高考物理專(zhuān)題訓(xùn)練：曲線運(yùn)動(dòng)（兩套 附詳細(xì)答案解析）

Page1高考物理專(zhuān)題訓(xùn)練：曲線運(yùn)動(dòng)（基礎(chǔ)卷）一、(本題共13小題，每小題4分，共52分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～8題只有一項(xiàng)符合題目要求，第9～13題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分)1．圖為某運(yùn)動(dòng)員在水平冰面上滑行時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，圖中關(guān)于運(yùn)動(dòng)員的速度方向和合力方向的畫(huà)法可能正確的是()【答案】D【解析】曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向沿軌跡的切線方向，合力方向指向軌跡的凹面，選項(xiàng)D正確。2．一質(zhì)點(diǎn)受兩個(gè)互成銳角的恒力F1和F2作用，由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，若運(yùn)動(dòng)過(guò)程中保持二力方向不變，但F1突然增大到F1＋ΔF，則質(zhì)點(diǎn)以后()A．繼續(xù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)B．在相等時(shí)間內(nèi)速度的變化量一定相等C．可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)D．可能做變加速曲線運(yùn)動(dòng)【答案】B【解析】F1、F2為恒力，質(zhì)點(diǎn)從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)1增大到F1＋ΔF后仍為恒力，合力仍為恒力，加速度恒定，但合力的方向與速度方向不再共線，所以質(zhì)點(diǎn)將做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，故A、C、D錯(cuò)；由加速度的定義式a＝eq\f(Δv,Δt)知，在相等時(shí)間Δt內(nèi)Δv＝aΔt必相等，故B對(duì)。3．如圖所示，一質(zhì)量為m的小滑塊從半徑為R的固定的粗糙圓弧形軌道的a點(diǎn)勻速率滑到b點(diǎn)，則下列說(shuō)法中正確的是()A．它所受的合力的大小是恒定的B．向心力的大小逐漸增大C．向心力的大小逐漸減小D．向心加速度逐漸增大【答案】A【解析】滑塊勻速率下滑，合力提供向心力，故滑塊的合力、向心力、向心加速度的大小均不變，故選項(xiàng)A正確。4．一個(gè)質(zhì)量為m的小鐵球從半徑為R的固定半圓形軌道上端邊緣由靜止下滑，當(dāng)滑到半圓形軌道底部時(shí)，半圓形軌道底部所受壓力為鐵球重力的3倍，則此時(shí)鐵球的瞬時(shí)速度大小為()A．RgB．C．D．【答案】C【解析】鐵球滑到底部時(shí)，支持力與重力的合力提供向心力，有3mg－mg＝，解得v＝，C正確。5．某人在距地面某一高度處以初速度v水平拋出一物體，物體落地時(shí)的速度大小為2v，則它在空中飛行的時(shí)間及拋出點(diǎn)距地面的高度分別為()A．，B．，C．，D．，【答案】D【解析】物體落地時(shí)，有(2v)2＝v2+，得v豎＝v，由于豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)，得＝2gh，v豎＝gt，解得h＝，t＝，選項(xiàng)D正確。6．如圖甲所示，質(zhì)量相等、大小可忽略的a、b兩小球用不可伸長(zhǎng)的等長(zhǎng)輕質(zhì)細(xì)線懸掛起來(lái)，使小球a在豎直平面內(nèi)來(lái)回?cái)[動(dòng)，小球b在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，連接小球b的繩子與豎直方向的夾角和小球a擺動(dòng)時(shí)繩子偏離豎直方向的最大夾角都為θ，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中兩繩子的拉力大小隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙中c、d所示。則下列說(shuō)法正確的是()A．圖乙中直線d表示繩子對(duì)小球a的拉力大小隨時(shí)間變化的關(guān)系B．θ可以是任意值C．θ應(yīng)為30°D．θ應(yīng)為60°【答案】D【解析】a球在擺動(dòng)過(guò)程中拉力的大小是變化的，而b球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的拉力大小是保持不變的，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；繩對(duì)a球的拉力的最大值與繩對(duì)b球的拉力大小要相等，有mg+，即mg+m×2g(1－cosθ)＝，解得θ＝60°，選項(xiàng)D正確，B、C錯(cuò)誤。7．