高考物理新题快递专题04曲线运动

高考物理新题快递专题04曲线运动

专题 04 曲线运动 一．选择题 1. （2018 贵阳一模）一条水平放置的水管，距地面高 h=1.8m，水管的横截面积为 S=m2。水 从管口处以 v=2m/s 不变的速率源源不断地沿水平方向射出，设出口处横截面上各处水的速 率都相等，假设水流在空中不散开，重力加速度 g 取 10m/s2，不计阻力。请估算水流稳定后 空中的水的体积为 A．3.2×10-4m3 B．4×10-4m3 C．2.4×10-4m3 D. 2.4×10-3m3 【参考答案】C 【命题意图】本题考查建模、平抛运动规律及其相关的知识点。 2.（2018 湖北咸宁期中联考）如图所示，小船以大小为 v（小船在静水中的速度）、方向与 上游河岸成θ的速度从 O 处过河，经过一段时间，正好到达正对岸的 O’处，现要使小船在 更短的时间内过河并且也正好到达正对岸 O’处。在水流速度不变的情况下，可采取的方法 是 A．θ角不变且 v 增大 B．θ角减小且 v 增大 C．θ角增大且 v 减小 D．θ角增大且 v 增大 【参考答案】D 【名师解析】若在增大 v 的同时，适当增大θ角，才能保证水流方向的分速度不变，而垂直 河岸的分速度增大，则小船才能垂直到达河对岸，且时间更短，选项 D 正确。 3.（2018 洛阳联考）如图所示，长为 L 的轻直棒一端可绕固定轴 O 转动，另一端固定一质 量为 m 的小球，小球搁在水平升降台上，升降平台以速度 v 匀速上升，下列说法正确的是 ( )[来 源:] A．小球做匀速圆周运动 B．当棒与竖直方向的夹角为α时，小球的速度为 vLcos α) C．棒的角速度逐渐增大 D．当棒与竖直方向的夹角为α时，棒的角速度为 vLsin α) 【参考答案】D 4. (2018·山东临沂检测)有一个质量为 4 kg 的质点在 x－y 平面内运动，在 x 方向的速度 图象和 y 方向的位移图象分别如图甲、乙所示，下列说法正确的是( ) A．质点做匀变速直线运动 B．质点所受的合外力为 22 N C．2 s 时质点的速度为 6 m/s D．0 时刻质点的速度为 5 m/s 【参考答案】D 5. （2018 洛阳一模）如图所示，将一篮球从地面上方 B 点斜向上抛出，刚好垂直击中篮板 上 A 点，不计空 气阻力，若从抛射点 B 向篮板方向水平移动一小段距离，仍使抛出的篮球垂直击中 A 点，则 可行的是（ ） A．增大抛射速度 ，同时减小抛射角 B．增大抛射角 ，同时减小抛出速度 C．减小抛射速度 ，同时减小抛射角 D．增大抛射角 ，同时增大抛出速度 【参考答案】B 【名师解析】把篮球的运动逆向看作平抛运动，若从抛射点 B 向篮板方向水平移动一小段距 离，仍使抛出的篮球垂直击中 A 点，则需要增大抛射角 ，同时减小抛出速度 ，选项 B 正确 6．（2018 湖南长郡中学实验班选拔考试）如图所示，b 是长方形 acfd 对角线的交点，e 是 底边 df 的中点，a、b、c 处的三个小球分别沿图示方向做平抛运动，下列表述正确的是 A．若 a、b、c 处三球同时抛出，三球可能在 de 之间的区域相遇 B．只要 b、c 处两球同时幵始做平抛运动，二者不可能在空中相遇 C．若 a、b 处两球能在地面相遇，则 a、b 在空中运动的时间之比为 2:1 D．若 a、c 处两球在 点相遇，则一定满足 【参考答案】BD 7.（2018 石家庄模拟）如图所示，甲球从 O 点以水平速度 v1 飞出，落在水平地面上的 A 点。 乙球从 B 点以水平速度 v2 飞出，落在水平地面上的 B 点反弹后恰好也落在 A 点.已知乙球在 B 点与地面碰撞反弹后瞬间水平方向的分速度不变、竖直方向的分速度方向相反大小不变， 不计空气阻力。下列说法正确的是 A.由 O 点到 A 点，甲球运动时间与乙球运动时间相等 B.甲球由 O 点到 A 点的水平位移是乙球由 O 点到 B 点水平位移的 3 倍 C. v1:v2 =3:1 D. v1:v2 =2:1 【参考答案】BC 8．（2018 湖南怀化期中联考）质量为 m 的小球由轻绳 a 和 b 分别系于一轻质细杆的 B 点和 A 点，如图所示， 绳 a 与水平方向成θ角，绳 b 在水平方向且长为 l，当轻杆绕轴 AB 以角速度ω匀速转动时， 小球在水平面 内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是 A. a 绳的张力可能为零 B. a 绳的张力随角速度的增大而增大 C. 当角速度 ，b 绳将出现弹力 D. 若 b 绳突然被剪断，则 a 绳的弹力一定发生变化 【参考答案】C 【名师解析】由于小球 m 的重力不为零，a 绳的张力不可能为零，b 绳的张力可能为零，选 项 A 错误；由于 a 绳的张力在竖直方向的分力等于重力，所以 a 绳的张力随角速度的增大不 变，b 绳的张力随角速度的增大而增大，选项 B 错误；若 b 绳中的张力为零，设 a 绳中的张 力为 F，对小球 m，Fsinθ=mg，Fcosθ=mω2l，联立解得：ω= ，即当角速度 ，b 绳将出现弹力，选项 C 正确；若ω= ，b 绳突然被剪断，则 a 绳 的弹力不发生变化，选项 D 错误。 