第03講 力與曲線運(yùn)動(dòng)（測(cè)試）（解析版）-2024年高考物理二輪復(fù)習(xí)講練測(cè)（新教材新高考）

資料整理【淘寶店鋪：向陽百分百】資料整理【淘寶店鋪：向陽百分百】第03講力與曲線運(yùn)動(dòng)（考試時(shí)間：75分鐘試卷滿分：100分）一、單項(xiàng)選擇題（本題共12小題，每小題5分，共60分。每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的,不選、多選、錯(cuò)選均不得分）1．（23-24上·溫州·一模）越野車在冰原上留下的車轍如圖所示，則越野車轉(zhuǎn)彎做曲線運(yùn)動(dòng)過程中（）A．慣性變大 B．速度不變C．可能處于平衡狀態(tài) D．所受的合外力一定不為零【答案】D【詳解】A．物體的慣性由質(zhì)量決定，質(zhì)量不變，物體的慣性不變，故A錯(cuò)誤；B．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體由于速度的方向改變，所以速度一定變化，故B錯(cuò)誤；CD．由于物體的速度改變，所以加速度不為零，即合外力一定不為零，物體不可能處于平衡狀態(tài)，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。2.（2023·安徽·模擬預(yù)測(cè)）如圖為某次緊急救助傷員情形。直升機(jī)水平向右勻速直線運(yùn)動(dòng)，同時(shí)機(jī)內(nèi)人員將傷員提升到直升機(jī)內(nèi)，提升過程中輕繩總保持豎直方向，不計(jì)空氣阻力，直升機(jī)及艙內(nèi)人員質(zhì)量為M，傷員質(zhì)量為m，重力加速度g，則以下說法正確的是（）A．相對(duì)飛機(jī)靜止的機(jī)內(nèi)人員有可能觀察到傷員做曲線運(yùn)動(dòng)B．相對(duì)地面靜止的地面人員觀察到傷員總是做直線運(yùn)動(dòng)C．空氣對(duì)直升機(jī)的“升力”總是等于D．機(jī)內(nèi)人員對(duì)繩子的拉力總是等于繩子對(duì)傷員的拉力【答案】D【詳解】A．輕繩總保持豎直方向，因此機(jī)內(nèi)人員觀察到傷員總是做直線運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；BC．題目并未說明傷員相對(duì)直升機(jī)如何運(yùn)動(dòng)，當(dāng)傷員向上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，地面人員觀察到傷員是勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)升力等于，當(dāng)傷員向上加速或減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，地面人員觀察到傷員做曲線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)升力不等于，BC錯(cuò)誤；D．兩端對(duì)輕繩的拉力總是相等的，機(jī)內(nèi)人員對(duì)繩子的拉力總是等于傷員對(duì)繩子的拉力，根據(jù)牛頓第三定律可知，傷員對(duì)繩子的拉力等于繩子對(duì)傷員的拉力，D正確。故選D。3.（2023·陜西商洛·一模）一只小船過河，河中水流速度各處相同且恒定，小船的初速度大小為v、方向垂直于平直河岸，小船在河中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示，其中虛線AB為直線。小船相對(duì)于水面分別做勻加速運(yùn)動(dòng)、勻減速運(yùn)動(dòng)、勻速運(yùn)動(dòng)。由此可以確定（）

