2022届高考物理二轮复习力学专项培优练 选择题 三

2022届高考物理二轮复习力学专项培优练选择题 三 1.如图所示，从匀速运动的水平传送带边缘垂直弹入一底面涂有墨汁的棋子，棋子在传送带表面滑行一段时间后随传送带一起运动。以传送带的运动方向为x轴正方向，棋子的初速度方向为y轴正方向，以出发点为坐标原点，棋子在传送带上留下的墨迹为( )A.B.C.D.2.如图所示，将一小球从空中A点以速度水平抛出，经过一段时间后，小球以大小为的速度经过B点，不计空气阻力的影响，则小球从A到B（重力加速度为g）( )A.经过的时间为B.速度增量为，方向竖直向下C.水平位移为D.下落高度为3.如图所示，一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质不可伸长的缆绳提升一箱货物。已知货箱的质量为，货物的质量为m，货车向左做匀速直线运动。在将货物提升到图示的位置时，货箱的速度为v，连接货车的缆绳与水平方向的夹角为，不计一切摩擦，重力加速度为g，下列说法正确的是( )A.货车的速度等于B.货车运动的速度等于C.缆绳中的拉力等于D.货物处于失重状态4.如图所示，水平地面上固定有一个斜面，斜面倾角为，从斜面顶端向右平抛一个小球（可视为质点），当初速度为时，小球恰好落到斜面底端，平抛的飞行时间为。现用不同的初速度v从该斜面顶端向右平抛这个小球，则平抛运动结束时，下列关于小球末速度方向与水平方向夹角的正切值随初速度v变化的图像，以及小球平抛运动飞行时间t随初速度v变化的图像正确的是( )A.B.C.D.5.如图所示，在坡度一定的斜面顶点以大小相同的初速度v同时水平向左与水平向右抛出两个小球A和B，两侧面的倾角分别为30和60，小球均落在斜面上。若不计空气阻力，则A和B两小球的运动时间之比为( )A.9:1B.1:9C.3:1D.1:36.在游乐园，质量为m的人乘坐如图所示的过山车，过山车从一定高度释放后，在竖直平面内通过了一个光滑的圆形轨道（车的运动轨迹如图中虚线所示，重力加速度为g），下列说法正确的是（重力加速度为g）( )A.车在最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，若没有保险带，人一定会掉下去B.人在最低点时对座位的压力大于C.人在最高点和最低点时的向心加速度大小相等D.人在最高点时对座位仍可能产生压力，但压力一定小于7.一轻杆的一端固定质量为m的小球，以另一端O为圆心，使小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动，如图所示，则下列说法正确的是（重力加速度为g）( )A.小球过最高点的最小速度是B.小球过最高点时，杆所受到的弹力可以等于零C.小球过最高点时，杆对球的作用力一定随速度的增大而增大D.小球过最高点时，杆对球的作用力一定随速度的增大而减小8.如图所示，粗糙水平圆盘上，质量均为m的两物块叠放在一起，到轴心的距离为L，随圆盘一起做匀速圆周运动。已知圆盘与B之间的动摩擦因数为，B与A之间的动摩擦因数为，假如最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（重力加速度为g）( )A.物块一起匀速转动的过程中加速度恒定B.物块一起转动的过程中所需向心力大小相等C.一起转动的最大速度为D.当恰好发生相对运动时圆盘对B的摩擦力为9.如图为车牌自动识别系统的直杆道闸，离地面高为1 m的细直杆可绕O点在竖直面内匀速转动。汽车从自动识别线处到达直杆处的时间为3.3 s，自动识别系统的反应时间为0.3 s；汽车可看成高1.6 m的长方体，其左侧面底边在直线上，且O到汽车左侧面的距离为0.6 m，要使汽车安全通过道闸，直杆转动的角速度至少为( )A.B.C.D.10.