新高考物理復習專題四曲線運動練習含答案

專題四曲線運動五年高考考點過關練考點一曲線運動運動的合成與分解1.(2023全國乙,15,6分)小車在水平地面上沿軌道從左向右運動,動能一直增加。如果用帶箭頭的線段表示小車在軌道上相應位置處所受合力,下列四幅圖可能正確的是()答案D2.(2021遼寧,1,4分)1935年5月,紅軍為突破“圍剿”決定強渡大渡河。首支共產(chǎn)黨員突擊隊冒著槍林彈雨依托僅有的一條小木船堅決強突。若河面寬300m,水流速度3m/s,木船相對靜水速度1m/s,則突擊隊渡河所需的最短時間為()A.75sB.95sC.100sD.300s答案D3.(2023江蘇,10,4分)達·芬奇的手稿中描述了這樣一個實驗:一個罐子在空中沿水平直線向右做勻加速運動,沿途連續(xù)漏出沙子。若不計空氣阻力,則下列圖中能反映空中沙子排列的幾何圖形是()答案D4.(2021廣東,4,4分)由于高度限制,車庫出入口采用如圖所示的曲桿道閘。道閘由轉(zhuǎn)動桿OP與橫桿PQ鏈接而成,P、Q為橫桿的兩個端點。在道閘抬起過程中,桿PQ始終保持水平。桿OP繞O點從與水平方向成30°勻速轉(zhuǎn)動到60°的過程中,下列說法正確的是()A.P點的線速度大小不變B.P點的加速度方向不變C.Q點在豎直方向做勻速運動D.Q點在水平方向做勻速運動答案A5.(2019課標Ⅱ,19,6分)(多選)如圖(a),在跳臺滑雪比賽中,運動員在空中滑翔時身體的姿態(tài)會影響其下落的速度和滑翔的距離。某運動員先后兩次從同一跳臺起跳,每次都從離開跳臺開始計時,用v表示他在豎直方向的速度,其v?t圖像如圖(b)所示,t1和t2是他落在傾斜雪道上的時刻。則()A.第二次滑翔過程中在豎直方向上的位移比第一次的小B.第二次滑翔過程中在水平方向上的位移比第一次的大C.第二次滑翔過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,第二次滑翔在豎直方向上所受阻力比第一次的大答案BD考點二拋體運動6.(2020課標Ⅱ,16,6分)如圖,在摩托車越野賽途中的水平路段前方有一個坑,該坑沿摩托車前進方向的水平寬度為3h,其左邊緣a點比右邊緣b點高0.5h。若摩托車經(jīng)過a點時的動能為E1,它會落到坑內(nèi)c點,c與a的水平距離和高度差均為h;若經(jīng)過a點時的動能為E2,該摩托車恰能越過坑到達b點。E2E1等于A.20B.18C.9.0D.3.0答案B7.(2022廣東,3,4分)如圖是滑雪道的示意圖。可視為質(zhì)點的運動員從斜坡上的M點由靜止自由滑下,經(jīng)過水平NP段后飛入空中,在Q點落地。不計運動員經(jīng)過N點的機械能損失,不計摩擦力和空氣阻力。下列能表示該過程運動員速度大小v或加速度大小a隨時間t變化的圖像是()答案C8.(2023湖南,2,4分)如圖(a),我國某些農(nóng)村地區(qū)人們用手拋撒谷粒進行水稻播種。某次拋出的谷粒中有兩顆的運動軌跡如圖(b)所示,其軌跡在同一豎直平面內(nèi),拋出點均為O,且軌跡交于P點,拋出時谷粒1和谷粒2的初速度分別為v1和v2,其中v1方向水平,v2方向斜向上,忽略空氣阻力,關于兩谷粒在空中的運動,下列說法正確的是()A.谷粒1的加速度小于谷粒2的加速度B.谷粒2在最高點的速度小于v1C.兩谷粒從O到P的運動時間相等D.兩谷粒從O到P的平均速度相等答案B9.