高考物理试题分项版汇编系列 专题05 曲线运动（含解析）.pdf

一、单选题1.如图所示，将一质量为m的小球从空中0点以速度水平抛出，飞行一段时间后，小球经过P点时动能，不计空气阻力，则小球从。到p过程中0A.经过的时间为B.速度增量为，方向斜向下C.运动方向改变的角度的正切值为D.下落的高度为【答案】A【解析】P点的动能瓦=,尉丁=5地，解得P点的速度/根据平行四边形定则知，P点的竖直分2速度盯=&_寸=3叫则经历的时间，=殳=上竺，故A正确.平抛运动的加速度不变，则速度的增量 S gv=g t=3v”方向竖直向下，故B错误.运动方向改变的角度为七皿8=3=3,故C错误.根据动能定理%I 9V 2得，mg h=5m-乙坨席，解得下落的高度力=级，故D错误.故选心.2 2g2.类比是一种常用的研究方法.对于直线运动，教科书中讲解了由图像求位移，由（力-位移）图像求做功的方法.请你借鉴此方法分析下列说法，其中正确的是0A.由（力-速度）图线和横轴围成的面积可求出对应速度变化过程中力做功的功率B.由（力-时间）图线和横轴围成的面积可求出对应时间内力所做的冲量C.由（电压-电流）图线和横轴围成的面积可求出对应的电流变化过程中电流的功率D.由（角速度-半径）图线和横轴围成的面积可求出对应半径变化范围内做圆周运动物体的线速度【答案】B【解析】图线中任意一点的横坐标与纵坐标的乘积等于，即瞬时功率，故图象与横轴围成的面积不一定等于，即不是对应速度变化过程中力做功的功率，A错误；（力-时间）图线和横轴围成的面积表示冲量，B正确；由（电 压-电流）图线，根据公式可知，根据与的坐标值的乘积，求出对应电流做功的功率，C错误；图线中任意一点的 横坐标与纵坐标的乘积等于，即线速度；故图象与横轴围成的面积不一定等于，即不一定等于线速度，D错误.选 B3.下列说法中正确的是.A.物体速度变化越大，则其加速度越大B.物体的加速度越大，则其速度一定增大C.原来平衡的物体，突然撤去一个外力，物体可能做曲钱运动，也可能做直线运动D.原来平衡的物体，突然撤去一个外力，则一定会产生加速度且方向与撤去的外力的方向相同【答案】C【解析】A项：根据加速度定义:，可知，物体速度变化越大，则其加速度不一定越大，选项A错误；B项：若物体的速度方向与加速度方向相反，即使物体的加速度增大，但其速度仍减小，选项B错误；C项：若撤去某一个力后，其余力的合力与撤去的力等值、反向、共线，若与速度方向不共线时，物体做曲线运 动，若与速度方向共线时，物体做直线运动，故C正确；D项：原来平衡的物体，突然撤去一个外力，若所剩的其它外力不变，则一定会产生加速度，目方向与撤去的外 力的方向相反，故D错误。4.一根光滑金属杆，一部分为直线形状并与轴负方向重合，另一部分弯成图示形状，相应的曲线方程为。（单位:m）,一质量为0.IKg的金属小环套在上面.t=0时刻从m处以m/s向右运动，并相继经过的A点和的B点，下列 说法正确的是小环在B点与金属环间的弹力大于A点的弹力小环经过B点的加速度大于A点时的加速度小环经过B点时重力的瞬时功率为20W小环经过B点的时刻为t=2s【答案】C【解析】A、若金属小环做平抛运动，则有,，故平抛运动轨迹方程与曲线方程一样，所以金属小环做平抛运动,与金属环间的弹力为0,故A错误；B、金属小环做平抛运动，小环经过B点的加速度等于A点时的加速度，故B错误；C、小环经过B点的时间，所以小环经过B点的时刻为t=3s,小环经过B点时，所以小环经过B点时重力的瞬时 功率为，故C正确，D错误；故选Co5.一质量为必的小物块沿竖直面内半径为的圆弧轨道下滑，滑到最低点时的瞬时速度为兀若小物块与轨道的 动摩擦因数是，则当小物块滑到最低点时受到的摩擦力为【答案】D【解析】物块滑到轨道最低点时，由重力和轨道的支持力提供物块的向心力，由牛顿第二定律得6.如图所示，在倾角为30。的斜面上的P点钉有一光滑小铁钉，以P点所在水平虚线将斜面一分为二，上部光 滑，下部粗糙.一绳长为3R轻绳一端系与斜面0点，另一端系一质量为m的小球，现将轻绳拉直小球从A点由 静止释放，小球恰好能第一次通过圆周运动的最高点B点.已知0A与斜面底边平行，0P距离为2R,且与斜面底 边垂直，则小球从A到B的运动过程中（）A.合外力做功mg R B.