近年来我国高速铁路发展迅速，现已知某新型国产列车某车厢质量为m，如果列车要进入半径为R的弯道，如图所示，已知两轨间宽度为L，内外轨高度差为h，重力加速度为g，该弯道处的设计速度最为适宜的是( )A.B.C.D.11.如图所示为学员驾驶汽车在水平面上绕O点做匀速圆周运动的俯视图。已知质量为60 kg的学员在A点位置，质量为70 kg的教练员在B点位置，A点的转弯半径为5.0 m，B点的转弯半径为4.0 m，则学员和教练员（均可视为质点）( )A.运动周期之比为5:4B.运动线速度大小之比为1:1C.向心加速度大小之比为4:5D.受到的合力大小之比为15:1412.如图所示，粗糙水平圆盘上，质量相等的两物块叠放在一起，随圆盘一起做匀速圆周运动，则下列说法正确的是( )A.物块的运动属于匀变速曲线运动B.B的向心力是A的向心力的2倍C.盘对B的摩擦力是B对A的摩擦力的2倍D.若B先滑动，则B与A之间的动摩擦因数小于盘与B之间的动摩擦因数13.汽车后备厢盖一般都配有可伸缩的液压杆，如图甲所示，其示意图如同乙所示，可伸缩液压杆上端固定于后盖上A点，下端固定于厢内点，B也为后盖上一点，后盖可绕过O点的固定铰链转动，在合上后备厢盖的过程中( )A.A点相对点做圆周运动B.A点与B点相对于O点转动的线速度大小相等C.A点与B点相对于O点转动的角速度相等D.A点与B点相对于O点转动的向心加速度大小相等14.如图所示，半径为R的半球形容器固定在水平转台上，转台绕过容器球心O的竖直轴线以角速度匀速转动。质量不同的小物块随容器转动且相对器壁静止，和球心O的连线与竖直方向的夹角分别为和，则( )A.A的质量一定小于B的质量B.受到的摩擦力可能同时为零C.若A不受摩擦力，则B受沿容器壁向上的摩擦力D.若增大，受到的摩擦力可能都增大15.如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度转动，盘面上离转轴2.5 m处有一小物体，小物体与圆盘始终保持相对静止，小物体与盘面间的动摩擦因数为。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，盘面与水平面间的夹角为。则的最大值为( )A.B.C.D.答案以及解析1.答案：A解析：依据运动的合成与分解，以传送带为参考系，棋子在垂直传送带方向做初速度不为零的匀减速直线运动，而在平行传送带方向做初速度不为零的匀减速直线运动，根据矢量的合成与分解法则，合初速度与合加速度共线，所以棋子在传送带上留下的墨迹为直线，故A正确，B、C、D错误。2.答案：C解析：小球经过B点时速度的增量即竖直方向的分速度，为，由得运动时间，故A、B错误；根据平抛运动的规律得小球的水平位移，下落的高度，故C正确，D错误。3.答案：B解析：将货车的速度在沿着缆绳方向与垂直缆绳方向进行分解，如图所示。由于缆绳不可伸长，货箱向上运动的速度和货车速度在沿着缆绳方向的分量相等，故，则货车运动的速度，A错误，B正确；因不变，减小，可知货箱向上运动的速度增大，货箱和货物整体向上做加速运动，由牛顿第二定律知缆绳中的拉力大于，处于超重状态，故C、D错误。4.答案：B解析：当速度时，小球将落在斜面上，根据落在斜面上的小球的位移方向与水平方向夹角的正切值等于小球落在斜面上末速度方向与水平方向夹角正切值的一半可知，此时末速度方向与水平方向夹角的正切值为定值，设小球运动时间为t，则，则，小球落在斜面上时为定值，则此过程时间与速度v成正比。当速度时，小球将落到水平面上，则有，由于高度一定，则时间t为定值，则与v成反比。故A、C、D错误，B正确。5.