（浙江專版）2022年高考物理一輪復習 第5章 曲線運動檢測

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1、（浙江專版）2022年高考物理一輪復習 第5章 曲線運動檢測 一、選擇題(每小題只有一個選項正確,共65分) 1. 如圖所示,起重機將貨物沿豎直方向勻速吊起,同時又沿橫梁水平向右勻加速運動。此時,站在地面上觀察,貨物運動的軌跡可能是下圖中的(　　) 2.對平拋運動,下列說法正確的是(　　) A.平拋運動是加速度大小不變、方向不斷變化的曲線運動 B.做平拋運動的物體,在任何相等的時間內(nèi)位移的增量都是相等的 C.平拋運動可以分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動 D.落地時間和落地時的速度只與拋出點的高度有關 3. 如圖所示,x軸在水平地面上,y軸在豎

2、直方向上。圖中畫出了從y軸上不同位置沿x軸正向水平拋出的三個小球a、b和c的運動軌跡。小球a從(0,2L)拋出,落在(2L,0)處;小球b、c從(0,L)拋出,分別落在(2L,0)和(L,0)處。不計空氣阻力,下列說法正確的是(　　) A.a和b初速度相同 B.a和b運動時間相同 C.b的初速度是c的兩倍 D.a運動時間是b的兩倍 4. 如圖所示,滑板運動員以速度v0從離地高度為h的平臺末端水平飛出,落在水平地面上。忽略空氣阻力,運動員和滑板可視為質(zhì)點,下列表述正確的是(　　) A.v0越大,運動員在空中運動時間越長 B.v0越大,運動員落地瞬間速度越大 C.運動員落地瞬

3、間速度方向與高度h無關 D.運動員落地位置與v0大小無關 5. 如圖所示,一位同學做飛鏢游戲,已知圓盤的直徑為d,飛鏢距圓盤為L,且對準圓盤上邊緣的A點水平拋出,初速度為v0,飛鏢拋出的同時,圓盤以垂直圓盤過盤心O的水平軸勻速運動,角速度為ω。若飛鏢恰好擊中A點,則下列關系正確的是(　　) A.d=L2g B.ωL=π(1+2n)v0(n=0,1,2,3,…) C.v0=ω D.dω2=gπ2(1+2n)2(n=0,1,2,3,…) 6. 公路急轉(zhuǎn)彎處通常是交通事故多發(fā)地帶。如圖,某公路急轉(zhuǎn)彎處是一圓弧,當汽車行駛的速率為vc時,汽車恰好沒有向公路內(nèi)外兩側(cè)滑動的趨勢。

4、則在該彎道處(　　) A.路面外側(cè)低內(nèi)側(cè)高 B.車速只要低于vc,車輛便會向內(nèi)側(cè)滑動 C.車速雖然高于vc,但只要不超出某一最高限度,車輛便不會向外側(cè)滑動 D.當路面結(jié)冰時,與未結(jié)冰時相比,vc的值變小 7. 為了驗證平拋運動的小球在豎直方向上做自由落體運動,用如圖所示的裝置進行實驗。小錘打擊彈性金屬片,A球水平拋出,同時B球被松開,自由下落,關于該實驗,下列說法中正確的有(　　) A.兩球的質(zhì)量應相等 B.B球先落地 C.應改變裝置的高度,多次實驗 D.實驗也能說明A球在水平方向上做勻速直線運動 8.在水平路面上做勻速直線運動的小車上有一固定的豎直桿,桿上的三個水平

5、支架上有三個完全相同的小球A、B、C,它們離地面的高度分別為3h、2h和h,當小車遇到障礙物P時,立即停下來,三個小球同時從支架上水平拋出,先后落到水平路面上,如圖所示。則下列說法正確的是(　　) A.三個小球落地時間差與車速有關 B.三個小球落地點的間隔距離L1=L2 C.三個小球落地點的間隔距離L1L2 9. 如圖所示,運動員以速度v在傾角為θ的傾斜賽道上做勻速圓周運動。已知運動員及自行車的總質(zhì)量為m,做圓周運動的半徑為R,重力加速度為g,將運動員和自行車看作一個整體,則(　　) A.受重力、支持力、摩擦力、向心力作用 B.

6、受到的合力大小為F= C.若運動員加速,則一定沿斜面上滑 D.若運動員減速,則一定加速沿斜面下滑 10.有關圓周運動的基本模型,下列說法不正確的是(　　) A.如圖甲,汽車通過拱橋的最高點處于失重狀態(tài) B.如圖乙所示是一圓錐擺,增大θ,若保持圓錐的高不變,則圓錐擺的角速度不變 C.如圖丙,同一小球在光滑而固定的圓錐筒內(nèi)的A、B位置先后分別做勻速圓周運動,則在A、B兩位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小相等 D.火車轉(zhuǎn)彎超過規(guī)定速度行駛時,外軌對火車輪緣會有擠壓作用 11. 如圖所示,兩個相對的斜面,傾角分別為α=37°和β=53°。在頂點把兩個小球以同樣大小的初速度