(2021江蘇,9,4分)如圖所示,A、B兩籃球從相同高度同時拋出后直接落入籃筐,落入籃筐時的速度方向相同,下列判斷正確的是()A.A比B先落入籃筐B(yǎng).A、B運動的最大高度相同C.A在最高點的速度比B在最高點的速度小D.A、B上升到某一相同高度時的速度方向相同答案D10.(2022山東,11,4分)(多選)如圖所示,某同學將離地1.25m的網(wǎng)球以13m/s的速度斜向上擊出,擊球點到豎直墻壁的距離4.8m。當網(wǎng)球豎直分速度為零時,擊中墻壁上離地高度為8.45m的P點。網(wǎng)球與墻壁碰撞后,垂直墻面速度分量大小變?yōu)榕銮暗?.75倍,平行墻面的速度分量不變。重力加速度g取10m/s2,網(wǎng)球碰墻后的速度大小v和著地點到墻壁的距離d分別為()A.v=5m/sB.v=32m/sC.d=3.6mD.d=3.9m答案BD11.(2022全國甲,24,12分)將一小球水平拋出,使用頻閃儀和照相機對運動的小球進行拍攝,頻閃儀每隔0.05s發(fā)出一次閃光。某次拍攝時,小球在拋出瞬間頻閃儀恰好閃光,拍攝的照片編輯后如圖所示。圖中的第一個小球為拋出瞬間的影像,每相鄰兩個球之間被刪去了3個影像,所標出的兩個線段的長度s1和s2之比為3∶7。重力加速度大小取g=10m/s2,忽略空氣阻力。求在拋出瞬間小球速度的大小。答案25考點三圓周運動12.(2022北京,8,3分)我國航天員在“天宮課堂”中演示了多種有趣的實驗,提高了青少年科學探索的興趣。某同學設計了如下實驗:細繩一端固定,另一端系一小球,給小球一初速度使其在豎直平面內(nèi)做圓周運動。無論在“天宮”還是在地面做此實驗,()A.小球的速度大小均發(fā)生變化B.小球的向心加速度大小均發(fā)生變化C.細繩的拉力對小球均不做功D.細繩的拉力大小均發(fā)生變化答案C13.(2023全國甲,17,6分)一質(zhì)點做勻速圓周運動,若其所受合力的大小與軌道半徑的n次方成正比,運動周期與軌道半徑成反比,則n等于()A.1B.2C.3D.4答案C14.(2023北京,10,3分)在太空實驗室中可以利用勻速圓周運動測量小球質(zhì)量。如圖所示,不可伸長的輕繩一端固定于O點,另一端系一待測小球,使其繞O做勻速圓周運動。用力傳感器測得繩上的拉力為F,用秒表測得小球轉(zhuǎn)過n圈所用的時間為t,用刻度尺測得O點到球心的距離為圓周運動的半徑R。下列說法正確的是()A.圓周運動軌道可處于任意平面內(nèi)B.小球的質(zhì)量為FRC.若誤將n-1圈記作n圈,則所得質(zhì)量偏大D.若測R時未計入小球半徑,則所得質(zhì)量偏小答案A15.(2022山東,8,3分)無人配送小車某次性能測試路徑如圖所示,半徑為3m的半圓弧BC與長8m的直線路徑AB相切于B點,與半徑為4m的半圓弧CD相切于C點。小車以最大速度從A點駛入路徑,到適當位置調(diào)整速率運動到B點,然后保持速率不變依次經(jīng)過BC和CD。為保證安全,小車速率最大為4m/s,在ABC段的加速度最大為2m/s2,CD段的加速度最大為1m/s2。小車視為質(zhì)點,小車從A到D所需最短時間t及在AB段做勻速直線運動的最長距離l為()A.t=2+7π4s,B.t=94+7πC.t=2+5126+D.t=2+5126+答案B16.(2021河北,9,6分)(多選)如圖,矩形金屬框MNQP豎直放置,其中MN、PQ足夠長,且PQ桿光滑。一根輕彈簧一端固定在M點,另一端連接一個質(zhì)量為m的小球,小球穿過PQ桿。金屬框繞MN軸分別以角速度ω和ω'勻速轉(zhuǎn)動時,小球均相對PQ桿靜止。