重力做功2mg RC.克服摩擦力做功mg R D.机械能减少mg R.【答案】D【解析】以小球为研究的对象，则小球恰好能第一次通过圆周运动的最高点B点时，绳子的拉力为0,小球受到 重力与斜面的支持力，重力沿斜面向下的分力恰好充当向心力，得：解得:A到B的过程中，重力与摩擦力做功，设摩擦力做功为临，贝帆g Rsin 30+%、=；&-0解得:A:A到B的过程中，合外力做功等于动能的增加，故A错误。B:A到B的过程中，重力做功=mg 7?sin 30=mgR,故B错误。C:A至lB的过程中,克服摩擦力做功，故C错误。D:A到B的过程中，机械能的变化，即机械能减小，故D正确。7.如图所示，甲、乙两船在同一河岸边A、B两处，两船船头方向与河岸均成e角，且恰好对准对岸边C点。若两船同时开始渡河，经过一段时间t,同时到达对岸，乙船恰好到达正对岸的D点。若河宽d、河水流速均恒定,两船在静水中的划行速率恒定，且不影响各自的航行。下列说法中正确的是（）A.两船在静水中的划行速率不同B.甲船渡河的路程有可能比乙船渡河的路程小C.两船同时到达D点D.河水流速为【答案】C【解析】A.由题意可知，两船渡河的时间相等，两船沿垂直河岸方向的分速度相等，由l=sin，知两 船在静水中的划行速率相等，选项/错误；B.乙船沿刃到达点，可见河水流速水方向沿金方向，可见甲船不可能到达到正对岸，甲船渡河的路程较 大，选项错误；C.由于甲船沿44方向的位移大小厂（cos，+水）&2次an 瓦 可见两船同时到达点，选项。正确；D.根据速度的合成与分解，水=cos，而sin，=。得，选项错误；故选：C.小船过河的速度为船在静水中的速度垂直河岸方向的分速度，故要求过河时间需要将船速分解为沿河岸的速度和 垂直河岸的速度；要求两船相遇的地点，需要求出两船之间的相对速度，即它们各自沿河岸的速度的和.8.铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道对水平面倾角为，如图所示，弯道处的圆弧半径为R,若质量为m的火车转弯时速度大于，则（）A.内轨对内侧车轮轮缘有向外的挤压力B.外轨对外侧车轮轮缘有向内的挤压力C.内轨对内侧车轮轮缘有向内的挤压力D.外轨对外侧车轮轮缘有向外的挤压力【答案】B【解析】火车的重力和轨道对火车的支持力的合力恰好等于需要的向心力时，此时火车的速度正好是，当火车火 车转弯的速度大于时，需要的向心力增大，而重力与支持力的合力不变，所以合力小于所需要的向心力，外轨就 要对火车产生一个向内的力来补偿一部分向心力，所以此时外轨对内外侧车轮轮缘有挤压，ACD错误，B正确.故 选B.点睛：火车转弯主要是分析清楚向心力的来源，再根据速度的变化，可以知道对内轨还是对外轨由作用力.9.如图所示，长为L的细绳一端固定，另一端系一质量为m的小球，给小球一个合适的初速度，小球便可在水 平面内做匀速周周运动，这样就构成了一个园锥摆，设细绳与竖直方向的夹角为.下列说法中正确的是（）A.小球受重力、绳的拉力和向心力作用B.细绳的拉力提供向心力C.越大，小球运动的周期越大D.越大，小球运动的线速度越大【答案】D【解析】小球只受重力和绳的拉力作用，二者合力提供向心力.故AB错误；小球运动周期:，因此越大，小球运 动的周期越小，故C错误；向心力大小为：，小球做周周运动的半径为：，则由牛二定律得:.得到线速度:v=sin。/gL=J.sin Otan。V cos.越大,、越大.小球运动的速度越大.故D正确.故选D.点睛：理解向心力：是效果力，它由某一个力充当，或几个力的合力提供，它不是性质的力，分析物体受力时不 能分析向心力.同时，还要清楚向心力的不同的表达式.10.如图所示，红蜡块能在玻璃管内的水中匀加速上升，若红蜡块在从A点匀加速上升的同时，玻璃管水平向右做匀速直线运动，则红蜡块实际运动的轨迹是图中的【答案】CC.曲线R D.无法确定【解析】两个分运动的合加速度方向水平向右，与合速度的方向不在同一条直线上，所以合运动为曲线运动，根 据曲线运动的合力（加速度）大致指向轨迹凹点的一向，知该轨迹为曲线Q.故B正确，A、C、D错误.点睛：蜡块参与了竖直方向上的匀速直线运动和水平方向上的匀加速直线运动，判断合运动是直线运动看合速度 与合加速度在不在同一条直线上，并且曲线运动的合力（加速度）大致指向轨迹凹点的一向.11.