A．船沿AB軌跡運(yùn)動(dòng)時(shí)，相對(duì)于靜水做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B．船沿AC軌跡過河所用的時(shí)間最短C．船沿三條不同路徑渡河的時(shí)間相同D．船沿AD軌跡到達(dá)對(duì)岸前瞬間的速度最大【答案】B【詳解】A．由于水的流速恒定，當(dāng)船相對(duì)于水面做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，船的運(yùn)動(dòng)軌跡是一條直線，若船相對(duì)于水面做勻變速運(yùn)動(dòng)，船的加速度方向與方向相同或者相反，但一定指向軌跡的凹側(cè)，則船沿AC軌跡運(yùn)動(dòng)時(shí)做勻加速運(yùn)動(dòng)，沿AD軌跡運(yùn)動(dòng)時(shí)做勻減速運(yùn)動(dòng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；BC．三種運(yùn)動(dòng)中的船頭均垂直河岸，渡河時(shí)間取決于船相對(duì)于靜水的速度，則船沿AC軌跡過河時(shí)所用時(shí)間最短，B項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．船到達(dá)對(duì)岸時(shí)的速度由水流速度與船相對(duì)于水的速度合成，可知船沿AC軌跡過河時(shí)到達(dá)對(duì)岸的速度最大，D項(xiàng)錯(cuò)誤。故選B。4.（2023·貴州黔東南·凱里一中?？寄M預(yù)測(cè)）如圖所示，質(zhì)量為m的木塊a放置在傾角為α的固定斜面上，通過一根不可伸長(zhǎng)的細(xì)線繞過固定在斜面上的輕滑輪與質(zhì)量為m、套在桿上的小球b相連，小球以速率v向左勻速運(yùn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力和一切摩擦力，重力加速度為g。當(dāng)細(xì)線與水平桿的夾角為β時(shí)（??）A．木塊a的速度大小為v B．木塊a的速度大小為C．細(xì)線的拉力大于mgsinα D．細(xì)線的拉力小于mgsinα【答案】C【詳解】AB．小球b的速度分解為沿繩方向的分速度和垂直于繩方向的分速度木塊a的速度大小等于，故AB錯(cuò)誤；CD．小球b向左運(yùn)動(dòng)過程中，逐漸減小，則木塊a的速度逐漸增大，即木塊a做加速運(yùn)動(dòng)，細(xì)線的拉力大于mgsinα，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。5.（2023·廣西北?！ひ荒＃┤鐖D所示為等高等寬的臺(tái)階，A、B、C、D、E均為臺(tái)階的邊緣點(diǎn)。第一次，將可視為質(zhì)點(diǎn)的小球由最上面臺(tái)階的邊緣A點(diǎn)沿水平方向拋出，經(jīng)過一段時(shí)間小球剛好落在E點(diǎn)；第二次，將小球由D點(diǎn)沿水平方向拋出，小球也剛好落在E點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，忽略落在E點(diǎn)后的反彈．則下列說法正確的是（

）A．兩次小球的初速度大小之比為B．兩次小球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為C．兩次小球落在E點(diǎn)的豎直速度大小之比為D．兩次小球落在E點(diǎn)的速度大小之比為【答案】C【詳解】A．假設(shè)相鄰邊緣點(diǎn)的豎直高度為h，水平間距為x，小球做平拋運(yùn)動(dòng)，則由豎直方向，水平方向，整理得，由于豎直位移之比為，水平位移之比為，所以，故A錯(cuò)誤；B．由，可得，則，故B錯(cuò)誤；C．兩次落在E點(diǎn)的豎直速度為，則，故C正確；D．小球落在E點(diǎn)的速度為，則兩次落在E點(diǎn)的速度之比為，故D錯(cuò)誤。故選C。6．（23-24上·長(zhǎng)春·一模）在某次軍事演習(xí)中，兩枚炮彈自山坡底端O點(diǎn)斜向上發(fā)射，炮彈分別水平命中山坡上的目標(biāo)、，運(yùn)動(dòng)時(shí)間分別為、，初速度分別為、。如圖所示，已知位于山坡正中間位置，位于山坡頂端，山坡與地面間的夾角為，不計(jì)空氣阻力，則下列判斷正確的有（）

A．兩枚炮彈飛行時(shí)間B．兩枚炮彈的發(fā)射速度方向相同C．兩枚炮彈的發(fā)射速度大小之比D．兩枚炮彈的發(fā)射速度大小之比【答案】B【詳解】A．設(shè)山坡頂端距離底端高度為，則，，則，故A錯(cuò)誤；B．設(shè)山坡底邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，兩炮彈初速度的水平方向分速度分別為和，則，，則，兩炮彈初速度的豎直方向分速度分別為和，則，，得，設(shè)初速度、與水平方向的夾角分別為和，則，，得則兩枚炮彈的發(fā)射速度方向相同。故B正確；CD．根據(jù)速度的合成，，得，故CD錯(cuò)誤。故選B。7.（2023·浙江·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）如圖甲所示為某農(nóng)場(chǎng)安裝的一種自動(dòng)澆水裝置，裝置可以簡(jiǎn)化為如圖乙所示的模型。農(nóng)田中央O點(diǎn)處裝有高度為h的豎直細(xì)水管，其上端安裝有長(zhǎng)度為l的水平噴水嘴。水平噴水嘴可以繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為，出水速度可調(diào)節(jié)，其調(diào)節(jié)范圍滿足，重力加速度大小為g，忽略空氣阻力。則下列說法正確的是（）