若ω'>ω,則與以ω勻速轉(zhuǎn)動時相比,以ω'勻速轉(zhuǎn)動時()A.小球的高度一定降低B.彈簧彈力的大小一定不變C.小球?qū)U壓力的大小一定變大D.小球所受合外力的大小一定變大答案BD17.(2022福建,13,12分)清代乾隆的《冰嬉賦》用“躄躠”(可理解為低身斜體)二字揭示了滑冰的動作要領。500m短道速滑世界紀錄由我國運動員武大靖創(chuàng)造并保持。在其創(chuàng)造紀錄的比賽中,(1)武大靖從靜止出發(fā),先沿直道加速滑行,前8m用時2s。該過程可視為勻加速直線運動,求此過程加速度大小;(2)武大靖途中某次過彎時的運動可視為半徑為10m的勻速圓周運動,速度大小為14m/s。已知武大靖的質(zhì)量為73kg,求此次過彎時所需的向心力大小;(3)武大靖通過側身來調(diào)整身體與水平冰面的夾角,使場地對其作用力指向身體重心而實現(xiàn)平穩(wěn)過彎,如圖所示。求武大靖在(2)問中過彎時身體與水平面的夾角θ的大小。(不計空氣阻力,重力加速度大小取10m/s2,tan22°=0.40、tan27°=0.51、tan32°=0.62、tan37°=0.75)答案(1)4m/s2(2)1430.8N(3)27°18.(2023福建,15,12分)一種離心測速器的簡化工作原理如圖所示。細桿的一端固定在豎直轉(zhuǎn)軸OO'上的O點,并可隨軸一起轉(zhuǎn)動。桿上套有一輕質(zhì)彈簧,彈簧一端固定于O點,另一端與套在桿上的圓環(huán)相連。當測速器穩(wěn)定工作時,圓環(huán)將相對細桿靜止,通過圓環(huán)的位置可以確定細桿勻速轉(zhuǎn)動的角速度。已知細桿長度l=0.2m,桿與豎直轉(zhuǎn)軸的夾角α始終為60°,彈簧原長x0=0.1m,彈簧勁度系數(shù)k=100N/m,圓環(huán)質(zhì)量m=1kg;彈簧始終在彈性限度內(nèi),重力加速度大小取10m/s2,摩擦力可忽略不計。(1)若細桿和圓環(huán)處于靜止狀態(tài),求圓環(huán)到O點的距離;(2)求彈簧處于原長時,細桿勻速轉(zhuǎn)動的角速度大小;(3)求圓環(huán)處于細桿末端P時,細桿勻速轉(zhuǎn)動的角速度大小。答案(1)0.05m(2)106(3)10rad/s三年模擬考點強化練考點一曲線運動運動的合成與分解1.(2024屆湖南長沙市一中月考一,9)(多選)如圖所示,一塊橡皮用細線懸掛于O點,用釘子靠著線的左側,沿與水平方向成θ角的斜面向右上方以速度v勻速運動,運動中始終保持懸線豎直,橡皮的速度方向與水平方向的夾角為α,則()A.若θ=0,則α隨釘尖的速度v的增大而增大B.若θ=0,則α不會隨釘尖的速度v的變化而變化C.若θ=45°,釘尖的速度為v,則橡皮速度為22vD.若θ=45°,釘尖的速度為v,則橡皮速度為2+2答案BD2.(2024屆河南部分名校9月月考,3)河水的流速隨所處位置到一指定河岸的距離的變化關系如圖甲所示,船在靜水中的加速度與時間的關系如圖乙所示,若要使船以最短時間渡河,則以下判斷正確的是()A.船在河水中做勻變速運動B.船渡河的最短時間是10sC.船在行駛過程中,船頭始終與航線垂直D.船在剛登陸時的速度是64m/s答案B3.(2023屆福建福州三校聯(lián)考,7)(多選)如圖所示,不可伸長的輕繩,繞過光滑定滑輪C,與質(zhì)量為m的物體A連接,A放在傾角為θ的光滑斜面上,繩的另一端和套在固定豎直桿上的物體B連接,連接物體B的繩最初水平。