跳台滑雪运动员的动作惊险而优美，其实滑雪运动可抽象为物体在斜坡上的平抛运动.如图所示，设可视为质点的滑雪运动员从倾角为的斜坡顶端P处，以初速度修水平飞出，运动员最后又落到斜坡上A点处，AP之间 距离为L,在空中运动时间为t,改变初速度后的大小，L和t都随之改变.关于L、t与及的关系，下列说法中正确的是（）A.L与小成正比 B.L与成反比 C.t与小成正比 D.t与成反比【答案】C【解析】滑雪运动可抽象为物体在斜坡上的平抛运动.设水平位移x,竖直位移为y,结合几何关系，有：水平 方向上：x=Lcos 0=vot;竖直方向上：y=sin。=g/;联立可得：，可知t与V。成正比，故C正确，D错误.可知L与胡成正比，故AB错误.故选C.12.光滑平面上一运动质点以速度-通过原点-与x轴正方向成/角（如图所示），与此同时对质点加上沿x轴正方向的恒力汽和沿P轴正方向的恒力R,则A.质点一定做曲线运动B.如果凡,质点向y轴一侧做曲线运动C.质点不可能做直线运动D.如果F KAtan c,质点向x轴一侧做曲线运动【答案】D【解析】若，则合力方向与速度方向在同一条直线上，物体做直线运动；若，则合力方向与速度方向不在同一条 直线上，合力偏向于速度方向上侧，则质点向y轴一侧做曲线运动；若，则合力方向与速度方向不在同一条直线上，合力偏向于速度方向下侧，质点向x轴一侧做曲线运动.故D正 确，A、B、C错误;故选Do13.如图所示，在斜面顶端a处以速度匕水平抛出一小球，经过时间心恰好落在斜面底端夕处；今在点正上方 与a等高的6处以速度必，水平抛出另一小球，经过时间勿恰好落在斜面的中点0处。若不计空气阻力，下列关系 式正确的（）A.以=2 vh B.C.北=2 tb D.【答案】B【解析】b球落在斜面的中点，知a、b两球下降的高度之比为2:L，根据方=g/知，=g,则时间之比为i=及与，因为a、b两球水平位移之比为2:1,则匕=峪，故B正确，A、C、D错误。点晴：ab两处抛出的小球都做平抛运动，由平抛运动的规律水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的 自由落体运动，抓住水平位移和竖直位移关系进行求解。14.如图所示，小球甲从A点水平抛出的同时小球乙从B点自由释放，两小球先后经过C点时速度大小相等，方 向间夹角为6=45.已知BC高h,不计空气的阻力.由以上条件可知（）为A.甲小球做平抛运动的初速度大小为B.甲乙小球到达C点所用时间之比为1:2C.A、B两点的高度差为D.A、B两点的水平距离为【答案】A【解析】A、乙球到达C点的速度，则甲球到达C点的速度，根据平行四边形定则知，甲球平抛运动的初速度，故A 正确；B、对甲有：，对乙球有则故B错误.C、已知BC高h,AC两点的高度差，则A、B的高度差故C错误；D、A、B的水平距离，故D错误.综上所述本题答案是：A15.如图所示，长为h的轻杆一端固定一质量为m的小球，另一端有固定转轴0,杆可在竖直平面内绕转轴。无 摩擦转动.已知小球通过最低点Q时，速度大小为，则小球的运动情况为（）QA.小球能到达圆周轨道的最高点P,且在P点受到轻杆对它向上的弹力B.小球能到达圆周轨道的最高点P,且在P点受到轻杆对它向下的弹力C.小球能到达圆周轨道的最高点P,但在P点不受轻杆对它的作用力D.小球不可能到达周周轨道的最高点P【答案】A【解析】根据动能定理得，计算得出知小球能够到达最高点P.此时在最高点重力和支持力相等,即在P点受到轻杆对它向上的弹力，故A正 确.综上所述本题答案是：A16.太阳神车由四脚的支架吊着一个巨大的摆锤摆动，游客被固定在摆下方的大厨盘A上，如图所示.摆锤的摆 动幅度每边可达120.6台大功率的异步驱动电机同时启动，为游客创造4.3g的加速度，最高可飞跃至15层 楼高的高空.如果不考虑圆盘A的自转，根据以上信息，以下说法中正确的是（）A.当摆锤摆至最高点的瞬间，游客受力平衡B.当摆锤摆至最高点时，游客可体验最大的加速度C.当摆锤在下摆的过程中，摆锤的机械能一定不守恒D.