7、分別向左、向右水平拋出,小球都落在斜面上。若不計空氣阻力,則a、b兩個小球的運動時間之比為(　　) A.1∶1 B.4∶3 C.16∶9 D.9∶16 12. 如圖所示,位于同一高度的小球A、B分別以v1和v2的速度水平拋出,都落在了傾角為30°的斜面上的C點,小球B恰好垂直打到斜面上,則v1、v2之比為(　　) A.1∶1 B.2∶1 C.3∶2 D.2∶3 13. 如圖所示,一小物塊被夾子夾緊,夾子通過輕繩懸掛在小環(huán)上,小環(huán)套在水平光滑細桿上,物塊質(zhì)量為m,到小環(huán)的距離為L,其兩側(cè)面與夾子間的最大靜摩擦力均為F。小環(huán)和物塊以速度v向右勻速運動,小環(huán)碰到桿上的釘子P后

8、立刻停止,物塊向上擺動。整個過程中,物塊在夾子中沒有滑動。小環(huán)和夾子的質(zhì)量均不計,重力加速度為g。下列說法正確的是(　　) A.物塊向右勻速運動時,繩中的張力等于2F B.小環(huán)碰到釘子P時,繩中的張力大于2F C.物塊上升的最大高度為 D.速度v不能超過 二、非選擇題(共35分) 14.(9分)兩個同學根據(jù)不同的實驗條件,進行了研究平拋運動的實驗: (1)甲同學采用如圖甲所示的裝置。用小錘擊打彈性金屬片,使A球沿水平方向彈出,同時B球被松開,自由下落,觀察到兩球同時落地,改變小錘擊打的力度,即改變A球被彈出時的速度,兩球仍然同時落地,這說明?　　　　　　。? (2)乙同學采

9、用如圖乙所示的裝置。兩個相同的弧形軌道M、N,分別用于發(fā)射小鐵球P、Q,其中N的末端可看作與光滑的水平板相切,兩軌道上端分別裝有電磁鐵C、D;調(diào)節(jié)電磁鐵C、D的高度使AC=BD,從而保證小鐵球P、Q在軌道出口處的水平初速度v0相等,現(xiàn)將小鐵球P、Q分別吸在電磁鐵C、D上,然后切斷電源,使兩小球同時以相同的初速度v0分別從軌道M、N的末端射出。實驗可觀察到的現(xiàn)象應是　　　　　　　　　　　。僅僅改變弧形軌道M的高度,重復上述實驗,仍能觀察到相同的現(xiàn)象,這說明　。? 15. (12分)如圖所示,質(zhì)量m=2.0 kg的木塊靜止在高h=1.8 m的水平臺上,木塊距平臺右邊緣7.75 m,木塊與平

10、臺間的動摩擦因數(shù)μ=0.2。用F=20 N的水平拉力拉動木塊,木塊向右運動s1=4.0 m時撤去F。不計空氣阻力,g取10 m/s2,求: (1)F作用于木塊的時間; (2)木塊離開平臺時的速度; (3)木塊落地時距平臺邊緣的水平距離。 16. (14分)如圖所示,一個質(zhì)量為0.6 kg的小球以某一初速度從P點水平拋出,恰好從光滑圓弧ABC的A點的切線方向進入圓弧(不計空氣阻力,進入圓弧時無機械能損失)。已知圓弧的半徑R=0.3 m,θ=60°,小球到達A點時的速度vA=4 m/s。(g取10 m/s2)求: (1)小球做平拋運動的初速度v0; (2)P點

11、與A點的水平距離和豎直高度; (3)小球到達圓弧最高點C時對軌道的壓力。 第五章檢測　曲線運動 1.D　貨物同時參與兩個方向的運動,一是豎直向上的勻速運動,二是水平向右的勻加速運動,其合運動是曲線運動,運動的加速度水平向右,合外力的方向水平向右,運動軌跡應向合外力方向彎曲,所以D選項正確。 2.C　平拋運動的物體只受重力作用,其加速度為重力加速度,故A項錯誤;做平拋運動的物體,在任何相等的時間內(nèi),其豎直方向位移增量Δy=gt2,水平方向位移不變,故B項錯誤;平拋運動可分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動,且落地時間t=,落地速度為v=,所以C

12、項對,D項錯。 3.C　b、c的高度相同,小于a的高度,根據(jù)h=gt2,得t=,知b、c的運動時間相同,a的運動時間是b的運動時間的倍,故B、D錯誤;因為a的運動時間長,但是a、b的水平位移相同,根據(jù)x=v0t知,a的水平速度小于b的水平速度,故A錯誤;b、c的運動時間相同,b的水平位移是c的水平位移的兩倍,則b的初速度是c的初速度的兩倍,故C正確。故選C。 4.B　運動員在豎直方向上做自由落體運動,運動員做平拋運動的時間t=,只與高度有關,與速度無關,A項錯誤;運動員的末速度是由初速度和豎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項正確;物體在豎直方向上的速度vy=,高