從當前位置開始,使物體B以速度v沿桿勻速向下運動,重力加速度為g,設繩的拉力為T,在此后的一小段運動過程中,下列說法正確的是()A.物體A做勻速運動B.物體A做加速運動C.T小于mgsinθD.T大于mgsinθ答案BD4.(2023屆湖南衡陽市衡陽縣測試,25)如圖,將一質(zhì)量為m=1kg的小球從A點以初速度v0=10m/s水平拋出,小球受到水平向左、大小恒定的風力作用,一段時間后到達B點時的速度大小為v=20m/s、方向豎直向下,重力加速度g取10m/s2,其他阻力忽略不計,求:(1)水平風力F的大小;(2)小球從A運動到B過程中的最小動能。答案(1)5N(2)40J考點二拋體運動5.(2024屆江蘇揚州高郵開學考,9)如圖所示,某一小球以一定的速度水平拋出,在落地之前經(jīng)過空中A、B兩點,在A點小球速度為10m/s,方向與水平方向的夾角為30°,在B點小球速度方向與水平方向的夾角為60°(空氣阻力忽略不計,g=10m/s2)。以下判斷正確的是()A.小球經(jīng)過A、B兩點間的時間t=3sB.小球經(jīng)過A、B兩點間的時間t=2sC.A、B兩點間的高度差h=10mD.A、B兩點間的高度差h=20m答案C6.(2024屆河南部分名校二測,6)如圖所示,固定斜面的傾角θ=30°,在斜面上以初速度v0拋出一小球(不計空氣阻力),v0與斜面的夾角α=60°,重力加速度為g,斜面足夠長,下列說法正確的是()A.小球從拋出到落回斜面的時間是3B.小球落回斜面時速度方向與斜面的夾角是30°C.如果只增加初速度大小,小球落回斜面時速度方向與斜面的夾角將增大D.如果只增加初速度大小,小球落回斜面時速度方向與斜面的夾角將減小答案B7.(2023屆河北邢臺部分學校月考,7)北京冬奧會后,學校興趣小組為研究運動員的滑雪過程,制作的模擬賽道如圖所示,曲線賽道AB的末端B的切線水平,OD是傾斜直賽道。用小球模擬運動員(可視為質(zhì)點)。小球從曲面AB上的某位置由靜止釋放,到達B點后以速度v1飛出,經(jīng)t1落到足夠長的傾斜直賽道上的C點,此時速度方向與斜面夾角為θ1;調(diào)整小球釋放的位置,小球到達B點后以速度v2飛出,經(jīng)t2落到傾斜直賽道上的D點,此時速度方向與斜面夾角為θ2。已知O點在B點正下方,OC=CD,不計空氣阻力,以下關系正確的是()A.v2=2v1B.θ1>θ2C.t2>2t1D.B、C與B、D間的距離關系滿足2sBC=sBD答案B8.(2024屆福建寧德一模,8)(多選)如圖所示,可視為質(zhì)點的小球A、B分別同時從傾角為37°的光滑斜面頂端水平拋出和沿斜面下滑,平拋初速度大小為vA=5m/s,下滑初速度vB未知,兩小球恰好在斜面底端相遇,重力加速度g=10m/s2,則()A.斜面長5mB.B球初速度vB=4m/sC.相遇前,A、B兩球始終在同一高度D.相遇前兩小球最遠相距916答案BD考點三圓周運動9.(2024屆江蘇淮安開學考,6)如圖所示的修正帶,大齒輪齒數(shù)為N1,小齒輪齒數(shù)為N2,A、B分別為大、小齒輪邊緣上的點。下列說法正確的是()A.大、小齒輪轉(zhuǎn)動的方向相同B.A、B兩點的線速度大小之比為N1∶N2C.A、B兩點的角速度大小之比為N2∶N1D.A、B兩點的向心加速度大小之比為N22答案C10.(2024屆山東日照開學考,7)如圖所示,位于豎直面內(nèi)的光滑軌道AB與半徑為R的四分之一光滑圓弧軌道BC在B點水平相切,A點距地面高為65R,四分之一圓弧軌道的圓心O點恰好在水平地面上,重力加速度為g。