当摆锤在上摆过程中游客体验超重，下摆过程游客体验失重【答案】C【解析】A、当摆锤摆至最高点的瞬间，摆锤与游客揩开始下降，具有向下的加速度，游客受力不平衡，故A错 误；B、当摆锤摆至最高低时，摆锤的速度最大，向心加速度最大，所以游客可体验最大的加速度，故B错误；C、当摆锤在下摆的过程中，由于电动机做正功，摆锤的机械能一定不守恒，故C正确；D、当摆锤在上摆过程中，摆锤向上做匀减速运动，加速度方向向下，游客体验失重，故D错误；故选Co17.在中国南昌有我国第一高摩天轮一一南昌之星，总建设高度为160米，横跨直径为153米，如图所示。它一 共悬挂有60个太空舱，每个太空舱上都配备了先进的电子设备，旋转一周的时间是30分钟，可同时容纳400人 左右进行同时游览。若该摩天轮做匀速圆周运动，则乘客（）A.速度始终恒定B.加速度始终恒定C.乘客对座椅的压力始终不变D.乘客受到的合力不断改变【答案】D【解析】匀速圆周运动的速度方向沿周周的切线方向，方向时刻在改变，故其速度是变化的.故A错误.做匀速 圆周运动的物体，其向心加速度方向始终指向圆心，方向时刻在变化，故向心加速度是变化的，故B错误.乘客 对座椅的压力方向始终变化，所以压力变化.故C错误.做匀速周周运动的物体，其所受的合力提供向心力，其 方向始终指向圆心，始终变化.故D正确.故选D.点睛：本题考查对匀速扇周运动不变量和合力方向的掌握情况，对于匀速圆周运动不变量有：角速度、周期、频 率、速度和加速度的大小等等.18.如图，可视为质点的小球位于半周柱体左端点A的正上方某处，以初速度V。水平抛出，其运动轨迹恰好能与 半圆柱体相切于B点.过B点的半圆柱体半径与水平方向的夹角为30,则半圆柱体的半径为（不计空气阻力,重力加速度为g）（）0A.B.C.D.【答案】C【解析】飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B点，知速度与水平方向的夹角为30。，设位移与水平方向的夹角为 e,则有，因为，则是竖直位移为：，联立以上各式解得:，故c正确。点睛：解决本题的关键掌握平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，抓住速度方向，结合位移关系、速度 关系进行求解。19.如图所示，轻质且不可伸长的细绳一端系一质量为m的小球，另一端固定在天花板上的。点.则小球在竖起 平面内摆动的过程中，以下说法正确的是（）A.小球在摆动过程中受到的外力的合力即为向心力B.在最高点A、B,因小球的速度为零，所以小球受到的合外力为零C.小球在最低点C所受的合外力 即为向心力D.小球在摆动过程中使其速率发生变化的力为绳子的拉力【答案】C【解析】：A、小球摆动过程中,靠沿绳子方向的合力提供向心力,不是靠合力提供向心力,故A错误；B、在最高点A和B,小球的速度为零，向心力为零，但是小球所受的合力不为零，故B错误；C、小球在最低点,受重力和拉力,两个力的合力竖直向上,合力等于向心力，故C正确；D、小球在摆动的过程中，因为绳子的拉力与速度方向垂直,则拉力不做功,拉力不会致使小球速率的变化,故D错误.综上所述本题答案是：C20.一飞机以150m/s的速度在高空某一水平面上做匀速直线运动，相隔1s先后从飞机上落下A、B两个物体，不计空气阻力，在运动过程中它们所在的位置关系是（）A.A在B之前150m处B.A在B之后150m处C.正下方4.9m处D.A在B的正下方且与B的距离随时间而增大【答案】D【解析】：因为飞机的速度是不变的,所以两个球的在水平方向上的运动始终是一样的，所以AB两个球都在同一个竖直 线上，故AB错误JA在竖直方向上的位移为女=:步2B在竖直方向上的位移为引=:求卜1尸 所以AB之间的距离为万一=酊一g g,故D正确.综上所述本题答案是：D21.如图所示，在水平地面上。点正上方的44两点同时水平抛出两个相同小球，它们最后都落到地面上的。点，则两球（）A A.有可能同时落地B.落在。点的速度方向可能相同C.落在。点的速度大小可能相同D.落在。点的重力的瞬时功率可能相同【答案】C【解析】A、小球在竖直方向做自由落体运动，根据:，可知高度不同，所以运动时间一定不同，故A错误；B、平抛运动轨迹为抛物线，速度方向为该点的切线方向，分别从月夕两点抛出的小球轨迹不同，在。点的切线方 向也不同，所以落地时方向不可能相同，故B错误；C、由动能定理:，落地速度为:，则知落在。