答案：D解析：小球平抛落在倾角为的斜面上，水平位移，竖直位移，根据几何关系，解得时间，所以，A、B、C错误，D正确。6.答案：B解析：设圆形轨道的半径为r，当人与保险带间恰好没有作用力时，由重力提供向心力，有，临界速度为。当车在最高点时的速度时，没有保险带，人也不会掉下来，故A错误。人在最低点时的加速度方向竖直向上，根据牛顿第二定律得，可知，人处于超重状态，人对座位的压力大于，故B正确。在最高点和最低点时的速度大小不等，根据向心加速度公式，可知人在最高点时和最低点时的向心加速度大小不相等，故C错误。当人在最高点时的速度时，人对座位产生压力，当速度增大到时，根据牛顿第二定律有，解得，则由牛顿第三定律可知，此时人对座位的压力为，故D错误。7.答案：B解析：由于杆对小球的力可以为拉力，也可以为支持力，所以小球过最高点的最小速度为0，故A错误；当小球在最高点的速度时，小球靠重力提供向心力，杆受到的弹力为零，故B正确；当杆在最高点对小球的力为支持力时，速度越大，作用力越小，当力为拉力时，速度越大，作用力越大，故C、D错误。8.答案：BC解析：两物块做匀速圆周运动的向心加速度大小恒定，方向始终指向圆心，故A错误；根据向心力公式可知，物块一起转动的过程中所需向心力大小相等，故B正确；对整体进行受力分析，当最大静摩擦力提供向心力时，有，解得，对A进行受力分析，当B对A的最大静摩擦力提供向心力时，有，解得，故一起转动的最大角速度为，此时圆盘对B的摩擦力为，故C正确，D错误。9.答案：D解析：由题意知，要使汽车安全通过道闸，直杆在3.3 s内拾起的角度至少为，其中自动识别系统的反应时间为0.3 s，所以直杆抬起的角速度至少为，D项正确，A、B、C项错。10.答案：A解析：本题易错之处是向心力方向的确定。列车转弯时的向心力由列车的重力和轨道对列车的支持力的合力提供，方向沿水平方向，根据牛顿第二定律可知，解得，选项A正确。11.答案：D解析：两点做圆周运动的角速度相等，根据知，周期相等，故A错误。根据，半径之比为5:4，知线速度大小之比为5:4，故B错误。根据知，向心加速度大小之比为5:4，故C错误。根据，向心加速度大小之比为5:4，质量之比为6:7，知合力大小之比为15:14，故D正确。12.答案：C解析：做匀速圆周运动，加速度方向不断变化，属于非匀变速曲线运动，选项A错误；根据，且两物块的角速度相等，转动半径相等，质量相等，则向心力相等，选项B错误；对整体分析，对A分析，有，故盘对B的摩擦力是B对A的摩擦力的2倍，选项C正确；对整体分析，解得，对A分析，解得，若B先滑动，可知B先达到临界角速度，可知B的临界角速度较小，则，选项D错误。13.答案：C解析：在合上后备厢盖的过程中，的长度是变化的，因此A点相对点不是做圆周运动，选项A错误；在合上后备厢盖的过程中，A点与B点都是绕O点做圆周运动，相同的时间绕O点转过的角度相同，即A点与B点相对O点的角速度相等，但是大于，根据，可知B点相对于O点转动的线速度大，故选项B错误，C正确；根据向心加速度公式，可知B点相对O点的向心加速度大于A点相对O点的向心加速度，故选项D错误。14.答案：D解析：当B不受摩擦力时，受力分析如图所示，根据牛顿第二定律得，解得，同理可得，当A不受摩擦力时，可知物块转动角速度与物块的质量无关，所以无法判断质量的大小关系，由于，所以，则受到的摩擦力不可能同时为零，选项AB错误；若A不受摩擦力，此时转台的角速度为，所以物块B的向心力大于摩擦力为零时的向心力，此时B受沿容器壁向下的摩擦力，如果转台角速度从开始增大，的向心力都增大，所受的摩擦力都增大，所以选项C错误，D正确。15.答案：C解析：当物体转到圆盘的最低点，所受的静摩擦力沿斜面向上达到最大时，角速度最大，由牛顿第二定律得，解得，故选C。