考点04曲线运动-2022届高三《新题速递·物理》9月刊（高考复习）

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考点04曲线运动  1．（2020·宜宾市叙州区第一中学校高三其他）如图所示，套在竖直细杆上的环A由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连。由于B的质量较大，故在释放B后，A将沿杆上升，当A环上升至与定滑轮的连线水平时，其上升速度v1≠0，若这时B的速度为v2，则（　　）A．v2＝0 B．v2＞v1C．v2≠0 D．v2＝v12．（2020·四川省泸县第四中学高三开学考试）过山车是青少年喜欢的一种游乐项目。为了研究过山车的原理，可简化为如图所示模型：让质量为m的小球在光滑竖直圆轨道上做圆周运动，在轨道的最高点和最低点分别安装有压力传感器。让小球从同一位置静止下滑，经多次测量得到最高点和最低点压力的平均值分别为F1、F2，则当地的重力加速为A． B． C． D．3．（2020·陕西新城西安中学高三零模）如图所示，长均为L的两根轻绳，一端共同系住质量为m的小球，另一端分别固定在等高的A、B两点，A、B两点间的距离也为L。重力加速度大小为g。现使小球在竖直平面内以AB为轴做圆周运动，若小球在最高点速率为v时，两根绳的拉力恰好均为零，则小球在最高点速率为2v时，最高点每根绳的拉力大小为（　　）A． B． C． D．4．（2020·合肥市第六中学高一期末）一偏心轮绕垂直纸面的轴O匀速转动，a和b是轮上质量相等的两个质点，a、b两点的位置如图所示，则偏心轮转动过程中a、b两质点(　  　)A．线速度大小相等 B．角速度大小相等C．向心加速度大小相等 D．向心力大小相等5．（2020·广东高三一模）同一水平线上相距的两位置沿相同方向水平抛出两小球甲和乙，两球在空中相遇，运动轨迹如图所示。不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　）A．甲球要先抛出才能相遇B．甲、乙两球必须同时抛出才能相遇C．从抛出到相遇过程中，甲球运动的时间更长D．两球相遇时乙球加速度更大6．（2020·浙江高三月考）如图所示，水平地面上固定有一个斜面，斜面倾角为θ，从斜面顶端向右平抛一个小球（可视为质点），当初速度为v0时，小球恰好落到斜面底端，平抛的飞行时间为t0，现用不同的初速度v从该斜面顶端向右平抛这个小球，则平抛运动结束时，末速度方向与水平方向夹角的正切值tanα随初速度v变化的图像，以及平抛运动飞行时间t随初速度v变化的图像正确的是（　　）A． B． C． D．7．（2020·黑龙江哈尔滨市第六中学校高三开学考试）如图所示，质量为m=0.5kg的小球(可视作质点)从A点以初速度v0水平抛出，小球与竖直挡板CD和AB各碰撞一次（碰撞时均无能量损失），小球最后刚好打到CD板的最低点．已知CD挡板与A点的水平距离为x=2m，AB高度为4.9 m， 空气阻力不计，g=9.8m／s2，则小球的初速度v0大小可能是（  ）A．7m/s B．4 m/s C．5 m/s D．6m/s8．（2020·山东省济南第二中学高三模拟）如图，一演员表演飞刀绝技，由O点先后抛出完全相同的三把飞刀，分别垂直打在竖直木板上M、N、P三点.假设不考虑飞刀的转动，并可将其看做质点，已知O、M、N、P四点距离水平地面高度分别为h、4h、3h、2h，以下说法正确的是（　　）A．三把刀在击中板时动能相同B．三次飞行时间之比为C．三次初速度的竖直分量之比为3:2:1D．设三次抛出飞刀的初速度与水平方向夹角分别为θ1、θ2、θ3，则有θ1＞θ2＞θ39．（2020·北京市十一学校高三三模）一般的曲线运动可以分成很多小段，每小段都可以看成圆周运动的一部分，即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替。如图甲所示，曲线上的A点的曲率圆定义为：通过A点和曲线上紧邻A点两侧的两点作一圆，在极限情况下，这个圆就叫做A点的曲率圆，其半径ρ叫做A点的曲率半径。将圆周运动的半径换成曲率半径后，质点在曲线上某点的向心加速度可根据圆周运动的向心加速度表达式求出，向心加速度方向沿曲率圆的半径方向。已知重力加速度为g。现将一物体沿与水平面成α角的方向以速度抛出，如图乙所示，则在其抛出点P处的曲率半径是（　　）A． B． C． D．10．（2020·朝阳北京八十中高三三模）某个物理量D的变化量D与发生这个变化所用时间t的比值，叫做这个量D的变化率。下列说法不正确的是（　　）A．若D表示质点做平抛运动的速度，则是恒定不变的B．若D表示质点做匀速圆周运动的线速度，则是恒定不变的C．若D表示质点的动量，则越大，质点所受合外力就越大D．若D表示穿过线圈的磁通量，则越大，线圈中的感应电动势就越大11．（2020·宜宾市叙州区第二中学校高三三模）滑雪是冬奥会的比赛项目之一。如图所示，某运动员（可视为质点）从雪坡上先后以初速度之比vl：v2=3：4沿水平方向飞出，不计空气阻力，则运动员从飞出到落到雪坡上的整个过程中（   ）A．运动员先后在空中飞行的时间相同B．运动员先后落在雪坡上的速度方向不同C．运动员先后落在雪坡上动量的变化量之比为3:4D．运动员先后落在雪坡上动能的增加量之比为1:112．（2020·江苏南京师大附中高三模拟）如图所示，将某小球从同一位置斜向上抛出，其中有两次小球垂直撞在竖直墙上，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　）A．