A．自動(dòng)澆水裝置能灌溉到的農(nóng)田離O點(diǎn)最近距離為2lB．自動(dòng)澆水裝置能灌溉到的農(nóng)田離O點(diǎn)最遠(yuǎn)距離為C．自動(dòng)澆水裝置能灌溉到的農(nóng)田面積為D．自動(dòng)澆水裝置能灌溉到的農(nóng)田面積為【答案】B【詳解】AB．水中空中做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向有，解得，水被噴出時(shí)，水平方向同時(shí)具有兩個(gè)速度，沿徑向向外的出水速度，垂直徑向方向的水平速度；則水平方向的兩個(gè)位移分別為，，其中的范圍滿足，根據(jù)幾何關(guān)系可知，自動(dòng)澆水裝置能灌溉到的農(nóng)田離O點(diǎn)最近距離為，自動(dòng)澆水裝置能灌溉到的農(nóng)田離O點(diǎn)最遠(yuǎn)距離為，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．自動(dòng)澆水裝置能灌溉到的農(nóng)田面積為，故CD錯(cuò)誤。故選B。8.（2023·湖南·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）植物的莖葉朝著重力的相反方向生長(zhǎng)，根朝著重力的方向生長(zhǎng)，某農(nóng)科所為了研究植物的這種性質(zhì)，在太空飛船中設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置，其簡(jiǎn)化模型是一靠電力驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)輪，在水平轉(zhuǎn)輪平面不同的位置A、B、C三點(diǎn)固定三個(gè)帶泥土的花盆，在花盆里撒上花草的種子，讓轉(zhuǎn)輪以某角速度持續(xù)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，每天定期澆水。則（）

A．花草發(fā)芽后，其莖葉都朝向木輪的軸心生長(zhǎng)B．花草發(fā)芽后，其根部都朝向木輪的軸心生長(zhǎng)C．花草發(fā)芽后，其莖葉都垂直轉(zhuǎn)輪平面生長(zhǎng)D．花草發(fā)芽后，花草莖葉生長(zhǎng)無明顯朝向規(guī)律【答案】A【詳解】花草發(fā)芽后，其莖葉都朝向木輪的軸心生長(zhǎng)，而根部則朝向木輪的邊緣生長(zhǎng)，花草在旋轉(zhuǎn)中感受到了指向軸心的支持力，并順著支持力的方向發(fā)芽，背著支持力的方向生根。故選A。9.（2023·陜西商洛·陜西省山陽中學(xué)?？家荒＃┤鐖D所示，在光滑水平面上，釘有兩個(gè)釘子A和B，一根長(zhǎng)細(xì)繩的一端系一個(gè)小球，另一端固定在釘子A上，開始時(shí)小球與釘子A、B在一條直線上（圖示位置），且細(xì)繩方向纏繞在兩釘子上?，F(xiàn)使小球以初速度v在水平面上運(yùn)動(dòng)，使兩釘子之間纏繞的繩子逐漸釋放，在繩子完全被釋放后與釋放前相比，下列說法正確的是（）

A．小球的線速度變小 B．小球的角速度變大C．小球的加速度變小 D．細(xì)繩對(duì)小球的拉力變大【答案】C【詳解】A．小球以初速度v在水平面上做圓周運(yùn)動(dòng)，小球在豎直方向受力平衡，在水平方向受細(xì)繩拉力，該拉力提供小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，因此小球的線速度大小不變，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．由于，兩釘子之間纏繞的繩子逐漸釋放，r增大，小球的線速度大小不變，則角速度變小，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．由可知，小球的線速度大小不變，角速度變小，小球的加速度變小，C項(xiàng)正確；D．由牛頓第二定律可知，由向心力公式，可得小球的向心力r增大，細(xì)繩對(duì)小球的拉力變小，D項(xiàng)錯(cuò)誤。故選C。10.（23-24上·惠州·二模）圖（a）為某游樂場(chǎng)的“旋轉(zhuǎn)秋千”，它可以簡(jiǎn)化為圖（b）所示的模型，已知圓盤的半徑d=1.5m，懸繩長(zhǎng)l=2.5m。圓盤以恒定的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，穩(wěn)定時(shí)測(cè)得懸繩與豎直方向的夾角θ=37°，已知，重力加速度不計(jì)空氣阻力。下列說法正確的是（）

