人沿梯子匀加速向上运动的同时消防车匀速后退，则关于消防队员的运动，下列说法正确的是( )
A.消防队员做匀加速直线运动 B.消防队员做匀变速曲线运动
C.消防队员做变加速曲线运动 D.消防队员在水平方向的速度保持不变
4.2019年7月28日在南京市江宁区清水亭西路与苏源大道交叉口，一辆满载同种饮料的货车向右匀速拐弯时，车上瓶装饮料洒落一地，见此情况附近行人和车主纷纷捡拾，并将饮料有序放置于马路右侧，如图所示.下列关于货车转弯时的说法正确的是( )
A.左侧的饮料瓶比右侧的所需向心力小
B.若用绳子固定饮料瓶，可以减小饮料瓶运动的惯性
C.没有掉落的饮料瓶实际受到的合力等于所需要的向心力
D.无论怎么转弯，货车左右外侧饮料瓶掉落风险一样大
5.如图所示，某同学将一块橡皮用光滑细线悬挂于O点，用一支铅笔贴着细线中点的左侧以速度v水平向右移动，则在铅笔移动到图中虚线位置的过程中( )
A.细线绕O点转动的角速度不变 B.细线绕O点转动的角速度不断增大
C.橡皮处于超重状态 D.橡皮的运动轨迹为直线
6.极限滑板运动深受青少年喜爱，某滑板运动员（可视为质点）由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道，从滑道的A点滑到最低点B的过程中，运动员的速率不变，则运动员从A到B的过程中( )
A.所受支持力始终不变 B.所受合外力大小不变
C.所受摩擦力大小不变 D.所受合外力始终为零
7.在室内自行车比赛中，运动员以速度v在倾角为θ的赛道上做匀速圆周运动.已知运动员的质量为m，做圆周运动的半径为R，重力加速度为g，则下列说法正确的是( )
A.将运动员和自行车看作一个整体，整体受重力、支持力、摩擦力和向心力的作用
B.运动员受到的合力大小为，做圆周运动的向心力大小也是
C.运动员做圆周运动的角速度为
D.如果运动员减速，则运动员将做离心运动
8.如图所示，某同学对着墙壁练习打乒乓球，某次球与墙壁上A点碰撞后水平弹离，恰好垂直落在球拍上的B点，已知球拍与水平方向夹角，两点高度差，忽略空气阻力，重力加速度，则球刚要落到球拍上时速度大小为( )
A. B. C. D.
9.餐桌转盘具有旋转功能，一般用于较大的圆桌，使食客方便享用每一盘菜.假设每一只盛菜的餐盘均相同，均放在转盘的边缘处，随转盘一起转动，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是( )
A.当餐盘随转盘一起匀速转动时，餐盘只受到重力和支持力
B.当餐盘随转盘一起加速转动时，餐盘受到的静摩擦力方向指向转盘圆心
C.餐盘及盘中食物越重，则越难发生相对滑动
D.若某只餐盘即将发生相对滑动，可将餐盘向转盘圆心方向移动适当距离
10.如图所示，船在静水中的速度为v，小船（可视为质点）过河时，船头偏向上游，与水流方向的夹角为α，其航线恰好垂直于河岸.现水流速度稍有增大，为保持航线和过河所需时间不变，下列措施可行的是( )
A.减小α，增大船速v B.增大α，增大船速v C.减小α，船速v不变 D.增大α，船速v不变
11.火车转弯可近似看成是做匀速圆周运动，当火车以规定速度通过时，内外轨道均不受侧向挤压，如图现要降低火车转弯时的规定速度，须对铁路进行改造，从理论上讲以下措施可行的是( )
A.减小内外轨的高度差
B.增加内外轨的高度差
C.减小弯道半径
D.增大弯道半径
12.为了防止物体做离心运动而造成损失，下列做法正确的是（ ）
A.汽车转弯时要限定速度
B.洗衣机转动给衣服脱水
C.转速较高的砂轮半径不宜太大
D.将砂糖熔化，在有孔的盒子中旋转制成“棉花糖”