如圖所示，一個(gè)內(nèi)壁光滑的圓錐筒的軸線垂直于水平面，圓錐筒固定不動(dòng)，有兩個(gè)質(zhì)量相同的小球A和B緊貼著內(nèi)壁分別在圖中所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則()A．小球A的線速度必定大于小球B的線速度B．小球A的角速度必定大于小球B的角速度C．小球A的角速度必定等于小球B的角速度D．小球A的線速度必定等于小球B的線速度【答案】A【解析】A、B兩球的受力情況相同，也即A、B兩球的向心力相等，由F向＝＝mω2r，知r越大、v越大，r越大、ω越小，選項(xiàng)A正確。8．某綜合娛樂(lè)節(jié)目中有這樣一種項(xiàng)目，選手需要借助懸掛在高處的繩飛躍到鴻溝對(duì)面的平臺(tái)上，如果已知選手的質(zhì)量為m，選手抓住繩由靜止開(kāi)始擺動(dòng)，此時(shí)繩與豎直方向的夾角為α，如圖所示，不考慮空氣的阻力和繩的質(zhì)量，選手可視為質(zhì)點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是()A．選手?jǐn)[到最低點(diǎn)時(shí)，繩子對(duì)選手的拉力大于mgB．選手?jǐn)[到最低點(diǎn)時(shí)，繩子對(duì)選手的拉力大于選手對(duì)繩子的拉力C．選手從初始位置擺到最低點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受重力的功率一直增大D．選手從初始位置擺到最低點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程為勻變速曲線運(yùn)動(dòng)【答案】A【解析】選手?jǐn)[到最低點(diǎn)時(shí)，繩子的拉力與重力的合力提供向心力，故拉力大于重力，選項(xiàng)A正確；繩子對(duì)選手的拉力與選手對(duì)繩子的拉力是一對(duì)作用力與反作用力，大小相等，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；選手在擺動(dòng)過(guò)程中，剛開(kāi)始時(shí)，由于v為零，故重力的功率為零，到最低點(diǎn)時(shí)，因v與重力的方向垂直，重力的功率也為零，故重力的功率是先增大后減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；在下擺過(guò)程中，選手受到的合力是變化的，故不是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。9．降落傘在勻速下降過(guò)程中遇到水平方向吹來(lái)的風(fēng)，若風(fēng)速越大，則降落傘()A．下落的時(shí)間越短 B．下落的時(shí)間不變C．落地時(shí)的速度越小 D．落地時(shí)的速度越大【答案】BD【解析】由運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性知水平方向風(fēng)速的大小對(duì)豎直運(yùn)動(dòng)沒(méi)有影響，降落傘下落的時(shí)間不變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤、B正確；水平速度大一些，合速度也大一些，選項(xiàng)C錯(cuò)誤、D正確。10．如圖所示，“旋轉(zhuǎn)秋千”中的A、B兩個(gè)座椅質(zhì)量相等，通過(guò)相同長(zhǎng)度的纜繩懸掛在旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)上。不考慮空氣阻力的影響，當(dāng)旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)繞豎直的中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是()A．A的線速度比B的小B．A的周期比B的小C．A與B的向心加速度大小相等D．懸掛A的纜繩所受的拉力比B的小【答案】AD【解析】A、B運(yùn)動(dòng)的角速度相同，周期也相同，而A的半徑小，故A的線速度較小，選項(xiàng)A正確、B錯(cuò)誤；由a心＝ω2r知ω相同，r越大、a心也越大，所需向心力也越大一些，可知繩對(duì)B的拉力大一些，選項(xiàng)C錯(cuò)誤、D正確。11．輕桿的一端可繞光滑轉(zhuǎn)動(dòng)軸O自由轉(zhuǎn)動(dòng)，另一端固定一個(gè)小球。給小球一個(gè)初速度，使小球能在豎直面內(nèi)繞O做圓周運(yùn)動(dòng)。a、b分別是小球運(yùn)動(dòng)軌跡的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)。在a、b兩點(diǎn)處，輕桿對(duì)球的作用力效果可能為()A．a(chǎn)處為壓力，b處為壓力 B．a(chǎn)處為拉力，b處為拉力C．a(chǎn)處為壓力，b處為拉力 D．a(chǎn)處和b處的作用力都為零【答案】BC【解析】在最低點(diǎn)b處，輕桿對(duì)小球的拉力和小球的重力的合力提供向心力，故在此處輕桿對(duì)小球必為拉力；在最高點(diǎn)a處，小球的運(yùn)動(dòng)速度大于時(shí)，輕桿對(duì)小球的力為拉力，小于時(shí)，輕桿對(duì)小球的力為壓力，故選項(xiàng)B、C正確。12．