A．“旋轉(zhuǎn)秋千”中的人做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為dB．若人和座椅的總質(zhì)量為75kg，則懸繩上的拉力為1000NC．若減小懸繩長(zhǎng)度，要維持夾角θ保持不變，則圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的周期變小D．若人和座椅的總質(zhì)量增大，圓盤轉(zhuǎn)速不變，則懸繩與豎直方向的夾角減小【答案】C【詳解】A．人和座椅做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為，故A錯(cuò)誤；B．懸繩的拉力，故B錯(cuò)誤；CD．人和座椅做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，有，整理得由上式可知，若減小懸繩長(zhǎng)度，要維持夾角θ保持不變，則圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)角速度變大，故周期變??；若人和座椅的總質(zhì)量增大，圓盤轉(zhuǎn)速不變，則懸繩與豎直方向的夾角不變，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。11.（2023·浙江寧波·三模）如圖所示，物體A、B用細(xì)線連接，在同一高度做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且圓心均為點(diǎn)O。在某時(shí)刻，兩細(xì)線同時(shí)斷裂，兩物體同時(shí)開始做平拋運(yùn)動(dòng)，并同時(shí)落在水平面上的同一點(diǎn)。連接A、B的細(xì)線長(zhǎng)度分別為10、5，A、B圓周運(yùn)動(dòng)的半徑分別為6、4，則O點(diǎn)到水平面的高度為（忽略物體的大小和細(xì)線質(zhì)量）（）A．10 B．12 C．13 D．14【答案】B【詳解】由幾何關(guān)系可知連接A物體的細(xì)線與豎直方向夾角為，連接B物體的細(xì)線與豎直方向夾角為。由圓周運(yùn)動(dòng)向心力公式可知，，可求出，，A和B都沿著圓的切線飛出，做平拋運(yùn)動(dòng)并落到同一點(diǎn)，如圖所示由幾何關(guān)系可知，又由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，豎直方向上，解得故選B。12.（23-24高三上·河南·階段練習(xí)）如圖甲所示，滾筒洗衣機(jī)脫水時(shí)，滾筒內(nèi)的衣物隨滾筒在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，可簡(jiǎn)化為如圖乙所示模型，A、C兩點(diǎn)分別為衣物運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)，B、D兩點(diǎn)與圓筒圓心等高，則對(duì)脫水過程。下列說法正確的是（）A．從A到C衣物處于失重狀態(tài) B．在B、D兩點(diǎn)衣物的加速度相同C．脫水效果最好的位置在C點(diǎn) D．已脫水的衣物在A點(diǎn)受到的合力最小【答案】C【詳解】A．從A到C衣物豎直方向的分加速度先向下后向上，因此先失重后超重，故A錯(cuò)誤；B．在B、D兩點(diǎn)衣物的加速度大小相等，方向相反，故B錯(cuò)誤；C．在C位置，衣物對(duì)圓筒的壓力最大，脫水效果最好，故C正確；D．由于滾筒內(nèi)的衣物隨滾筒在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故已脫水的衣物在各點(diǎn)受到的合力大小相等，故D錯(cuò)誤。故選C。二、多項(xiàng)選擇題（本題共2小題,每小題5分,共10分。每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中至少有一個(gè)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分）13.（2023·山東聊城·統(tǒng)考三模）如圖所示，豎直墻MN、PQ間距為，豎直線OA到兩邊墻面等距。從離地高度一定的O點(diǎn)垂直墻面以初速度水平拋出一個(gè)小球，小球與墻上B點(diǎn)、C點(diǎn)各發(fā)生一次彈性碰撞后恰好落在地面上的A點(diǎn)。設(shè)B點(diǎn)距地面高度為，C點(diǎn)距地面高度為，所有摩擦和阻力均不計(jì)。下列說法正確的是（）

