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    高考物理考前冲刺(15)曲线运动选择题猜押练 (含详解)

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    这是一份高考物理考前冲刺(15)曲线运动选择题猜押练 (含详解),共7页。

    高考物理冲破高分瓶颈考前必破

    破(15曲线运动选择题猜押练

    【真题引领】

    1.(2019·全国卷Ⅱ ·T19)如图(a),在跳台滑雪比赛中,运动员在空中滑翔时身体的姿态会影响其下落的速度和滑翔的距离。某运动员先后两次从同一跳台起跳,每次都从离开跳台开始计时,v表示他在竖直方向的速度,v-t图像如图(b)所示,t1t2是他落在倾斜雪道上的时刻。则              (  )

      

    A.第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的小

    B.第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大

    C.第二次滑翔过程中在竖直方向上的平均加速度比第一次的大

    D.竖直方向速度大小为v1,第二次滑翔在竖直方向上所受阻力比第一次的大

    答案BD

    解析:v-t图像面积可知,第二次面积大于第一次面积,故第二次竖直方向下落距离大于第一次下落距离,所以A错误;由于第二次竖直方向下落距离大,位移方向相同,故第二次水平方向位移大,B正确;v-t图像斜率知,第一次大、第二次小,斜率越大,加速度越大,或由=可知a1>a2,C错误;由图像斜率,速度为v1,第一次图像斜率大,第二次图像斜率小,a1>a2,G-fy=ma,可知,<,D正确。

    2.(2019·江苏高考·T6)如图所示,摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动。座舱的质量为m,运动半径为R,角速度大小为ω,重力加速度为g,则座舱              (  )

     

    A.运动周期为

    B.线速度的大小为ωR

    C.受摩天轮作用力的大小始终为mg

    D.所受合力的大小始终为2R

    答案BD

    解析:由角速度的定义ω=,可知T=,选项A错误;由圆周运动的线速度与角速度的关系可知,v=ωR,B正确;由于座舱在竖直面内做匀速圆周运动,所以座舱所受的合力为向心力F=2R,选项D正确;座舱在最高点时所受摩天轮的作用力N=mg-2R,座舱在最低点时所受摩天轮的作用力N'=mg+2R,所以选项C错误。

    3.(2018·全国卷Ⅲ ·T17) 在一斜面顶端,将甲、乙两个小球分别以v的速度沿同一方向水平抛出,两球都落在该斜面上。甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时速率的              (  )

    A.2   B.4   C.6  D.8

    答案A

    解析:两球都落在该斜面上,其位移与水平方向夹角相等设为α,其速度与水平方向夹角设为β,据tan β=2tan α,可知两球速度夹角相等,据可得,故选A

    4.(2018·北京高考·T8)根据高中所学知识可知,做自由落体运动的小球,将落在起始位置的正下方位置。但实际上,赤道上方200 m处无初速下落的小球将落在正下方位置偏东约6 cm处,这一现象可解释为,除重力外,由于地球自转,下落过程小球还受到一个水平向东的,该与竖直方向的速度大小成正比,现将小球从赤道地面竖直上抛,考虑对称性,上升过程该水平向西,则小球 (  )

    A.到最高点时,水平方向的加速度和速度均为零

    B.到最高点时,水平方向的加速度和速度均不为零

    C.落地点在抛出点东侧

    D.落地点在抛出点西侧

    答案D

    解析:上升过程水平方向向西加速,在最高点竖直方向上速度为零,水平方向上有向西的水平速度,且根据题意知,其水平加速度为0,故AB错;下降过程向西减速,按照对称性落至地面时水平速度为0,整个过程都在向西运动,所以落地点在抛出点的西侧,故C错,D正确。

    5.(2018·江苏高考 ·T3)某弹射管每次弹出的小球速度相等。在沿光滑竖直轨道自由下落过程中,该弹射管保持水平,先后弹出两只小球。忽略空气阻力,两只小球落到水平地面的              (  )