質(zhì)量為m的小球從A點由靜止釋放,沿軌道運動到圓弧軌道上的P點(圖中未畫出)后與圓弧軌道分離,則小球在P點時的速度大小為()A.125gRC.gRD.4答案D11.(2024屆山東10月大聯(lián)考,3)一個內(nèi)壁光滑的圓錐形筒的軸線垂直于水平面,圓錐筒固定,有質(zhì)量相等的小球A和B沿著筒的內(nèi)壁在水平面內(nèi)做勻速圓周運動,如圖所示,A球的運動半徑較大,則()A.A球的角速度必大于B球的角速度B.A球的線速度必小于B球的線速度C.A球的運動周期必大于B球的運動周期D.A球?qū)ν脖诘膲毫Ρ卮笥贐球?qū)ν脖诘膲毫Υ鸢窩12.(2024屆湖北部分學校月考,7)旋轉(zhuǎn)木馬可以簡化為如圖所示的模型,a、b兩個小球分別用懸線懸于水平桿上的A、B兩點,A、B到O點距離之比為1∶2。裝置繞豎直桿勻速旋轉(zhuǎn)后,a、b兩球在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運動,兩懸線與豎直方向的夾角分別為α、θ,則下列關系正確的是()A.tanθ=2tanαB.tanθ=2tanαC.cosα=2cosθD.sinθ=2sinα答案B13.(2024屆山東濱州大聯(lián)考,11)(多選)如圖所示,光滑水平面上,一質(zhì)量為m的小物塊在水平恒力F作用下從A點由靜止開始做勻加速直線運動到B點,B點為光滑圓弧軌道最低點,在B點撤去恒力F后,小物塊剛好能夠通過圓弧軌道的最高點C,之后做平拋運動,剛好落到A點,圓弧軌道的半徑為R,重力加速度為g,下列說法正確的是()A.恒力F=54B.恒力F=52C.物塊落到A點時重力的瞬時功率大小為2mggRD.物塊在B點對軌道的壓力大小為5mg答案AC微專題專練微專題4有約束條件的平拋運動問題1.(2020浙江1月選考,5,3分)如圖所示,鋼球從斜槽軌道末端以v0的水平速度飛出,經(jīng)過時間t落在斜靠的擋板AB中點。若鋼球以2v0的速度水平飛出,則()A.下落時間仍為tB.下落時間為2tC.下落時間為2tD.落在擋板底端B點答案C2.(2024屆江蘇南通檢測,3)在某次演習中,轟炸機沿水平方向投放了一枚炸彈,炸彈正好垂直擊中山坡上的目標,山坡的傾角為θ,如圖所示。不計空氣阻力,則()A.僅改變炸彈的水平初速度,炸彈仍可能垂直擊中山坡B.僅改變炸彈投放高度,炸彈仍可能垂直擊中山坡C.可求出炸彈水平方向通過的距離D.可求出炸彈豎直方向下落的距離與水平方向通過的距離之比答案D3.(2022河北,10,6分)(多選)如圖,廣場水平地面上同種盆栽緊密排列在以O為圓心、R1和R2為半徑的同心圓上,圓心處裝有豎直細水管,其上端水平噴水嘴的高度、出水速度及轉(zhuǎn)動的角速度均可調(diào)節(jié),以保障噴出的水全部落入相應的花盆中。依次給內(nèi)圈和外圈上的盆栽澆水時,噴水嘴的高度、出水速度及轉(zhuǎn)動的角速度分別用h1、v1、ω1和h2、v2、ω2表示?；ㄅ璐笮∠嗤?半徑遠小于同心圓半徑,出水口截面積保持不變,忽略噴水嘴水平長度和空氣阻力。下列說法正確的是()A.若h1=h2,則v1∶v2=R2∶R1B.若v1=v2,則h1∶h2=R12C.若ω1=ω2,v1=v2,噴水嘴各轉(zhuǎn)動一周,則落入每個花盆的水量相同D.若h1=h2,噴水嘴各轉(zhuǎn)動一周且落入每個花盆的水量相同,則ω1=ω2答案BD4.