（浙江专版）2022年高考物理一轮复习 第5章 曲线运动检测

（浙江专版）2022年高考物理一轮复习 第5章 曲线运动检测一、选择题(每小题只有一个选项正确,共65分)1.如图所示,起重机将货物沿竖直方向匀速吊起,同时又沿横梁水平向右匀加速运动。此时,站在地面上观察,货物运动的轨迹可能是下图中的()2.对平抛运动,下列说法正确的是()A.平抛运动是加速度大小不变、方向不断变化的曲线运动B.做平抛运动的物体,在任何相等的时间内位移的增量都是相等的C.平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动D.落地时间和落地时的速度只与抛出点的高度有关3.如图所示,x轴在水平地面上,y轴在竖直方向上。图中画出了从y轴上不同位置沿x轴正向水平抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹。小球a从(0,2L)抛出,落在(2L,0)处;小球b、c从(0,L)抛出,分别落在(2L,0)和(L,0)处。不计空气阻力,下列说法正确的是()A.a和b初速度相同B.a和b运动时间相同C.b的初速度是c的两倍D.a运动时间是b的两倍4.如图所示,滑板运动员以速度v0从离地高度为h的平台末端水平飞出,落在水平地面上。忽略空气阻力,运动员和滑板可视为质点,下列表述正确的是()A.v0越大,运动员在空中运动时间越长B.v0越大,运动员落地瞬间速度越大C.运动员落地瞬间速度方向与高度h无关D.运动员落地位置与v0大小无关5.如图所示,一位同学做飞镖游戏,已知圆盘的直径为d,飞镖距圆盘为L,且对准圆盘上边缘的A点水平抛出,初速度为v0,飞镖抛出的同时,圆盘以垂直圆盘过盘心O的水平轴匀速运动,角速度为。若飞镖恰好击中A点,则下列关系正确的是()A.d=L2gB.L=(1+2n)v0(n=0,1,2,3,)C.v0=D.d2=g2(1+2n)2(n=0,1,2,3,)6.公路急转弯处通常是交通事故多发地带。如图,某公路急转弯处是一圆弧,当汽车行驶的速率为vc时,汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势。则在该弯道处()A.路面外侧低内侧高B.车速只要低于vc,车辆便会向内侧滑动C.车速虽然高于vc,但只要不超出某一最高限度,车辆便不会向外侧滑动D.当路面结冰时,与未结冰时相比,vc的值变小7.为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动,用如图所示的装置进行实验。小锤打击弹性金属片,A球水平抛出,同时B球被松开,自由下落,关于该实验,下列说法中正确的有()A.两球的质量应相等B.B球先落地C.应改变装置的高度,多次实验D.实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动8.在水平路面上做匀速直线运动的小车上有一固定的竖直杆,杆上的三个水平支架上有三个完全相同的小球A、B、C,它们离地面的高度分别为3h、2h和h,当小车遇到障碍物P时,立即停下来,三个小球同时从支架上水平抛出,先后落到水平路面上,如图所示。则下列说法正确的是()A.三个小球落地时间差与车速有关B.三个小球落地点的间隔距离L1=L2C.三个小球落地点的间隔距离L1L29.如图所示,运动员以速度v在倾角为的倾斜赛道上做匀速圆周运动。已知运动员及自行车的总质量为m,做圆周运动的半径为R,重力加速度为g,将运动员和自行车看作一个整体,则()A.受重力、支持力、摩擦力、向心力作用B.受到的合力大小为F=C.若运动员加速,则一定沿斜面上滑D.若运动员减速,则一定加速沿斜面下滑10.有关圆周运动的基本模型,下列说法不正确的是()A.如图甲,汽车通过拱桥的最高点处于失重状态B.如图乙所示是一圆锥摆,增大,若保持圆锥的高不变,则圆锥摆的角速度不变C.如图丙,同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动,则在A、B两位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小相等D.火车转弯超过规定速度行驶时,外轨对火车轮缘会有挤压作用11.如图所示,两个相对的斜面,倾角分别为=37和=53。在顶点把两个小球以同样大小的初速度分别向左、向右水平抛出,小球都落在斜面上。若不计空气阻力,则a、b两个小球的运动时间之比为()A.11B.43C.169D.91612.