如圖甲所示，輕繩一端固定在O點(diǎn)，另一端系住一小球在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，小球經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的速度大小為v，此時(shí)輕繩的拉力大小為FT。拉力FT與速度的平方v2的關(guān)系如圖乙所示，圖象中的數(shù)據(jù)a和b以及重力加速度g都為已知量。下列說(shuō)法正確的是()A．?dāng)?shù)據(jù)a與小球的質(zhì)量有關(guān)B．?dāng)?shù)據(jù)b與圓周軌道半徑有關(guān)C．比值eq\f(b,a)只與小球的質(zhì)量有關(guān)，與圓周軌道半徑無(wú)關(guān)D．利用數(shù)據(jù)a、b和g能夠求出小球的質(zhì)量和圓周軌道半徑【答案】D【解析】在最高點(diǎn)時(shí)對(duì)小球受力分析，由牛頓第二定律有FT＋mg＝meq\f(v2,R)，可得FT＝meq\f(v2,R)－mg，對(duì)照題圖乙則有0＝meq\f(a,R)－mg，得g＝eq\f(a,R)，則a＝gR；圖線過(guò)點(diǎn)(2a，b)，則b＝meq\f(2a,R)－mg，得b＝mg，則eq\f(b,a)＝eq\f(m,R)，A、B、C錯(cuò)誤；由b＝mg得m＝eq\f(b,g)，由a＝gR得R＝eq\f(a,g)，D正確。13．如圖(a)，在跳臺(tái)滑雪比賽中，運(yùn)動(dòng)員在空中滑翔時(shí)身體的姿態(tài)會(huì)影響其下落的速度和滑翔的距離。某運(yùn)動(dòng)員先后兩次從同一跳臺(tái)起跳，每次都從離開(kāi)跳臺(tái)開(kāi)始計(jì)時(shí)，用v表示他在豎直方向的速度，其v－t圖象如圖(b)所示，t1和t2是他落在傾斜雪道上的時(shí)刻。則()A．第二次滑翔過(guò)程中在豎直方向上的位移比第一次的小B．第二次滑翔過(guò)程中在水平方向上的位移比第一次的大C．第一次滑翔過(guò)程中在豎直方向上的平均加速度比第一次的大D．豎直方向速度大小為v1時(shí)，第二次滑翔在豎直方向上所受阻力比第一次的大【答案】BD【解析】由v－t圖面積易知第二次面積大于等于第一次面積，故第二次豎直方向下落距離大于第一次下落距離，A錯(cuò)誤；由于第二次豎直方向下落距離大，由于位移方向不變，故第二次水平方向位移大，B正確；由于v－t斜率知第一次大、第二次小，斜率越大，加速度越大，或由易知a1＞a2，C錯(cuò)誤；由圖象斜率，速度為v1時(shí)，第一次圖象陡峭，第二次圖象相對(duì)平緩，故a1＞a2，由G－fy＝ma，可知fy1<fy2，故D正確。二、(本題共4小題，共48分。把答案填在題中的橫線上或按題目要求作答。解答題應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟，只寫(xiě)出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位)14．(10分)如圖所示，一小球自平臺(tái)上水平拋出，恰好落在臨近平臺(tái)的一傾角為α＝53°的光滑斜面頂端，并剛好沿光滑斜面下滑，已知斜面頂端與平臺(tái)的高度差h＝0.8m，g＝10m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，求：(1)小球水平拋出時(shí)的初速度v0的大小是多少。(2)斜面頂端與平臺(tái)邊緣的水平距離s是多少。【解析】(1)小球落到斜面頂端時(shí)的豎直分速度為：v豎＝＝4m/s(2分)而小球的初速度v0等于此時(shí)的水平分速度，有：v0＝v平＝＝3m/s。(3分)(2)從拋出到運(yùn)動(dòng)到斜面頂端的時(shí)間t＝＝0.4s(3分)故斜面頂端與平臺(tái)邊緣的水平距離s＝v0t＝1.2m。(2分)15．(10分)小明站在水平地面上，手握不可伸長(zhǎng)的輕繩一端，繩的另一端系有質(zhì)量為m的小球，甩動(dòng)手腕，使球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)球某次運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，繩突然斷掉，球飛行水平距離d后落地，如圖所示。已知握繩的手離地面的高度為d，手與球之間的繩長(zhǎng)為，重力加速度為g，忽略手的運(yùn)動(dòng)半徑和空氣阻力。(1)求繩斷時(shí)球的速度大小v。(2)問(wèn)繩能承受的最大拉力為多大?【解析】(1)設(shè)繩斷后球的飛行時(shí)間為t，由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，有：在豎直方向上，有d＝gt2(2分)在水平方向上，有d＝vt(2分)得v＝。(2分)(2)設(shè)繩能承受的最大拉力大小為T(mén)，這也是球受到繩的最大拉力的大小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R＝d由圓周運(yùn)動(dòng)的向心力公式，有T－mg＝m(2分)得T＝mg。(2分)16．(13分)如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩上端系一質(zhì)量不計(jì)的環(huán)，環(huán)套在光滑水平桿上，在細(xì)線的下端吊一個(gè)質(zhì)量為m的鐵球(可視作質(zhì)點(diǎn))，球離地面的高度h＝L?