9.（2018 北京密云质检）如图所示甲、乙、丙、丁是游乐场中比较常见的过山车，甲、乙 两图的轨道车在 轨道的外侧做圆周运动，丙、丁两图的轨道车在轨道的内侧做圆周运动，两种过山车都有安 全锁(由上、下、 侧三个轮子组成)把轨道车套在了轨道上，四个图中轨道的半径都为 R，下列说法正确的是 ( ) A．甲图中，当轨道车以一定的速度通过轨道最高点时，座椅一定给人向上的力 B．乙图中，当轨道车以一定的速度通过轨道最低点时，安全带一定给人向上的力 C．丙图中，当轨道车以一定的速度通过轨道最低点时，座椅一定给人向上的力 D．丁图中，轨道车过最高点的最小速度为 【参考答案】BC 10. (2018 徐州期中)如图所示，链球上面安有链子和把手。运动员两手握着链球的把手， 人和球同时快速旋转，最后运动员松开把手，链球沿斜向上方向飞出，不计空气阻力。关于 链球的运动, 下列说法正确的有 A. 链球脱手后做匀变速曲线运动 B. 链球脱手时沿金属链方向飞出 C. 链球抛出角度一定时，脱手时的速率越大，则飞得越远 D. 链球脱手时的速率一定时，抛出角度越小，一定飞得越远 【参考答案】AC 11. .(2018·河南洛阳名校联考)在室内自行车比赛中，运动员以速度 v 在倾角为θ的赛道 上做匀速圆周运动。已知运动员的质量为 m，做圆周运动的半径为 R，重力加速度为 g，则 下列说法正确的是( ) A．将运动员和自行车看作一个整体，整体受重力、支持力、摩擦力和向心力的作用 B．运动员受到的合力大小为 mv2R )，做圆周运动的向心力大小也是 mv2R ) C．运动员做圆周运动的角速度为 vR D．如果运动员减速，运动员将做离心运动 【参考答案】B 【名师解析】向心力是整体所受力的合力，选项 A 错误；做匀速圆周运动的物体，合力提供 向心力，选项 B 正确；运动员做圆周运动的角速度为ω＝vR)，选项 C 错误；只有运动员加速 到所受合力不足以提供做圆周运动的向心力时，运动员才做离心运动，选项 D 错误。 12.（2018 南阳一中质检）如图所示，水平地面的上空有一架飞机在进行投弹训练，飞机沿 水平方向作匀加速直线运动．当飞机飞经观察点 B 点正上方 A 点时投放一颗炸弹，经时间 T 炸弹落在观察点 B 正前方 L1 处的 C 点，与此同时飞机投放出第二颗炸弹，最终落在距观察 点 B 正前方 L2 处的 D 点，且 L2=3L1，空气阻力不计．以下说法正确的有（ ） A．飞机第一次投弹的速度为 B．飞机第二次投弹时的速度为 2 C．飞机水平飞行的加速度为 D．两次投弹时间间隔 T 内飞机飞行距离为 【参考答案】AD 二．计算题 1.（2018 北京石景山期末）有一辆质量为 800 kg 的小汽车驶上圆弧半径为 50 m 的拱桥。 取重力加速度大小 g=10 m/s2。 （1）若汽车到达桥顶时速度为 5 m/s，求汽车对桥的压力大小。 （2）若汽车经过桥顶时恰好对桥顶没有压力而腾空，求汽车的速度大小。汽车对地面的压 力过小是不安全的，对于同样的车速，请说明拱桥圆弧的半径大些比较安全，还是小些比较 安全。 （3）如果拱桥的半径增大到与地球半径 R=6400 km 一样，汽车要在桥面上腾空，求汽车最 小速度的大小。 【名师解析】 （1）汽车到达桥顶时，重力和支持力的合力提供向心力，据牛顿第二定律 ………（1 分） FN =7600 N ………（1 分） 据牛顿第三定律，汽车对桥顶的压力大小 FN′= FN =7600 N （ 1 分 ） （3）汽车要在地面上腾空，所受的支持力为零，重力提供向心力，则有 ……………………（1 分） 得： =8000m/s ………（1 分） 2．（2018 陕西宝鸡期末）如图所示，餐桌中心是一个半径为 的圆盘，圆盘可绕中 心轴转动，近似认为圆盘与餐桌在同一水平面内且两者之间的间隙可忽略不计。已知放置在 圆盘边缘的小物体与圆盘的动摩擦因数为 ，与餐桌的动摩擦因数为 ， 餐桌离地高度为 。设小物体与圆盘以及餐桌之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力， 重力加速度为 。 （1）为使物体不滑到餐桌上，圆盘的角速度 的最大值为多少？ （2）缓慢增大圆盘的角速度，物体从圆盘上甩出，为使物体不滑落到地面，餐桌半径 的 最小值为多大？ （3）若餐桌半径 ，则在圆盘角速度缓慢增大时，物体从圆盘上被甩出后滑落到地 面上的位置到从圆盘甩出点的水平距离 为多少？ 【名师解析】 (1) 由题意可得，当小物体在圆盘上随圆盘一起转动时，圆盘对小物体的静摩擦力提供向心 力，所以随着圆盘转速的增大，小物体受到的静摩擦力增大。当静摩擦力最大时，小物体即 将滑落，此时圆盘的角速度达到最大： （1）2 分 （2）1 分 两式联立可得： （3）2 分 （3）当物体滑离餐桌时，开始做平抛运动，平抛的初速度为物体在餐桌上滑动的末速度 ， 由题意可得： （10）1 分 由于餐桌半径为 ，所以 （11）1 分 所以可得： （12）1 分 物体做平抛运动的时间为 ，则： （13）1 分 解得： （14）1 分 所以物体做平抛运动的水平位移为 （15）1 分 所以由题意可得： （16）1 分