点的速度大小可能相同，故C正确；D、落在。点时重力的功率，由于A、B是两个相同的小球，而下落的高度不同，所以重力的功率也不相同，故D 错误；综上所述本题答案是：C22.如图所示，小物体P放在水平周盘上随圆盘一起转动，下列关于小物体所受摩擦力/.的叙述正确的是（）A.圆盘匀速转动时，摩擦力f等于零B.圆盘转动时，摩擦力F方向总是指向轴。C.当物体P到轴0距离一定时，摩擦力的大小跟周盘转动的角速度成正比D.当圆盘匀速转动时，摩擦力/的大小跟物体P到轴0的距离成正比【答案】D【解析】只有当木块P随周盘一起绕过。点的竖直轴匀速转动时，P受到的静摩擦力提供向心力，f的方向才指向圆心，若圆盘不是匀速转动，摩擦力/方向不是指向轴0,故A、B错误；当物体P到轴。距离一定时，f=mr（o2,f cco2,摩擦力的大小跟圆盘转动的角速度平方成正比，故C错误；当周盘匀速转动时，转速n一定，f=4n2mr,f 8r,即摩擦力F的大小跟物体P到轴。的距离成正比，故D正确;故选Do23.一质点做匀速直线运动，现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变。则该质点A.不可能做匀变速运动B.速度的大小保持不变C.速度的方向总是与该恒力的方向垂直D.任意相等时间内速度的变化量总相同【答案】D【解析】未施加恒力前，质点做匀速直线运动，即合力为零，所以施加恒力后，质点的合力大小等于该恒力，合 力方向与恒力的方向相同，所以做匀变速运动，若该恒力的方向与速度方向的夹角不为90。，则速度大小一定变 化，AB错误；速度的方向与恒力的方向的夹角多样化，不一定是垂直的关系，C错误；由于做匀变速运动，即加 速度恒定，所以根据可知任意相等时间内速度的变化量总相同，D正确.24.如图所示，线段0A=2AB,A、B两球质量相等，当它们绕0点在光滑的水平面上以相同的角速度转动时，两 线段拉力之比为A.2:3 B.3:2 C.5:3 D.2:1【答案】C【解析】设，贝山角速度为co,每个小球的质量为m.则根据牛顿第二定律得：对夕球，对4球，联立以上两式 得:，C正确.25.如图所示，斜面上a、b、c三点等距，小球从c点正上方0点抛出，做初速为V。的平抛运动，恰落在b点.若 小球初速变为v,其落点位于a,则（）A.Vo v 2v0 D.v 3v0【答案】C【解析】解：如图所示，落到a运动时间变小了，但落到a点和b点水平位移是1:2的关系，所以v2v。才可以，故选C26.长为/。的轻杆一端固定一个质量为力的小球，绕另一端。在竖直平面内做匀速圆周运动，如图所示。若小球 运动到最高点时对杆的作用力为2mg,以下说法正确的是oA.小球运动的线速度大小为B.小球运动的线速度大小为C.小球在最高点时所受的合力3%gD.小球在最低点时所受杆的拉力为3侬【答案】C【解析】A.小球运动到最高点、时对杆的作用力为2因为小球做匀速圆周运动需要向心力，杆对小球只 能是拉力，等于2mg,所以小球受到的合力等于3mg o合力提供向心力：3mg=班:,得#虱。，AB 错误，C正确；D.因为小球在最高点时所受的合力等于3mg,小球在最低点速度大于最高点的速度，所受合力一定大于3mg,而合力等于拉力与重力之差，所以所受杆的拉力一定大于3mg,D错误。故选：Co27.如图所示，在距离竖直墙壁为L=1.2m处，将一小球水平抛出，小球撞到墙上时，速度方向与墙面成。=37。，不计空气阻力.墙足够长，g取10m/s sin 37=0.6,cos37=0.8,则（）A.球的初速度大小为3m/sB.球撞到墙上时的速度大小为4m/sC.将初速度变为原来的2倍，其他条件不变，小球撞到墙上的点上移了D.若将初速度变为原来的一半，其他条件不变，小球可能不会撞到墙【答案】AD【解析】A、设小球水平抛出时的速度为v0,则从开始到撞到墙上所用的时间为:撞到墙上时的竖直速度:ttmf/=L根据速度方向与墙面成，=37。，则代入数据得：v0=3m/s,A正确；B、撞到墙上时的速度:，B错误；C、打到墙上的点距抛出点的竖直高度为：；若将球的初速度变为原来的2倍，则打到墙上的点距抛出点的竖直高度为:。小球撞到墙上的点上移了命一 ，C错误；D、因为墙足够长，只要初速度不为零，就一定能打到墙上，D错误。