如图所示,位于同一高度的小球A、B分别以v1和v2的速度水平抛出,都落在了倾角为30的斜面上的C点,小球B恰好垂直打到斜面上,则v1、v2之比为()A.11B.21C.32D.2313.如图所示,一小物块被夹子夹紧,夹子通过轻绳悬挂在小环上,小环套在水平光滑细杆上,物块质量为m,到小环的距离为L,其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为F。小环和物块以速度v向右匀速运动,小环碰到杆上的钉子P后立刻停止,物块向上摆动。整个过程中,物块在夹子中没有滑动。小环和夹子的质量均不计,重力加速度为g。下列说法正确的是()A.物块向右匀速运动时,绳中的张力等于2FB.小环碰到钉子P时,绳中的张力大于2FC.物块上升的最大高度为D.速度v不能超过二、非选择题(共35分)14.(9分)两个同学根据不同的实验条件,进行了研究平抛运动的实验:(1)甲同学采用如图甲所示的装置。用小锤击打弹性金属片,使A球沿水平方向弹出,同时B球被松开,自由下落,观察到两球同时落地,改变小锤击打的力度,即改变A球被弹出时的速度,两球仍然同时落地,这说明。(2)乙同学采用如图乙所示的装置。两个相同的弧形轨道M、N,分别用于发射小铁球P、Q,其中N的末端可看作与光滑的水平板相切,两轨道上端分别装有电磁铁C、D;调节电磁铁C、D的高度使AC=BD,从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等,现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上,然后切断电源,使两小球同时以相同的初速度v0分别从轨道M、N的末端射出。实验可观察到的现象应是。仅仅改变弧形轨道M的高度,重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这说明。15.(12分)如图所示,质量m=2.0 kg的木块静止在高h=1.8 m的水平台上,木块距平台右边缘7.75 m,木块与平台间的动摩擦因数=0.2。用F=20 N的水平拉力拉动木块,木块向右运动s1=4.0 m时撤去F。不计空气阻力,g取10 m/s2,求:(1)F作用于木块的时间;(2)木块离开平台时的速度;(3)木块落地时距平台边缘的水平距离。16.(14分)如图所示,一个质量为0.6 kg的小球以某一初速度从P点水平抛出,恰好从光滑圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧(不计空气阻力,进入圆弧时无机械能损失)。已知圆弧的半径R=0.3 m,=60,小球到达A点时的速度vA=4 m/s。(g取10 m/s2)求:(1)小球做平抛运动的初速度v0;(2)P点与A点的水平距离和竖直高度;(3)小球到达圆弧最高点C时对轨道的压力。第五章检测曲线运动1.D货物同时参与两个方向的运动,一是竖直向上的匀速运动,二是水平向右的匀加速运动,其合运动是曲线运动,运动的加速度水平向右,合外力的方向水平向右,运动轨迹应向合外力方向弯曲,所以D选项正确。2.C平抛运动的物体只受重力作用,其加速度为重力加速度,故A项错误;做平抛运动的物体,在任何相等的时间内,其竖直方向位移增量y=gt2,水平方向位移不变,故B项错误;平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,且落地时间t=,落地速度为v=,所以C项对,D项错。3.Cb、c的高度相同,小于a的高度,根据h=gt2,得t=,知b、c的运动时间相同,a的运动时间是b的运动时间的倍,故B、D错误;因为a的运动时间长,但是a、b的水平位移相同,根据x=v0t知,a的水平速度小于b的水平速度,故A错误;b、c的运动时间相同,b的水平位移是c的水平位移的两倍,则b的初速度是c的初速度的两倍,故C正确。故选C。4.B运动员在竖直方向上做自由落体运动,运动员做平抛运动的时间t=,只与高度有关,与速度无关,A项错误;运动员的末速度是由初速度和竖直方向上的速度合成的,合速度v=,初速度越大,合速度越大,B项正确;物体在竖直方向上的速度vy=,高度越高,落地时竖直方向上的速度越大,故合速度方向与高度h有关,C项错误;运动员在水平方向上做匀速直线运动,落地的水平位移x=v0t=v0,故落地的位置与初速度有关,D项错误。