    A.时刻相同,地点相同           B.时刻相同,地点不同

    C.时刻不同,地点相同           D.时刻不同,地点不同

    答案B

    解析:小球不论是在管内还是在管外,它们竖直方向的加速度都等于g,因此,落地时间与离开弹射管的先后无关,所以落地时刻相同。先弹出的小球做平抛运动的时间长,后弹出的小球做平抛运动的时间短,因此,两球的水平位移不同,落地点不同。因此选项B正确。

    6.(2018·江苏高考 ·T6)火车以60 m/s的速率转过一段弯道, 某乘客发现放在桌面上的指南针在10 s内匀速转过了约10°。在此10 s时间内,火

     (  )

    A.运动路程为600 m                 B.加速度为零

    C.角速度约为1 rad/s                 D.转弯半径约为3.4 km

    答案AD

    解析:在此10 s时间内,火车运动路程为60 m/s×10 s=600 m,选项A正确;曲线运动加速度不可能为零,选项B错误;角速度ω==1°/s= rad/s,选项C错误;转弯半径r==3 439 m≈3.4 km,选项D正确。

    【高考猜押】

    7(多选)(2017·蚌埠质检)如图所示,一托盘托着一个物体m一起在竖直平面内逆时针方向做匀速圆周运动,AC分别是轨迹圆的最低点和最高点,B与轨迹圆心等高。下面说法正确的是

     

      

    A.物体mB处受到的摩擦力最大

    B.物体mC处受到的支持力最小

    C.从AB运动过程中,物体m受到的摩擦力和支持力均增大

    D.从BC运动过程中,物体m受到的摩擦力和支持力均减小

    答案ABD

    8(多选)(2017·鄂南联考)如图所示,倾角为θ的斜面上有ABC三点,现从这三点分别以不同的初速度水平抛出一小球,三个小球均落在斜面上的D点,今测得ABBCCD,不计空气阻力,由此可以判断

    A.从ABC处抛出的三个小球运动时间之比为∶1

    B.从ABC处抛出的三个小球落在斜面上时速度与斜面的夹角相同

    C.从ABC处抛出的三个小球的初速度大小之比为3∶2∶1

    D.从ABC处抛出的三个小球距斜面最远时速度方向与水平方向夹角的正切值之比为∶1

    答案AB

    解析 设小球从抛出点到落点的距离为L

    则有Lsin θgt2Lcos θv0t

    所以t

    t1t2t3∶1A正确。

    v0

    v1v2v3∶1C错误。

    小球落到斜面上时速度方向与水平方向的夹角为αtan α2tan θ

    所以三种情况下速度方向与斜面的夹角相同。B正确。当小球距斜面最远时速度方向与斜面平行,D错误。

    9(多选)如图所示,物体P用两根长度相等、不可伸长的细绳系于竖直杆上,它可随杆转动,若转动角速度为ω,则

    Aω只有超过某一值时,绳子AP才有拉力

    B.绳子BP的拉力不随ω的增大而改变

    C.绳子BP的张力一定大于绳子AP的张力

    D.当ω增大到一定程度时,绳子AP的张力大于绳子BP的张力

    答案AC

    解析 ω较小时,AP松弛,绳子BP的拉力随ω的增大而增大:当ω达到某一值ω0时,AP刚好绷紧,小球P受力分析如图所示,其所受合力提供向心力,竖直方向合力为零,故FBP>FAP,选项AC正确,BD错误。

    10.如图,水平路面出现了一个地坑,其竖直截面为半圆。AB为沿水平方向的直径。一辆行驶的汽车发现情况后紧急刹车安全停下,但两颗石子分别以v1v2的速度从A点沿AB方向水平飞出,分别落于CD两点,CD两点与水平路面的距离分别为圆半径的0.6倍和1倍。则v1v2的值为

    A.   B./5   C3/5   D3/5

    答案C

    解析 设圆弧的半径为R,依平抛运动规律得:x1v1t1x2v2t2。联立相比得:。时间由竖直方向做自由落体运动来比较:y1gty2gt,两式相比得:,其中y2Ry10.6R。联立解得。选项C正确。