故选：Ao28.如图所示.曲线是某质点只在一恒力作用下的部分运动轨迹.质点从M点出发经P点到达N点，已知质点从 M点到P点的路程大于从P点到N点的路程，质点由M点运动到P点与由P点运动到N点的时间相等.下列说法 中正确的是（）A.质点从M到N过程中速度大小保持不变B.质点在M、N间的运动不是匀变速运动C.质点在这两段时间内的动量变化量大小相等，方向相同D.质点在这两段时间内的动量变化量大小不相等，但方向相同【答案】C【解析】因为质点在恒力作用下运动，所以质点做匀变速曲线运动，速度随时间变化，故AB错误；根据动量定 理可得，两段过程所用时间相同，所以动量变化量大小和方向都相同，C正确D错误.29.半径为1 m的水平周盘绕过圆心0的竖直轴匀速转动，A为圈盘边缘上一点，在。点的正上方将一个可视为 质点的小球以4 m/s的速度水平抛出时，半径0A方向恰好与该初速度的方向相同，如图所示，若小球与圆盘只 碰一次，目落在A点，则圆盘转动的角速度大小可能是（）B.A.C.D.【答案】D【解析】小球平抛运动的时间为，小球平抛运动的时间和圆盘转动n圈的时间相等，则有，解得，n=l,2,3.当 n=l时，a=8兀rad/s;当n=2时，8=16兀rad/s,随着n的增大，角速度在增大，故角速度最小为，故D正确.30.如图所示，在倾角=37的斜面底端的正上方H处，平抛一个物体，该物体落到斜面上的速度方向正好与 斜面垂直，则物体抛出时的初速度v为()A.B.C.D.【答案】A【解析】设飞行的时间为t,则,因为是垂直打上斜面，斜面与水平面之间的夹角为37。，因为斜面与水平面之间的夹角为37。，由三角形的边角关系可知，解得，故A正确，BCD错误；故选Ao31.一小船在静水中的速度为3m/s,它在一条河宽150m,流速为4m/s的河流中渡河，则下列说法正确的是A.小船可以到达正对岸B.小船渡河的轨迹是一条抛物线C.小船以最短时间渡河时，它的位移大小为200 mD.小船以最短位移渡河时，位移大小为200 m【答案】D【解析】*船在静水中的速度小于河水的流速，则合速度不可能垂直河岸，即小船不可能垂直河岸正达对岸，故A错误；B、船航行时速度为静水中的速度与河水流速二者合速度，小船渡河做匀速运动，轨迹是一条直线，故B错与k W SC、当船的静水中的速度垂直河岸时渡河时间最短：H 3，它的位移大小为 s=#+水2=250m,故 C 错误;vkd 4x150D、当小船以最短位移渡河时,，位移大小为s=，J=2=200根,故正确;口 船 3故选Do32.如图所示，水平转台上有一个质量为力的物块，用长为/的轻质细绳将物块连接在转轴上，细绳与竖直转轴 的夹角，为，此时绳绷直但无张力，物块与转台间动摩擦因数为二，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块随转 台由静止开始缓慢加速转动，角速度为加速度为g,贝卜)A.当3=时，细线中张力为零B.当3=时，物块与转台间的摩擦力为零C.当3=时，细线的张力为D.当3=时，细绳的拉力大小为【答案】D【解析】试题分析：对物体受力分析知物块离开圆盘前合力,，根据题目提供的条件，结合临界条件分析即可.当转台的角速度比较小时，物块只受重力、支持力和摩擦力，当细绳恰好要产生拉力时，解得，由于，所以当时，细线中张力为不为零，A错误；随速度的增大，细绳上的拉力增大，当物块恰好要离开转台时，物块受到重力和 细绳的拉力的作用，贝解得，由于，所以当时，物块与转台间的摩擦力不为零，B错误；由于，由牛顿第二定 律，因为压力小于砥所以，解得，故C错误；当时，小球已经离开转台，细绳的拉力与重力的合力提供向心力,则，解得，故，D正确.33.如图，一块足够大的光滑平板放置在水平面上，能绕水平固定轴MN调节其与水平面所成的倾角.板上一根长 为的轻细绳，它的一端系住一质量为的小球P,另一端固定在板上的。点.当平板的倾角为时，先将轻绳平行于水 平轴MN拉直，第一次给小球一初速度使小球恰能在板上做完整的圆周运动，小球在最高点的速度大小为，若要 使小球在最高点时绳子的拉力大小为恰与重力大小相等，则小球在最高点的速度大小为（取重力加速度)A.B.C.D.【答案】c【解析】小球在斜面上运动时受绳子拉力、斜面弹力、重力。