资源描述
一 高考题组
1.
(多选)(2025·高考广东卷)如图是滑道压力测试的示意图,光滑圆弧轨道与光滑斜面相切,滑道底部B处安装一个压力传感器,其示数FN表示该处所受压力的大小.某滑块从斜面上不同高度h处由静止下滑,通过B时,下列表述正确的有( )
A.FN小于滑块重力 B.FN大于滑块重力
C.FN越大表明h越大 D.FN越大表明h越小
2.(单选)
(2025·高考安徽卷)一般的曲线运动可以分成很多小段,每小段都可以看成圆周运动的一部分,即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替.如图甲所示,曲线上A点的曲率圆定义为:通过A点和曲线上紧邻A点两侧的两点作一圆,在极限情况下,这个圆就叫做A点的曲率圆,其半径ρ叫做A点的曲率半径.现将一物体沿与水平面成α角的方向以速度v0抛出,如图乙所示.则在其轨迹最高点P处的曲率半径是( )
A. B.
C. D.
3.(2025·高考北京卷)如图所示,长度为l的轻绳上端固定在O点,下端系一质量为m的小球(小球的大小可以忽略).
(1)在水平拉力F的作用下,轻绳与竖直方向的夹角为α,小球保持静止.画出此时小球的受力图,并求力F的大小;
(2)由图示位置无初速释放小球,求当小球通过最低点时的速度大小及轻绳对小球的拉力.不计空气阻力.
二 模拟题组
4.(多选)(改编题)英国特技演员史蒂夫·特鲁加里亚曾飞车挑战世界最大环形车道.如图所示,环形车道竖直放置,直径达12 m,若汽车在车道上以12 m/s恒定的速率运动,演员与汽车的总质量为1 000 kg,重力加速度g取10 m/s2,则( )
A.汽车通过最低点时,演员处于超重状态
B.汽车通过最高点时对环形车道的压力为1.4×104 N
C.若要挑战成功,汽车不可能以低于12 m/s的恒定速率运动
D.汽车在环形车道上的角速度为1 rad/s
5.
(多选)(2025·长春调研)如图所示,有一固定的且内壁光滑的半球面,球心为O,最低点为C,在其内壁上有两个质量相同的小球(可视为质点)A和B,在两个高度不同的水平面内做匀速圆周运动,A球的轨迹平面高于B球的轨迹平面,A、B两球与O点的连线与竖直线OC间的夹角分别为α=53°和β=37°,以最低点C所在的水平面为重力势能的参考平面,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,则( )
A.A、B两球所受支持力的大小之比为4∶3
B.A、B两球运动的周期之比为4∶3
C.A、B两球的动能之比为16∶9
D.A、B两球的机械能之比为112∶51
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1.[解析]选BC.在B点有:FN-mg=m,显然vB>0,FN>mg,A错误、B正确.由动能定理得mgh=mv,联立两方程得FN=mg+,所以h越大、FN越大,C正确、D错误.
2.[解析]选C.根据运动的分解可知,物体在最高点的速度等于水平分速度,即为v0cos α,在最高点看成是向心力为重力的圆周运动的一部分,则mg=m,ρ=,C正确.
3.[解析](1)受力分析如图
根据平衡条件,应满足FTcos α=mg,
FTsin α=F
拉力大小F=mgtan α.
(2)运动中只有重力做功,系统机械能守恒
mgl(1-cos α)=mv2
则通过最低点时,小球的速度大小
v=
根据牛顿第二定律F′T-mg=m
解得轻绳对小球的拉力
F′T=mg+m=mg(3-2cos α),方向竖直向上.
[答案]见解析
4.[解析]选AB.因为汽车通过最低点时,演员具有向上的加速度,故处于超重状态,A正确;由ω=可得汽车在环形车道上的角速度为2 rad/s,D错误;由mg=m可得v0=≈7.7 m/s,C错误;由mg+F=m结合牛顿第三定律可得汽车通过最高点时对环形车道的压力为1.4×104 N,B正确.
5.[解析]选AD.由题意可知N=,所以==,A正确;mgtan θ=mRsin θ,所以==,B错误;Ek∝v2,v=Rsin θ,所以==,C错误;Ep=mgR(1-cos θ),所以==,D正确.
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