小球两次撞墙的速度可能相等B．从抛出到撞墙，两次小球在空中运动的时间相同C．小球两次抛出时速度的竖直分量可能相等D．小球抛出时的动能，第一次可能比第二次小13．（2020·武威第八中学高一期末）如图所示，在2010年2月温哥华冬奥会自由式滑雪比赛中，我国某一运动员从弧形雪坡上沿水平方向飞出后，又落回到斜面雪坡上，如图所示，若斜面雪坡的倾角为θ，飞出时的速度大小为v0，不计空气阻力，运动员飞出后在空中的姿势保持不变，重力加速度为g，则（　　）A．如果v0不同，则该运动员落到雪坡时的速度方向也就不同B．不论v0多大，该运动员落到雪坡时的速度方向都是相同的C．运动员落到雪坡时的速度大小是D．运动员在空中经历的时间是14．（2020·浙江奉化高三模拟）如图所示，倾角为θ的斜面体固定在水平面上，两个可视为质点的小球甲和乙分别沿水平方向抛出，两球的初速度大小相等，已知甲的抛出点为斜面体的顶点，经过一段时间两球落在斜面上的A、B两点后不再反弹，落在斜面上的瞬间，小球乙的速度与斜面垂直．忽略空气的阻力，重力加速度为g.则下列选项正确的是(　　)A．甲、乙两球在空中运动的时间之比为tan2 θ∶1B．甲、乙两球下落的高度之比为4tan4 θ∶1C．甲、乙两球的水平位移之比为tan θ∶1D．甲、乙两球落在斜面上瞬间的速度与水平面夹角的正切值之比为2tan2 θ∶115．（2020·渝中重庆巴蜀中学高一期末）飞机飞行时除受到发动机的推力和空气阻力外，还受到重力和机翼的升力，机翼的升力垂直于机翼所在平面向上，当飞机在空中盘旋时机翼倾斜（如图所示），以保证重力和机翼升力的合力提供向心力。设飞机以速率v在水平面内做半径为R的匀速圆周运动时机翼与水平面成角，飞行周期为T。则下列说法正确的是（   ）A．若飞行速率v不变，增大，则半径R增大B．若飞行速率v不变，增大，则周期T增大C．若不变，飞行速率v增大，则半径R增大D．若飞行速率v增大，增大，则周期T可能不变16．（2020·陕西西安中学高三模拟）如图所示为倾角α=37°的粗糙斜面，质量为m=0.5kg的小球用长为L=0.5m的细绳系于斜面上的悬点O处，小球与斜面间动摩擦因数μ=0.5，在最低点B小球获得切向初速度v0=14m/s，此后小球绕悬点O做圆周运动，重力加速度取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，取3.14，则（   ）A．小球在B点获得初速度v0后瞬间绳上拉力大小为196NB．小球经过最高点A的速度大小至少为C．小球每做一次完整的圆周运动系统损失的机械能为3.14JD．全过程小球能通过A点7次17．（2020·哈尔滨市第一中学校高三开学考试）如图所示，倾角为37°的粗糙斜面的底端有一质量m＝1kg的凹形小滑块，小滑块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.25现小滑块以某一初速度v从斜面底端上滑，同时在斜面正上方有一小球以速度v0水平抛出，经过0.4 s，小球恰好垂直斜面落入凹槽，此时，小滑块还在上滑过程中。空气阻力不计，已知 sin 37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10 m/s2，求：(1)小球水平抛出的速度v0的大小；(2)小滑块的初速度v的大小。18．（2020·北京海淀北大附中高三三模）如图所示，把一个质量m=0.1kg的小钢球用细线悬挂起来，就成为一个摆。悬点O距地面的高度h=1.45m，摆长L=1m。将摆球拉至摆线与竖直方向成θ=37°角的位置，空气阻力可以忽略，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，取重力加速度g=10m/s2。(1)求小球运动到最低点时细线对球拉力的大小；(2)若小球运动到最低点时细线断了，小球沿水平方向抛出，求它落地时速度的大小和方向。19．（2020·北京西城北师大实验中学高三三模）如图所示，半径R=0.5m的光滑半圆环轨道固定在竖直平面内，半圆环与光滑水平地面相切于圆环最低端点A．质量m=1kg的小球以初速度v0=5m/s从A点冲上竖直圆环，沿轨道运动到B点飞出，最后落在水平地面上的C点，g取10m/s2，不计空气阻力。(1)求小球运动到轨道末端B点时的速度vB；(2)求A、C两点间的距离x；(3)若小球以不同的初速度冲上竖直圆环，并沿轨道运动到B点飞出，落在水平地面上。求小球落点与A点间的最小距离xmin。20．（2020·山东高三三模）如图所示，光滑圆弧轨道AB的半径R=0.9m，圆心角∠AOB=60°，与光滑水平面BC相切于B点，水平面与水平传送带在C点平滑连接，传送带顺时针匀速转动。质量为的小球P从A点以=4m/s的初速度切入圆弧轨道，与静止在水平面上质量为的物块Q发生弹性正碰，碰后取走小球P。Q到达传送带右端时恰好与传送带速度相等，从D点水平抛出后，落在水平面上的E点，D、E的水平距离x=0.9m，物块Q与传送带间的动摩擦因数μ=0.1，其余部分摩擦不计，传送带上表面距地面高度h=0.45m，重力加速度g=10m/s2，P、Q及传送带转动轮大小不计。(1)求小球P刚刚到达B点时对轨道的压力大小；(2)Q由C到D过程中，带动传送带的电机至少要多做多少功？(3)若传送带以同样大小的速度逆时针转动，分析碰撞后物块Q的运动情况。