，F(xiàn)讓環(huán)與球一起以v＝的速度向右運(yùn)動(dòng)，在A處環(huán)被擋住后立即停止。已知A離右墻的水平距離也為L(zhǎng)，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，不計(jì)空氣阻力。(1)在環(huán)被擋住立即停止時(shí)，則繩對(duì)小球的拉力為多大?(2)若在環(huán)被擋住的瞬間細(xì)線突然斷裂，則在以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，球的第一次碰撞點(diǎn)離墻角B點(diǎn)的距離是多少?【解析】(1)在環(huán)被擋住而立即停止時(shí)，小球立即以速率v繞A點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律和圓周運(yùn)動(dòng)的向心力公式，有：F－mg＝(2分)解得：F＝3mg。(2分)(2)細(xì)繩斷裂后，小球做平拋運(yùn)動(dòng)。假設(shè)小球直接落到地面上，則：h＝L＝gt2(2分)球的水平位移x＝vt＝2L>L(1分)故實(shí)際上小球應(yīng)先碰到右墻，則L＝vt'(2分)小球下落的高度h'＝gt'2＝(2分)所以球的第一次碰撞點(diǎn)距B的距離為：H＝L－L。(2分)17．(15分)如圖所示，半徑為R的圓盤(pán)的轉(zhuǎn)軸OO'與豎直方向OO1的夾角θ＝30°，O為圓盤(pán)中心，O1為O的投影點(diǎn)，OO1的長(zhǎng)度H＝m。小物塊A放置在圓盤(pán)的邊緣，小物塊A與圓盤(pán)間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝，它們間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力?，F(xiàn)使圓盤(pán)繞軸OO'從靜止開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，逐漸增大轉(zhuǎn)速，小物塊恰好在最低點(diǎn)離開(kāi)圓盤(pán)，g取10m/s2。(1)若R＝m，則小物塊A落地后的落點(diǎn)到O1的距離為多大?（結(jié)果可保留根式）(2)若R大小可調(diào)節(jié)(R＜m)，求小物塊A離開(kāi)圓盤(pán)過(guò)程中的最大水平距離?！窘馕觥?1)小物塊A處于最低點(diǎn)且摩擦力達(dá)到滑動(dòng)摩擦力時(shí)恰好飛出做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)小物塊A做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為v由牛頓第二定律有：(2分)設(shè)小物塊A做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t、水平距離為x，落點(diǎn)到O1距離為s，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有：(2分)(2分)由幾何關(guān)系有(2分)聯(lián)立解得：m(2分)(2)若R大小可以改變，由(1)得(2分)即(1分)由數(shù)學(xué)知識(shí)可知，當(dāng)R＝H時(shí)，水平距離最大，最大水平距離m(2分)高考物理專(zhuān)題訓(xùn)練：曲線運(yùn)動(dòng)（提高卷）一、(本題共13小題，每小題4分，共52分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～8題只有一項(xiàng)符合題目要求，第9～13題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分)1．如圖所示為質(zhì)點(diǎn)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖，且質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)速度方向與加速度方向恰好互相垂直，則質(zhì)點(diǎn)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是()A．質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)C點(diǎn)的速率比D點(diǎn)的大B．質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的加速度方向與速度方向的夾角小于90°C．質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)的加速度比B點(diǎn)的大D．質(zhì)點(diǎn)從B到E的過(guò)程中加速度方向與速度方向的夾角先增大后減小【答案】A【解析】質(zhì)點(diǎn)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，所以加速度不變，C錯(cuò)誤；由于在D點(diǎn)速度方向與加速度方向垂直，則在A、B、C點(diǎn)時(shí)速度方向與加速度方向的夾角為鈍角，所以質(zhì)點(diǎn)由A到B到C到D速率減小，所以C點(diǎn)速率比D點(diǎn)的大，A正確，B錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)由A到E的過(guò)程中，加速度方向與速度方向的夾角一直減小，D錯(cuò)誤。