(2023屆重慶高三四檢,6)如圖所示,由足夠多級臺階構成的階梯,每級臺階高度h=16cm,長度L=40cm。將小球(可視為質(zhì)點)從平臺上以v0=9m/s的速度水平拋出,不計空氣阻力,重力加速度g=10m/s2,小球拋出后首先落到的臺階是()A.第15級臺階B.第16級臺階C.第17級臺階D.第18級臺階答案C5.(2023屆黑龍江哈爾濱九中月考,8)如圖所示,一位同學玩飛鏢游戲。圓盤最上端有一點P,飛鏢拋出時與P等高,且距離P點為L。當飛鏢以初速度v0垂直盤面瞄準P點拋出的同時,圓盤繞經(jīng)過盤心O點的水平軸在豎直平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動。忽略空氣阻力,重力加速度為g,若飛鏢恰好擊中P點,則()A.飛鏢擊中P點所需的時間為LB.圓盤的半徑為gC.圓盤轉(zhuǎn)動的角速度的最小值為2πD.P點隨圓盤轉(zhuǎn)動的線速度大小可能為3π答案D6.(2023屆河南三門峽期末,6)如圖所示,MFN為豎直平面內(nèi)的光滑圓弧軌道,半徑為R,圓心為O,OF豎直,OM與豎直方向夾角θ=60°。一質(zhì)量為m的小球由P點以一定的初速度沿水平方向拋出,運動到M點時,速度方向恰好與圓弧軌道相切,P、O、N三點在同一水平線上。重力加速度為g,下列說法正確的是()A.小球在F點時對圓弧軌道的壓力為73B.小球在N點時對圓弧軌道的壓力為mgC.小球運動到圓弧軌道上與M點等高的位置時的速度大小v=gRD.小球從N點脫離圓弧軌道后,繼續(xù)上升的最大高度h=R答案D微專題5圓周運動中的臨界極值問題1.(2019海南單科,6,4分)如圖,一硬幣(可視為質(zhì)點)置于水平圓盤上,硬幣與豎直轉(zhuǎn)軸OO'的距離為r,已知硬幣與圓盤之間的動摩擦因數(shù)為μ(最大靜摩擦力等于滑動摩擦力),重力加速度大小為g。若硬幣與圓盤一起繞OO'軸勻速轉(zhuǎn)動,則圓盤轉(zhuǎn)動的最大角速度為()A.12μgrB.μgr答案B2.(2024屆福建泉州一檢,7)(多選)如圖,水平圓盤的圓心O處開一小孔,沿徑向固定一長度為L的細玻璃管PQ,P端與圓盤邊緣重合,Q端與圓心O重合,管內(nèi)有一半徑略小、質(zhì)量為m的小球,系在小球上的輕繩穿過小孔,下端懸掛重物,圓盤在電機驅(qū)動下可繞豎直軸OO'勻速轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)速為n時重物處于懸停狀態(tài),不計一切摩擦,重力加速度大小為g。下列說法正確的是()A.小球越靠近Q端,懸停的重物質(zhì)量越大B.小球越靠近P端,懸停的重物質(zhì)量越大C.若小球處于玻璃管正中間,懸停的重物質(zhì)量為2D.若略微增大圓盤轉(zhuǎn)速,重物將上升一定高度后再懸停答案BC3.(2024屆遼寧鞍山月考一,12)(多選)如圖所示,在勻速轉(zhuǎn)動的水平圓盤上,沿半徑方向放著用細繩相連的質(zhì)量均為m的兩個物體A和B,它們分居圓心兩側,與圓心距離分別為RA=r,RB=2r,與圓盤間的動摩擦因數(shù)均為μ,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度為g,當圓盤轉(zhuǎn)速加快到兩物體剛好要發(fā)生滑動時,則下列說法正確的是()A.此時圓盤的角速度為2B.此時繩子張力為μmgC.此時