在垂直斜面方向上合力为0,重力在沿斜面方向的 分量为 若恰好通过最高点绳子拉力此 J包,代入数据得:r r若要使小球在最高点时绳子的拉力大小为恰与重力大小相等，小球在最高点时，由绳子的拉力和重力分力的合力 提供向心力代入数据得：故C正确;综上所述本题答案是：C34.里约奥运会我国女排获得世界冠军，女排队员“重炮手”朱婷某次发球如图所示，朱婷站在底线的中点外侧,球离开手时正好在底线中点正上空3.04m处，速度方向水平且在水平方向可任意调整.已知每边球场的长和宽均为9m,球网高2.24m,不计空气阻力，重力加速度.为了使球能落到对方场地，下列发球速度大小可行的是A.22m/s B.23m/sC.25m/s D.28m/s【答案】B2()2x(3.04-2.24)【解析】恰好能过网时，根据得，%=/y一z=o.4s,则击球的 V g V 10s Q最小初速度/=22.5m/s,4 04球恰好不出线时，根据H=得/2=/?主常把0.78s则击球的最大初速度：/也严注意运动距离最远是到对方球场 的的角落点，所以22.5m/se23.8Hs,故B项正确。综上所述本题正确答案为Bo35.如图所示，汽车向右沿水平面做匀速直线运动，通过绳子提升重物若不计绳子质量和绳子与滑轮间的摩擦，则在提升重物的过程中，下列有关判断正确的是()A.重物减速上升 B.重物加速上升C.绳子张力不断增大 D.地面对汽车的支持力不断减小【答案】B【解析】A、设绳子与水平方向的夹角为a,将小车的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的 速度等于M的速度，根据平行四边形定则得,vl vcos a,车子在匀速向右的运动过程中，绳子与水平方向的夹角 为a减小，所以M的速度增大，M做加速上升运动，故A错误，B正确；C.车速一定，重物速度随着角度的减小逐渐加快，重物在做加速上升，角度越来越小，由V、尸vcosa,可知，在 相等的时间内，速度的增加变小，则加速度越来越小，逐渐趋于匀速运动，绳子张力等于Mg+Ma,a为加速度，加速度减小，重力不变，张力减小，而且a角减小，汽车受绳子竖直方向的分力减小，所以支持力增加。故C 错误，D错误。故选：Bo36.如图所示，在半径为0.2m的固定半球形容器中，一质量为1 kg的小球(可视为质点)自边缘上的A点由静止 开始下滑，到达最低点B时，它对容器的正压力大小为15 No取重力加速度为支l Om/sz,则球自A点滑到B点的 过程中克服摩擦力做的功为BA.0.5 J B.1.0 J C.1.5 J D.1.8 J【答案】C【解析】试题分析：小球在夕点竖直方向上受重力和支持力，根据合力提供向心力求出少点的速度，再根据动能 定理求出摩擦力所做的功.在4点有.得Ekb=g 2y2=；（n 加且）氏.4滑到8的过程中运用动能定理得，得 叫二g火（N 3mg）=；x 0.2x（15 30）=1.5J,所以球自A点滑到B点的过程中克服摩擦力做的功为1.5J,C正确.37.如图所示，位于同一高度的小球山占分别水平抛出，都落在倾角为45的斜面上的。点，小球恰好垂直 打到斜面上，则44在。点的速度之比为【答案】D【解析】试题分析：两个小球同时做平抛运动，又同时落在。点，说明运动时间相同.小球垂直撞在斜面上的。点，说明速度方向与斜面垂直，可以根据几何关系求出相应的物理量.小球A做平抛运动，根据分位移公式，有：，又，联立得，则4在C点的速度%二星痴心当即，小球6恰好垂直打到斜面上，则有，则得，由得：.则夕在0点的速度，则,D正确.38.如图所示，用一根长杆和两个小定滑轮组合成的装置来提升质量为m的重物A,长杆的一端放在地面上，并 且通过较链连接形成转轴，其端点恰好处于左侧滑轮正下方的。点处，在杆的中点C处拴一细绳，通过两个滑轮 后挂上重物A,C点与。点的距离为，滑轮上端B点距。点的距离为.现在杆的另一端用力，使其沿逆时针方向由 竖直位置以角速度匀速转至水平位置（转过了角）.则在此过程中，下列说法正确的是（）A.重物A的速度先增大后减小，最大速度是B.重物A做匀速直线运动C.绳的拉力对A所做的功为D.