13、度越高,落地時豎直方向上的速度越大,故合速度方向與高度h有關,C項錯誤;運動員在水平方向上做勻速直線運動,落地的水平位移x=v0t=v0,故落地的位置與初速度有關,D項錯誤。 5.B　依題意飛鏢做平拋運動的同時,圓盤上A點做勻速圓周運動,恰好擊中A點,說明A正好在最低點被擊中,則A點轉(zhuǎn)動的時間t=,平拋的時間t=,則有,B正確、C錯誤;平拋的豎直位移為d,則d=gt2,聯(lián)立有dω2=gπ2(2n+1)2,A、D錯誤。 6.C 7.C　小錘打擊彈性金屬片后,A球做平拋運動,B球做自由落體運動。A球在豎直方向上的運動情況與B球相同,做自由落體運動,因此兩球同時落地。實驗時,需A、B兩球從同一

14、高度開始運動,對質(zhì)量沒有要求,但兩球的初始高度及擊打力度應該有變化,實驗時要進行3~5次得出結(jié)論。本實驗不能說明A球在水平方向上的運動性質(zhì),故選項C正確,選項A、B、D錯誤。 8.C　車停下后,A、B、C均以初速度v0做平拋運動,且運動時間t1=,t2=t1,t3=t1 水平方向上有:L1=v0t3-v0t2=()v0t1 L2=v0t2-v0t1=(-1)v0t1 可知L1

15、動員加速,不一定沿傾斜賽道上滑,C錯誤;同理,當運動員所受的靜摩擦力沿傾斜賽道向上未達到最小值時,運動員減速,不一定沿傾斜賽道下滑,D錯誤。 10.C　汽車在最高點時,mg-FN=,知FN

16、tan α,得ta=。對b球分析可知,=tan β,tb=。 將數(shù)值代入解得ta∶tb=9∶16。 12.C　小球A做平拋運動,有x=v1t,y=gt2, 又tan 30°=,聯(lián)立得v1=gt。 小球B恰好垂直打到斜面上,則有tan 30°= 則得v2=gt。 故v1∶v2=3∶2。 13.D　物塊向右勻速運動時,繩中的張力FT=mg;小環(huán)碰到釘子P時,繩中的張力為FT=mg+m;物塊上升的最大高度為h,則mgh=mv2,h=;根據(jù)FT=mg+m≤2F,得速度v不能超過。 14.答案 (1)平拋運動的物體在豎直方向上做自由落體運動　(2)P球擊中Q球　平拋運動的物體在水平方向上

17、做勻速直線運動 解析 (1)通過對照實驗,說明兩球具有等時性,由此說明平拋運動的物體在豎直方向上做自由落體運動。 (2)兩球在水平軌道上相遇,水平方向上運動情況相同,說明平拋運動的水平分運動是勻速直線運動。 15.答案 (1)1.0 s　(2)7.0 m/s　(3)4.2 m 解析 (1)對木塊進行受力分析,根據(jù)牛頓第二定律,有 F-Ff=ma, 由豎直方向平衡得mg-FN=0, 摩擦力Ff=μFN, 由運動學公式有s1=at2, 代入數(shù)據(jù)得a=8.0 m/s2,t=1.0 s。 (2)設木塊離開平臺時的速度為v,拉力F撤去時木塊只受摩擦力作用,加速度a1==μg=2 m/

18、s2 速度v1=at=8 m/s 則由運動學公式有-v2=2a1s2,其中s2=7.75 m-4 m=3.75 m,代入數(shù)據(jù)得v=7.0 m/s。 (3)設木塊在空中運動的時間為t',落地時距平臺邊緣的水平距離為s',根據(jù)運動學公式h=gt'2,s'=vt', 代入數(shù)據(jù)解得s'=4.2 m。 16.答案 (1)2 m/s　(2)0.69 m　0.6 m　(3)8 N　方向豎直向上 解析 (1)小球到A點的速度如圖所示,小球做平拋運動的初速度v0等于vA的水平分速度。 由圖可知v0=vx=vAcos θ=4×cos 60° m/s=2 m/s。 (2)由圖可知,小球運動至A點時豎直方向的分速度為vy=vAsin θ=4×sin 60° m/s=2 m/s, 設P點與A點的水平距離為x,豎直高度為h,則 vy=gt,=2gh, x=v0t,聯(lián)立以上幾式解得x≈0.69 m,h=0.6 m。 (3)取A點為重力勢能的零點,由機械能守恒定律得 +mg(R+Rcos θ), 代入數(shù)據(jù)得vC= m/s 設小球到達圓弧最高點C時,軌道對它的彈力為FN,由圓周運動向心力公式得 FN+mg=m,代入數(shù)據(jù)得FN=8 N, 由牛頓第三定律可知,小球?qū)壍赖膲毫Υ笮N'=FN=8 N,方向豎直向上。