2．如圖所示，質(zhì)量為m的物體隨水平傳送帶一起順時(shí)針勻速運(yùn)動(dòng)，A為傳送帶的終端皮帶輪。皮帶輪半徑為r，要使物體通過(guò)右端時(shí)能水平拋出，皮帶輪的轉(zhuǎn)速至少為()A．eq\f(1,2π)eq\r(\f(g,r))B．eq\r(\f(g,r))C．eq\r(gr)D．eq\f(\r(gr),2π)【答案】A【解析】要使物體通過(guò)右端時(shí)能水平拋出，則有mg＝eq\f(mv2,r)，物體飛出時(shí)速度至少為eq\r(gr)，由v＝ωr＝2πnr可得皮帶輪的轉(zhuǎn)速至少為n＝eq\f(1,2π)eq\r(\f(g,r))，選項(xiàng)A正確。3．一飛機(jī)以150m/s的速度在高空某一水平面上自左向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，相隔1s先后從飛機(jī)上落下A、B兩個(gè)物體，不計(jì)空氣阻力，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中它們所在的位置關(guān)系是()A．A在B左邊150m處B．A在B右邊150m處C．A在B的正下方4.9m處D．A在B的正下方且與B的距離隨時(shí)間而增大【答案】D【解析】因?yàn)轱w機(jī)的速度是不變的，所以?xún)蓚€(gè)球的在水平方向上的運(yùn)動(dòng)始終是一樣的，所以A、B兩個(gè)球都在同一個(gè)豎直線上，A、B兩項(xiàng)錯(cuò)誤；A在豎直方向上的位移h＝gt2，B在豎直方向上的位移h'＝g(t-1)2，所以A、B之間的距離為h-h'＝gt-g，D項(xiàng)正確。4．如圖所示，轉(zhuǎn)動(dòng)軸垂直于光滑水平面，交點(diǎn)O的正上方h處固定細(xì)繩的一端，細(xì)繩的另一端拴接一質(zhì)量為m的小球B，繩長(zhǎng)l＞h，轉(zhuǎn)動(dòng)軸帶動(dòng)小球在光滑水平面上做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω逐漸增大時(shí)，下列說(shuō)法正確的是()A．小球始終受三個(gè)力的作用B．細(xì)繩上的拉力始終保持不變C．要使球離開(kāi)水平面，角速度至少為D．若小球飛離了水平面，則線速度為【答案】C【解析】當(dāng)小球角速度較小時(shí)，小球受重力、支持力和拉力三個(gè)力作用，當(dāng)小球角速度較大時(shí)，小球會(huì)脫離水平面，小球受重力和拉力兩個(gè)力作用，A項(xiàng)錯(cuò)誤；小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，豎直方向上的合力為零，當(dāng)小球脫離水平面后，角速度增大時(shí)，繩子與豎直方向的夾角變大，拉力變大，B項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)小球剛好離開(kāi)水平面時(shí)，受重力和拉力作用，根據(jù)牛頓第二定律得，Tcosθ＝mg，Tsinθ＝mlsinθω2，聯(lián)立解得ω＝，C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤。5．自行車(chē)變速器的工作原理是依靠線繩拉動(dòng)變速器，變速器通過(guò)改變鏈條的位置，使鏈條跳到不同的齒輪上而改變速度，自行車(chē)的部分構(gòu)造如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A．自行車(chē)騎行時(shí)，后輪邊緣的輪胎與飛輪的角速度相等B．自行車(chē)拐彎時(shí)，前輪邊緣與后輪邊緣的線速度大小一定相等C．自行車(chē)上坡時(shí)，理論上采用中軸鏈輪最小擋，飛輪最大擋D．自行車(chē)騎行時(shí)，鏈條相連接的飛輪邊緣與中軸鏈輪邊緣的線速度大小相等【答案】B【解析】自行車(chē)騎行時(shí)，后輪邊緣的輪胎與飛輪的角速度相等，A項(xiàng)正確；自行車(chē)拐彎時(shí)，由于前后輪的轉(zhuǎn)彎半徑不同，故前輪邊緣與后輪邊緣的線速度大小不相等，B項(xiàng)錯(cuò)誤；自行車(chē)上坡時(shí)，理論上采用中軸鏈輪最小擋，飛輪最大擋，線速度最小，最省力，C項(xiàng)正確；自行車(chē)騎行時(shí)，鏈條相連接的飛輪邊緣與中軸鏈輪邊緣屬于鏈條傳動(dòng)，故線速度大小相等，D項(xiàng)正確。6．甲、乙兩位同學(xué)在同一地點(diǎn)，從相同的高度水平射箭，箭落地時(shí)，插入泥土中的形狀如圖所示，若空氣阻力不計(jì)，則()A．甲同學(xué)射出的箭的運(yùn)動(dòng)時(shí)間大于乙同學(xué)射出的箭的運(yùn)動(dòng)時(shí)間B．甲同學(xué)射出的箭的初速度小于乙同學(xué)射出的箭的初速度C．甲同學(xué)所射出的箭的落地點(diǎn)比乙同學(xué)的遠(yuǎn)D．