    11.如图所示,斜面与水平面之间的夹角为37°,在斜面底端A点正上方高度为8 m处的O点,以4 m/s的速度水平抛出一个小球,飞行一段时间后撞在斜面上,这段飞行所用的时间为(己知sin 37°0.6cos 37°0.8,取g10 m/s2)

    A2 s  B. s  C1 s  D0.5 s

    答案C

    解析 设飞行的时间为t,则xv0thgt2

    由几何关系:tan 37°

    代入数据,解得t1 s

    12(多选)如图所示,甲、乙两水平圆盘紧靠在一块,甲圆盘为主动轮,乙靠摩擦随甲转动且无滑动。甲圆盘与乙圆盘的半径之比为rr3∶1,两圆盘和小物体m1m2之间的动摩擦因数相同(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)m1O点为2rm2O点为r,当甲缓慢转动起来且转速慢慢增加时

    A.相对圆盘滑动前m1m2的角速度之比ω1ω21∶3

    B.相对圆盘滑动前m1m2的向心加速度之比a1a11∶3

    C.随转速慢慢增加,m1先开始相对圆盘滑动

    D.随转速慢慢增加,m2先开始相对圆盘滑动

    答案AD

    解析 由题意可知,圆盘边缘的线速度vv,又因rr3∶1,则ωω1∶3m1m2随甲、乙运动,ω1ωω2ω,则ω1ω21∶3,故A对;由a2a122a2a1a22ωω2∶9,故B错;m1m2所需向心力由摩擦力提供,则a1a2f1maxμm1gf2maxμm2ga1μga2μg,又因a1a22∶9,故m2先开始相对圆盘滑动,C错,D对。

    13.一倾角为θ37°的粗糙斜面与一光滑的半径R0.9 m的竖直圆轨道相切于P点,O点是轨道圆心,轨道上的B点是最高点,D点是最低点,C点是最右侧的点,斜面上的A点与B点等高,一质量m1.0 kg的小物块在A点以沿斜面向下的初速度v0刚好能在斜面上匀速运动,通过P点处的小孔进入圆轨道并恰能做完整的圆周运动。g10 m/s2sin 37°0.6cos 37°0.8,则下列说法正确的是

    Av03 m/s

    B.小物块与斜面间的动摩擦因数μ0.6

    C.小物块在D点时对轨道压力FD60 N

    D.小物块在C点受到的合外力水平向左

    答案C

    解析 在B点,由mgm,得:vB m/s3 m/s

    PB,由机械能守恒定律得:mvmvmgR(1cos 37°)

    解得:v0 m/s3 m/s。故A错误。

    物块在斜面上做匀速运动,由平衡条件得:mgsin 37°μmgcos 37°,得:μ0.75。故B错误。

    DB的过程,由机械能守恒定律得:

    mg·2Rmvmv

    D点,由牛顿第二定律得:FDmgm

    联立解得:FD6mg60 N,由牛顿第三定律知,小物块在D点时对轨道压力FDFD60 N。故C正确。

    小物块在C点受到重力和轨道水平向左的弹力,其合外力斜向左下方,故D错误。

    14.如图所示,滑板运动员由高台上水平滑出,在P点接触斜面时速度方向恰好沿斜面方向,然后沿斜面无摩擦滑下,图中的图象是描述物体沿x方向和y方向运动的v­t图象,其中正确的是

    答案D

    解析 运动员在到达P点前做平抛运动,x方向做匀速运动,y方向做自由落体运动;当运动员滑上斜面后,做匀加速直线运动,加速度为agsin θg,所以水平方向的加速度axacos θg,竖直方向上的加速度ayasin θgsin 2θg,则xy方向都做匀加速直线运动,但加速度小于重力加速度。所以在y方向上先做自由落体运动,然后做匀加速直线运动,匀加速直线运动的加速度小于g,则图线斜率小于自由落体运动的图线斜率。x方向上先做匀速直线运动,然后做匀加速直线运动。故D正确,ABC错误。

     

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