5.B依题意飞镖做平抛运动的同时,圆盘上A点做匀速圆周运动,恰好击中A点,说明A正好在最低点被击中,则A点转动的时间t=,平抛的时间t=,则有,B正确、C错误;平抛的竖直位移为d,则d=gt2,联立有d2=g2(2n+1)2,A、D错误。6.C7.C小锤打击弹性金属片后,A球做平抛运动,B球做自由落体运动。A球在竖直方向上的运动情况与B球相同,做自由落体运动,因此两球同时落地。实验时,需A、B两球从同一高度开始运动,对质量没有要求,但两球的初始高度及击打力度应该有变化,实验时要进行35次得出结论。本实验不能说明A球在水平方向上的运动性质,故选项C正确,选项A、B、D错误。8.C车停下后,A、B、C均以初速度v0做平抛运动,且运动时间t1=,t2=t1,t3=t1水平方向上有:L1=v0t3-v0t2=()v0t1L2=v0t2-v0t1=(-1)v0t1可知L1L2,选项C正确。9.B受力分析可知,运动员和自行车整体受到重力、支持力和摩擦力的作用,A错误;做匀速圆周运动的物体,受到的合力充当向心力F=,B正确;当运动员所受的静摩擦力沿倾斜赛道向下未达到最大值时,运动员加速,不一定沿倾斜赛道上滑,C错误;同理,当运动员所受的静摩擦力沿倾斜赛道向上未达到最小值时,运动员减速,不一定沿倾斜赛道下滑,D错误。10.C汽车在最高点时,mg-FN=,知FNmg,故处于失重状态,A正确;图乙是一圆锥摆,重力和拉力的合力F=mgtan =m2r,r=Lsin ,知=,故增大,但保持圆锥的高不变,角速度不变,B正确;根据受力分析知小球在两位置受力情况相同,即向心力大小相等,由F=m2r知r不同,角速度不同,C错误;火车转弯超过规定速度行驶时,重力和支持力的合力不足以提供向心力,则外轨对轮缘会有挤压作用,D正确。故选C。11.D对a球分析可知,=tan ,得ta=。对b球分析可知,=tan ,tb=。将数值代入解得tatb=916。12.C小球A做平抛运动,有x=v1t,y=gt2,又tan 30=,联立得v1=gt。小球B恰好垂直打到斜面上,则有tan 30=则得v2=gt。故v1v2=32。13.D物块向右匀速运动时,绳中的张力FT=mg;小环碰到钉子P时,绳中的张力为FT=mg+m;物块上升的最大高度为h,则mgh=mv2,h=;根据FT=mg+m2F,得速度v不能超过。14.答案 (1)平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动(2)P球击中Q球平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动解析 (1)通过对照实验,说明两球具有等时性,由此说明平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动。(2)两球在水平轨道上相遇,水平方向上运动情况相同,说明平抛运动的水平分运动是匀速直线运动。15.答案 (1)1.0 s(2)7.0 m/s(3)4.2 m解析 (1)对木块进行受力分析,根据牛顿第二定律,有F-Ff=ma,由竖直方向平衡得mg-FN=0,摩擦力Ff=FN,由运动学公式有s1=at2,代入数据得a=8.0 m/s2,t=1.0 s。(2)设木块离开平台时的速度为v,拉力F撤去时木块只受摩擦力作用,加速度a1=g=2 m/s2速度v1=at=8 m/s则由运动学公式有-v2=2a1s2,其中s2=7.75 m-4 m=3.75 m,代入数据得v=7.0 m/s。(3)设木块在空中运动的时间为t,落地时距平台边缘的水平距离为s,根据运动学公式h=gt2,s=vt,代入数据解得s=4.2 m。16.答案 (1)2 m/s(2)0.69 m0.6 m(3)8 N方向竖直向上解析 (1)小球到A点的速度如图所示,小球做平抛运动的初速度v0等于vA的水平分速度。由图可知v0=vx=vAcos =4cos 60 m/s=2 m/s。(2)由图可知,小球运动至A点时竖直方向的分速度为vy=vAsin =4sin 60 m/s=2 m/s,设P点与A点的水平距离为x,竖直高度为h,则vy=gt,=2gh,x=v0t,联立以上几式解得x0.69 m,h=0.6 m。(3)取A点为重力势能的零点,由机械能守恒定律得+mg(R+Rcos ),代入数据得vC= m/s设小球到达圆弧最高点C时,轨道对它的弹力为FN,由圆周运动向心力公式得FN+mg=m,代入数据得FN=8 N,由牛顿第三定律可知,小球对轨道的压力大小FN=FN=8 N,方向竖直向上。