欲使兩位同學(xué)射出的箭一樣遠(yuǎn)，應(yīng)降低甲同學(xué)射箭出射點(diǎn)高度【答案】B【解析】?jī)芍Ъ銎綊佭\(yùn)動(dòng)，從圖中可知甲同學(xué)射出的箭落地后速度方向與水平方向的夾角大，設(shè)為θ，則tanθ＝，又知道兩者是從同一高度處拋出，所以根據(jù)t＝可知兩者運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，夾角越大，正切值越大，初速度越小，A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；箭在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)x＝v0t，又甲的初速度小，可知甲的水平位移小，即乙同學(xué)所射出的箭的落地點(diǎn)比甲同學(xué)的遠(yuǎn)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)x＝v0t＝v0，可知初速度大的，應(yīng)降低高度，初速度小的，應(yīng)提高射出高度，D項(xiàng)錯(cuò)誤。7．如圖所示，一根細(xì)線下端拴一個(gè)金屬小球A，細(xì)線的上端固定在金屬塊B上，B放在帶小孔的水平桌面上，小球A在某一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)使小球A改到一個(gè)更低一些的水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)(圖上未畫(huà)出)，金屬塊B在桌面上始終保持靜止。后一種情況與原來(lái)相比較，下面的判斷中正確的是()A．金屬塊B受到桌面的靜摩擦力變大B．金屬塊B受到桌面的支持力變小C．細(xì)線的張力變大D．小球A運(yùn)動(dòng)的角速度減小【答案】D【解析】設(shè)A、B質(zhì)量分別為m、M,A做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度為a，細(xì)線與豎直方向的夾角為θ，對(duì)B研究，B受到的摩擦力f＝Tsinθ，對(duì)A，有Tsinθ＝ma，Tcosθ＝mg，解得a＝gtanθ，θ變小，a減小，則靜摩擦力變小，故A錯(cuò)誤；以整體為研究對(duì)象知，B受到桌面的支持力大小不變，應(yīng)等于(M＋m)g，故B錯(cuò)誤；細(xì)線的拉力T＝eq\f(mg,cosθ)，θ變小，T變小，故C錯(cuò)誤；設(shè)細(xì)線長(zhǎng)為l，則a＝gtanθ＝ω2lsinθ，ω＝eq\r(\f(g,lcosθ))，θ變小，ω變小，故D正確。8．如圖所示，小球以v0在傾角為θ的斜面上方水平拋出，①垂直落到斜面，②最小位移落到斜面，則以下說(shuō)法正確的是(重力加速度為g)()A．垂直落到斜面上則小球空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為B．以最小位移落到斜面則小球空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間C．②的位移是①的位移2倍D．拋出速度增加2倍，則水平位移也增加2倍【答案】B【解析】垂直落到斜面上則，vy＝gt，解得，故A錯(cuò)誤；以最小位移落到斜面運(yùn)動(dòng)分析如圖所示，過(guò)拋出點(diǎn)作斜面的垂線，當(dāng)小球落在斜面上的B點(diǎn)時(shí)，位移最小，設(shè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，則水平方向：x＝v0t；豎直方向：；根據(jù)幾何關(guān)系有；則有；解得，B正確；兩種運(yùn)動(dòng)狀況如圖所示，由圖結(jié)合幾何關(guān)系知，故C錯(cuò)誤；根據(jù)水平位移x＝v0t，當(dāng)落地面為水平面時(shí)，拋出速度增大2倍，水平位移增大2倍，但是此落地面為斜面，故D錯(cuò)誤。9．如圖所示為一半球形的坑，其中坑邊緣兩點(diǎn)M、N與圓心等高且在同一豎直面內(nèi)?，F(xiàn)甲、乙兩位同學(xué)分別站在M、N兩點(diǎn)，同時(shí)將兩個(gè)小球以v1、v2的速度沿圖示方向水平拋出，發(fā)現(xiàn)兩球剛好落在坑中同一點(diǎn)Q，已知∠MOQ＝60°，忽略空氣阻力。則下列說(shuō)法正確的是()A．兩球拋出的速率之比為1∶3B．若僅增大v1，則兩球?qū)⒃诼淙肟又兄跋嘧睠．兩球的初速度無(wú)論怎樣變化，只要落在坑中的同一點(diǎn)，兩球拋出的速率之和不變D．若僅從M點(diǎn)水平拋出小球，改變小球拋出的速度，小球可能垂直坑壁落入坑中【答案】AB【解析】根據(jù)幾何關(guān)系知，Q到O點(diǎn)的水平方向的距離等于0．5R，所以M的水平位移xM＝R-，N的水平位移xN＝R+，則落在Q點(diǎn)的水平位移之比為1∶3，運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，則初速度之比為1∶3，A項(xiàng)正確；若只增大v1，而v2不變，則M運(yùn)動(dòng)的軌跡的落點(diǎn)將向右一些，兩球可在空中相遇，B項(xiàng)正確；要兩小球落在弧面上的同一點(diǎn)，則水平位移之和為2R，(v1+v2)t＝2R，落點(diǎn)不同，豎直方向位移就不同，t也不同，所以v1+v2也不是一個(gè)定值，C項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的推論，速度的反向延長(zhǎng)線交水平位移的中點(diǎn)，因?yàn)榍蛐腛并不是水平位移的中點(diǎn)，所以不可能使小球沿半徑方向落在圓弧軌道內(nèi)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。