A．下落和所用時(shí)間B．C．僅將間距加倍而仍在兩墻中央O點(diǎn)平拋，小球不會(huì)落在A點(diǎn)D．僅將初速度增為（為正整數(shù)），小球一定落在A點(diǎn)【答案】BD【詳解】A．小球與墻發(fā)生彈性碰撞，水平方向的速度大小不變，下落和過程中的水平方向的路程之和之比為，故下落和所用時(shí)間，A錯(cuò)誤；B．設(shè)小球從開始運(yùn)動(dòng)到與墻上B點(diǎn)相撞所用時(shí)間為，由題意可知，，故，B正確；C．整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中小球水平方向運(yùn)動(dòng)的路程為，若僅將間距加倍而仍在兩墻中央O點(diǎn)平拋，小球?qū)⑴c墻壁碰撞一次后仍落在中點(diǎn)A點(diǎn)，C錯(cuò)誤；D．僅將初速度增為（為正整數(shù)），高度不變則下落的時(shí)間不變，則小球水平方向的路程為，小球從中點(diǎn)O拋出，則小球一定落在A點(diǎn)，D正確。故選BD。14.（2023·湖南株洲·一模）如圖，兩輕繩左端系于豎直細(xì)桿上，右端與第三根輕繩在O點(diǎn)連結(jié)，當(dāng)三根繩均拉直時(shí)，系于細(xì)桿上的兩輕繩與豎直方向的夾角分別為30°和60°，上方繩長(zhǎng)和第三根繩長(zhǎng)均為L(zhǎng)，第三根繩的末端連一質(zhì)量為m的小球，小球可在水平面內(nèi)繞細(xì)桿做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，當(dāng)?shù)谌K與豎直方向成45°時(shí)（）

A．小球運(yùn)動(dòng)的加速度大小為B．小球運(yùn)動(dòng)的角速度大小為C．第三根繩子的拉力大小為mgD．系于細(xì)桿上的兩輕繩的拉力大小相等【答案】BD【詳解】A．小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故其受到的重力與第三根繩子對(duì)其拉力的合力充當(dāng)向心力，由牛頓第二定律可得，解得，故A錯(cuò)誤；B．同理，可得，其中r=Lsin30°+Lsin45°，解得，故B正確；C．對(duì)小球受力分析可得，繩子的拉力大小為，故C錯(cuò)誤；D．對(duì)節(jié)點(diǎn)O受力分析，系于細(xì)桿上的二根繩的拉力的合力等于第三根繩上的拉力，根據(jù)平行四邊行法則，結(jié)合題設(shè)條件，可知系于細(xì)桿上的兩輕繩的拉力大小相等。故D正確。故選BD。三、計(jì)算題（本題包括3小題，10分+10分+10分共30分，解答過程請(qǐng)寫出必要的文字說明和必需的物理演算過程，只寫出最終結(jié)果的不得分）15．（2023·陜西商洛·陜西省山陽中學(xué)?？家荒＃┠迟|(zhì)點(diǎn)在Oxy平面上運(yùn)動(dòng)。時(shí)，質(zhì)點(diǎn)位于坐標(biāo)原點(diǎn)上，它在x軸方向運(yùn)動(dòng)的速度一時(shí)間圖像如圖甲所示，它在y軸方向的位移一時(shí)間圖像如圖乙所示。（1）分析圖甲、乙，說明該質(zhì)點(diǎn)在x軸方向和y軸方向上的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)；（2）求時(shí)該質(zhì)點(diǎn)的位置坐標(biāo)。

【答案】（1）質(zhì)點(diǎn)在x軸方向上做初速度的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，沿y軸方向上做速度的勻速直線運(yùn)動(dòng)；（2）（4m，4m）【詳解】（1）由題圖甲知，質(zhì)點(diǎn)在x軸方向上做初速度的勻加速直線運(yùn)動(dòng)；由題圖乙知，質(zhì)點(diǎn)沿y軸方向上做速度的勻速直線運(yùn)動(dòng)，合運(yùn)動(dòng)為勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。（2）由題圖甲知，質(zhì)點(diǎn)的加速度為方向沿x軸正方向，1s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)沿x軸正方向的位移由題圖乙知，質(zhì)點(diǎn)在時(shí)的y軸坐標(biāo)即時(shí)質(zhì)點(diǎn)的位置坐標(biāo)為（4m，4m）。16.（2024·遼寧沈陽·二模）“拋石機(jī)”是古代戰(zhàn)爭(zhēng)中常用的一種設(shè)備。如圖所示，某學(xué)習(xí)小組