13.如图所示，可视为质点的小球套在光滑的竖直杆上，一根不可伸长的细绳绕过滑轮连接小球，已知小球重力为1 N，电动机从A端以1 m/s的速度沿水平方向匀速拉绳，绳子始终处于拉直状态.某一时刻，连接小球的绳子与竖直方向的夹角为，对此时小球速度及绳子拉力的判断正确的是( )
A.小球的速度为2 m/s B.小球的速度为0.5 m/s
C.绳子的拉力大于2 N D.绳子的拉力等于2 N
14.如图，在同一竖直面内，小球从高度不同的两点，分别以初速度和沿水平方向先后抛出，恰好同时落到地面上的P点，P点到两抛出点水平距离相等，并且落到P点时两球的速度互相垂直.若不计空气阻力，则( )
A.小球a比小球b先抛出 B.初速度小于
C.小球抛出点距地面高度之比为 D.初速度大于
15.（1）如图甲所示，有人对“利用频闪照相研究平抛运动规律”装置进行了改变，在装置两侧都装上完全相同的斜槽，但位置有一定高度差，白色与黑色的两个相同的小球分别由斜槽某位置静止开始释放.实验后对照片做一定处理并建立直角坐标系，得到如图乙所示的部分小球位置示意图，g取.
（1）观察改进后的实验装置可以发现，斜槽末端都接有一小段水平槽，这样做的目的是__________.
（2）根据部分小球位置示意图，下列说法正确的是_________.
A.闪光间隔为0.1 s B.白球抛出点坐标
C.黑球抛出点坐标 D.两小球是从斜槽的相同位置被静止释放的
（3）若两球在实验中于图中C位置发生碰撞，则可知两小球释放的时间差约为________s.
答案以及解析
1.答案：D
解析：物体做曲线运动的条件是物体所受合外力的方向与它的速度方向不在同一条直线上，如果合外力不为零，且合外力的方向与速度方向在同一条直线上时，物体做直线运动，选项A错误，D正确；若物体做曲线运动，则物体所受的合外力一定不为零且与速度不共线，但不一定是变化的，如物体做平抛运动，选项B错误；做平抛运动的物体受重力，为恒力，但平抛运动为曲线运动，选项C错误.
2.答案：C
解析：直升机在水平方向的加速度大小，竖直方向的加速度大小，则直升机的加速度大小，故选项A、B均错误；空气对直升机的作用力为，故选项C正确，D错误.
3.答案：B
解析：消防队员合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上，其加速度的方向、大小不变，所以消防队员做匀变速曲线运动，选项A、C错误，B正确.消防队员在水平方向的速度可分解为消防队员随消防车匀速后退的速度和消防队员爬梯子时在水平方向上的分速度，因为消防队员爬梯子时的速度在水平方向上的分速度在变，所以消防队员在水平方向的速度在变，选项D错误.
4.答案：C
解析：货车转弯时，同样的饮料瓶具有相同的角速度和质量，根据向心力表达式，可知转弯时左侧饮料瓶运动半径大，所需向心力大，更容易做离心运动，选项A、D错误；没有掉落的饮料瓶实际受到的合力等于所需要的向心力，选项C正确；惯性只与质量有关，选项B错误.
5.答案：C
解析：研究细线与铅笔接触点，如图所示，垂直于细线方向的速度，沿细线方向的速度，铅笔水平向右匀速移动过程中，θ角增大，垂直于细线方向的速度减小，悬点到铅笔的距离增大，根据可知，细线绕O点转动的角速度不断减小.接触点沿细线方向的速度增大，故橡皮在竖直方向的速度增大，橡皮有向上的加速度，橡皮处于超重状态，选项A、B错误，C正确.橡皮在水平方向做匀速运动，在竖直方向做加速运动，则橡皮的运动轨迹为曲线，选项D错误.
6.答案：B
解析：运动员从A到B的过程中，根据可知，运动员所受合外力大小不变，且不为零，选项B正确，D错误；运动员从A到B的过程中受到重力、滑道的支持力与滑动摩擦力，对运动员进行受力分析可知，，由于圆弧形滑道与水平面之间的夹角逐渐减小，故运动员所受的支持力逐渐变大，摩擦力逐渐减小，选项A、C错误.