10．如圖，長(zhǎng)均為L(zhǎng)的兩根輕繩，一端共同系住質(zhì)量為m的小球，另一端分別固定在等高的A、B兩點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)間的距離也為L(zhǎng)。重力加速度大小為g。今使小球在豎直平面內(nèi)以AB為軸做圓周運(yùn)動(dòng)，若小球在最高點(diǎn)速率為v時(shí)，兩根繩的拉力恰好均為零，則()A．當(dāng)繩的拉力恰好為0時(shí)，小球在最高點(diǎn)的速率為B．當(dāng)繩的拉力恰好為0時(shí)，小球在最高點(diǎn)的速率為C．若小球在最高點(diǎn)速率為3v時(shí)，每根繩的拉力大小為D．若小球在最高點(diǎn)速率為3v時(shí)，每根繩的拉力大小為【答案】BC【解析】當(dāng)繩的拉力恰好為0時(shí)，小球在最高點(diǎn)的速率滿(mǎn)足：，則，選項(xiàng)B正確，A錯(cuò)誤；當(dāng)小球在最高點(diǎn)的速率為3v時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律有：mg+2Tcos30°＝m，解得：，故選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。11．如圖，生產(chǎn)車(chē)間有兩個(gè)相互垂直且等高的水平傳送帶甲和乙，甲的速度為v0，小工件離開(kāi)甲前與甲的速度相同，并平穩(wěn)地傳到乙上。乙的寬度足夠大，速度為v1。則工件從滑上傳送帶乙至二者相對(duì)靜止的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()A．以地面為參考系，工件做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)B．以乙為參考系，工件在乙上滑動(dòng)的軌跡是直線C．工件在乙上滑動(dòng)時(shí)，受到乙的摩擦力方向不變D．工件沿垂直于乙的速度減小為0時(shí)，工件的速度等于v1【答案】BCD【解析】在地面參考系中，沿甲運(yùn)動(dòng)的方向滑動(dòng)摩擦力分力向左，沿乙運(yùn)動(dòng)的方向滑動(dòng)摩擦力沿乙運(yùn)動(dòng)的方向，則摩擦力的合力如圖。合初速度沿甲運(yùn)動(dòng)的方向，則合力與初速度不垂直，所以工件做的不是類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；在乙參考系中，如圖所示，摩擦力的合力與合初速度方向相反，故工件在乙上滑動(dòng)的軌跡是直線，做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，故B正確；工件在乙上滑動(dòng)時(shí)，在x軸方向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，在y軸方向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，可知兩個(gè)方向上摩擦力的分力不變，受到乙的摩擦力方向不變，當(dāng)工件沿垂直于乙的速度減小為0時(shí)，不受摩擦力，故工件在乙上滑行的過(guò)程中所受摩擦力方向不變，故C正確；設(shè)t＝0時(shí)刻摩擦力與縱向的夾角為α，側(cè)向（x軸方向）、縱向（y軸方向）加速度的大小分別為、，則，，很短的時(shí)間?t內(nèi)，側(cè)向、縱向的速度增量大小分別為?vx＝ax?t，?vy＝ay?t，解得：，由題意可知，，則，則當(dāng)?vx＝v0，?vy＝v1，所以工件沿垂直于乙的速度減小為0時(shí)，工件的速度等于v1，故D正確。12．如圖(a)，在跳臺(tái)滑雪比賽中，運(yùn)動(dòng)員在空中滑翔時(shí)身體的姿態(tài)會(huì)影響其下落的速度和滑翔的距離。某運(yùn)動(dòng)員先后兩次從同一跳臺(tái)起跳，每次都從離開(kāi)跳臺(tái)開(kāi)始計(jì)時(shí)，用v表示他在豎直方向的速度，其v－t圖象如圖(b)所示，t1和t2是他落在傾斜雪道上的時(shí)刻。則()A．第二次滑翔過(guò)程中在豎直方向上的位移比第一次的小B．第二次滑翔過(guò)程中在水平方向上的位移比第一次的大C．第一次滑翔過(guò)程中在豎直方向上的平均加速度比第一次的大D．豎直方向速度大小為v1時(shí)，第二次滑翔在豎直方向上所受阻力比第一次的大【答案】BD【解析】由v－t圖面積易知第二次面積大于等于第一次面積，故第二次豎直方向下落距離大于第一次下落距離，A錯(cuò)誤；由于第二次豎直方向下落距離大，由于位移方向不變，故第二次水平方向位移大，B正確；由于v－t斜率知第一次大、第二次小，斜率越大，加速度越大，或由易知a1＞a2，C錯(cuò)誤；由圖象斜率，速度為v1時(shí)，第一次圖象陡峭，第二次圖象相對(duì)平緩，故a1＞a2，由G－fy＝ma，可知fy1<fy2，故D正確。13．如圖所示，寬為L(zhǎng)的豎直障礙物上開(kāi)有間距d＝0.6m的矩形孔，其下沿離地面的高度h＝1.2m，離地面的高度H＝2m的質(zhì)點(diǎn)與障礙物的間距為x，在障礙物以速度v0＝4m/s勻速向左運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，質(zhì)點(diǎn)自由下落。忽略空氣阻力，g取10m/s2，則以下說(shuō)法正確的是()A．L＝1m，x＝1m時(shí)小球可以穿過(guò)矩形孔B．L＝0.8m，x＝0.8m時(shí)小球可以穿過(guò)矩形孔C．L＝0.6m，x＝1m時(shí)小球可以穿過(guò)矩形孔D．L＝0.6m，x＝1.2m時(shí)小球可以穿過(guò)矩形孔【答案】BC【解析】小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到矩形孔的上沿高度所需的時(shí)間為t1＝eq\r(\f(2（H－h(huán)－d）,g))＝0.2s；小球運(yùn)動(dòng)到矩形孔下沿高度所需的時(shí)間為t2＝eq\r(\f(2（H－h(huán)）,g))＝0.4s，則小球通過(guò)矩形孔的時(shí)間為Δt＝t2－t1＝0.2s，根據(jù)等時(shí)性知L的最大值為L(zhǎng)m＝v0Δt＝0.8m，故A錯(cuò)誤；若L＝0.8m，x的最小值為xmin＝v0t1＝0.8m，x的最大值為xmax＝v0t2－L＝0.8m，則x＝0.8m，B正確；若L＝0.6m，x的最小值為xmin＝v0t1＝4×0．2m＝0.8m，x的最大值為xmax＝v0t2－L＝1m，所以0.8m≤x≤1m，C正確，D錯(cuò)誤。二、(本題共4小題，共48分。把答案填在題中的橫線上或按題目要求作答。解答題應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟，只寫(xiě)出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位)14．(10分)如圖所示，裝甲車(chē)在水平地面上以速度v0＝20m/s沿直線前進(jìn)，車(chē)上機(jī)槍的槍管水平，距地面高h(yuǎn)＝1.8m。在車(chē)正前方豎直立一塊高為兩米的長(zhǎng)方形靶，其底邊與地面接觸。槍口與靶距離為L(zhǎng)時(shí)，機(jī)槍手正對(duì)靶射出第一發(fā)子彈，子彈相對(duì)于槍口的初速度v＝800m/s。在子彈射出的同時(shí)，裝甲車(chē)開(kāi)始勻減速運(yùn)動(dòng)，行進(jìn)s＝90m后停下。裝甲車(chē)停下后，機(jī)槍手以相同方式射出第二發(fā)子彈。(不計(jì)空氣阻力，子彈看成質(zhì)點(diǎn)，重力加速度g取10m/s2)(1)當(dāng)L＝410m時(shí)，求第一發(fā)子彈的彈孔離地的高度，并計(jì)算靶上兩個(gè)彈孔之間的距離；(2)若靶上只有一個(gè)彈孔，求L的范圍?！窘馕觥?1)第一發(fā)子彈飛行時(shí)間t1＝eq\f(L,v＋v0)＝0.5s(1分)彈孔離地高度h1＝h－eq\f(1,2)gteq\o\al(2,1)＝0.55m(1分)第二發(fā)子彈離地的高度h2＝h－eq\f(1,2)g＝1.0m(2分)兩彈孔之間的距離Δh＝h2－h(huán)1＝0.45m。(1分)(2)第一發(fā)子彈打到靶的下沿時(shí)，裝甲車(chē)離靶的距離為：L1＝(v0＋v)eq\r(\f(2h,g))＝492m(2分)第二發(fā)子彈打到靶的下沿時(shí)，裝甲車(chē)離靶的距離為：L2＝veq\r(\f(2h,g))＋s＝570m(2分)L的范圍為492m＜L≤570m。(1分)15．(10分)如圖所示，底端切線水平且豎直放置的光滑eq\f(1,4)圓弧軌道的半徑為L(zhǎng)，其軌道底端P距地面的高度及與右側(cè)豎直墻的距離均為L(zhǎng)，Q為圓弧軌道上的一點(diǎn)，它和圓心O的連線OQ與豎直方向的夾角為60°?，F(xiàn)將一質(zhì)量為m、可視為質(zhì)點(diǎn)的小球從Q點(diǎn)由靜止釋放，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g。試求：(1)小球在P點(diǎn)時(shí)受到的支持力大??；(2)在以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小球第一次與墻壁的碰撞點(diǎn)離墻角B點(diǎn)的距離?！窘馕觥?1)對(duì)小球滑到圓弧軌道底端的過(guò)程，由動(dòng)能定理得：mgL(1－cos60°)＝eq\f(1,2)mv2(2分)解得：v＝eq\r(gL)小球在P點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律得：FN－mg＝meq\f(v2,L)(2分)解得：FN＝2mg(1分)(2)小球離開(kāi)P點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)其水平位移為L(zhǎng)時(shí)所用時(shí)間為t，則：L＝vt(1分)小球下落的高度為：h＝eq\f(1,2)gt2(1分)聯(lián)立解得：h＝eq\f(L,2)(1分)故小球第一次與墻壁的碰撞點(diǎn)離B的距離為：d＝L－h(huán)＝eq\f(1,2