7.答案：B
解析：向心力是由整体所受重力、支持力和摩擦力这几个力的合力提供的，选项A错误；做匀速圆周运动的物体，所受合力提供向心力，选项B正确；运动员做匀速圆周运动的角速度为，选项C错误；只有运动员加速到所受合力不足以提供做圆周运动的向心力时，运动员才做离心运动，选项D错误.
8.答案：A
解析：由题意有，可得，将球刚要落到球拍上时的速度沿水平方向和竖直方向分解，如图所示，竖直分速度大小，则球在B点的速度大小，故A正确，B、C、D错误.
9.答案：D
解析：当餐盘随转盘一起匀速转动时，餐盘受到重力、支持力和静摩擦力，故A错误；当餐盘随转盘一起加速转动时，餐盘受到的静摩擦力方向不指向转盘圆心，沿半径方向的分力提供向心力，与速度方向一致的分力使餐盘加速，故B错误；餐盘刚要发生相对滑动时所受静摩擦力最大，近似等于滑动摩擦力，满足，可知是否发生相对滑动与质量大小无关，故C错误；若某只餐盘即将发生相对滑动时，减小转动半径，即减小餐盘做圆周运动的半径，可使向心力小于最大静摩擦力，故D正确.
10.答案：B
解析：要保持航线仍垂直于河岸，过河所需时间不变，必须让船在静水中的速度沿河岸的分量和水速等大反向，船速垂直河岸的分速度（船的实际速度）不变，有，，所以，若不变，增大，则减小，分析可知，α增大，v增大，只有B正确.
11.答案：AC
解析：A. B. ，由于θ较小，则为内外轨道的高度差，L为路面的宽度。则一定，v减小，h减小。故A正确，B错误。
C. D. 设弯道半径为R，路面的倾角为θ，由牛顿第二定律得:一定，v减小时，可减小半径r.故C正确，D错误。
故选AC.
12.答案：AC
解析：汽车转弯时车速过大，静摩擦力不足以提供所需的向心力，会发生侧滑，造成交通事故，所以要限速，A正确；半径大、转速高的砂轮，所需向心力大，飞轮会发生破裂伤人，C正确；B、D是离心运动的利用．
13.答案：AC
解析：小球的速度可以分解为沿绳方向的速度和垂直于绳方向的速度，小球沿绳方向的速度与电动机拉绳的速度大小相等，连接小球的绳子与竖直方向的夹角为时，有，所以，选项A正确，B错误；小球的速度，小球向上运动的过程中，绳子与竖直方向的夹角增大，则减小，所以小球的速度增大，即小球做加速运动，所以绳子向上的分力大于小球的重力，当时，有，所以此时绳子的拉力大于2 N，选项C正确，D错误.
14.答案：AB
解析：由可得，平抛运动的运动时间是由距地面的高度决定的，由题意可知，所以，又小球的水平位移相等，且，可得，故A、B正确，D错误.，故小球抛出点距地面高度之比为，C错误.
15.答案：（1）保证小球水平抛出（小球抛出时初速度水平）
（2）ABD （3）0.15
解析：（1）斜槽末端都接有一小段水平槽，是为了保证小球水平抛出，做平抛运动.
（2）根据得，故A正确；横坐标为0.15 m的小球在竖直方向上的分速度，则运动的时间，所以白球抛出点的坐标为，故B正确；横坐标为0.80 m的小球在竖直方向上的分速度，则运动的时间，水平分速度，则此时黑球的水平位移，竖直位移，黑球抛出点的横坐标，纵坐标，所以黑球抛出点的坐标为，故C错误；两球在水平方向上相等时间间隔内的位移相等，则初速度大小相等，可知两球是从斜槽的相同位置被静止释放的，故D正确.
（3）黑球运动到横坐标为0.80 m时的时间为0.15 s，则黑球运动到C处的时间为0.25 s，白球运动到横坐标为0.15 m的时间为0.1 s，则白球运动到C处的时间为0.4 s，则