绳的拉力对A所做的功为【答案】A【解析】设C点线速度方向与绳子沿线的夹角为（锐角），由题知C点的线速度为，该线速度在绳子方向上的分 速度就为，的变化规律是从最大（）然后逐渐变小，则逐渐变大，直至绳子和杆垂直，变为零，绳子的速度变为 最大；然后又逐渐增大，逐渐变小，绳子的速度变慢，可知重物做变速运动，重物先加速，后减速，当为零时，重物的速度最大，达到，故A正确；B错误；拉力对重物m所做的功等于物体重力势能的增加量和动能的增加量,物体升高的高度等于左侧绳子的伸长量，由几何关系可知，故重力势能增加量为，而杆转到水平位置时,，则此 时速度为；故此时动能的增加量为，因此绳子对物体A所做的功为（JT7-3”g +得加#万，故cd错误；选【点睛】本题应明确重物的速度来自于绳子的速度，注意在速度的分解时应明确杆的转动线速度为线速度，而绳 伸长速度及转动速度为分速度，再由运动的合成与分解得出合速度与分速度的关系。39.质量为M的物体内有光滑圆形轨道，现有一质最为m的小滑块沿该圆形轨道的竖直面内做圆周运动，A、C 为圆周的最高点和最低点，B、D点与圆心。同一水平线上的点，小滑块运动时，物体M在地面上静止不动，则物 体M对地面的压力N和地面对M的摩擦力有关说法中正确的是（）nt o n小滑块在A点时,，摩擦力方向向左小滑块在B点时,，摩擦力方向向左小滑块在C点时,M与地面无摩榛力小滑块在D点时,，摩擦力方向向左【答案】C【解析】小滑块在A点时，滑块对M的作用力在竖直方向上，系统在水平方向不受力的作用，所以没有摩 擦力的作用，故A错误；小滑块在B点时，需要的向心力向右，所以M对滑块有向右的支持力作用，对M 受力分析可知，地面要对M有向右的摩擦力作用，在竖直方向上，由于没有加速度，物体受力平衡，所以 物体M对地面的压力N=。明,故B错误$小滑块在C点时，滑块对M的作用力竖直向下，M在水平方向不受其他力的作用，所以不受摩擦力夕滑块对物体M的压力要大于C的重力，则M对地面的压力+a）g,C正确；小滑块在D点和B点受力的类似，由B的分析可知N=mg,摩擦力方向向左，D错误；选C.【点睛】小滑块在竖直面内做圆周运动，小滑块的重力和圆形轨道对滑块的支持力的合力作为向心力，根据在不 同的地方做圆周运动的受力，可以分析得出物体M对地面的压力N和地面对物体M的摩擦力的大小40.某同学设计了一种能自动拐弯的轮子.如图所示，两等高的等距轨道a、b固定于水平桌面上，当装有这种 轮子的小车在轨道上运行到达弯道略微偏向轨道外侧时，会顺利实现拐弯而不会出轨.下列截面图所示的轮子中，能实现这一功能的是（）A.B.C.D.【答案】A【解析】A、图A中，当该小车在轨道上运行到达弯道略微偏向轨道外侧时，由于惯性，内侧轮高度略降低，外 侧轮高度略升高，轨道对小车的支持力偏向轨道内侧，与重力的合力提供向心力，从而顺利拐弯，故A正确；B、图B中，当该小车在轨道上运行到达弯道略微偏向轨道外侧时，由于惯性，内侧轮高度略升高，外侧轮高度 略降低，轨道对小车的支持力偏向轨道外侧，小车会产生侧翻，故B错误；C、图C中，支持力的方向是左上方，水平分力提供向左的向心力，若车向右拐弯，小车会出轨，故C错误；D、图D中，当该小车在轨道上运行到达弯道略微偏向轨道外侧时，两侧高度基本不变，支持力与重力的合力不 能提供向心力，若没有外力提供向心力，由于惯性，小车会出轨，故D错误.故选：Ao点睛：要使小车顺利拐弯，必须提供向心力，根据小车的受力情况，判断轨道提供的向心力，即可判断.41.如图所示，小球A质量为m,固定在长为L的轻细直杆一端，绕杆的另一端0点在竖直平面内做圆周运动.若 小球经过最低点时的速度为，不计一切阻力，则小球运动到最高点时，杆对球的作用力为（）,*H I0A.推力，大小为mgB.拉力，大小为mgC.拉力，大小为0.5mgD.推力，大小为0.5mg【答案】B【解析】根据动能定理：-2磔=/心衽），可得小球从最低点到达最高点的速度为：，在最高点 设杆对球为支持力，根据牛顿第二定律:，解得照负号说明与假设的方向相反，杆对球为拉办故B正确,ACD错误。42.如图所示，一网球运动员将球在边界处正上方水平向右击出，球刚好过网落在图中位置（不计空气阻力），数 据如图所示，则下列说法中正确的是A.击球点高度乩与球网高度A之间的关系为h=1.8 h2B.击球点高度h与球网高度h2之间的关系为1.5 h2C.若保持击球高度不变，球的初速度只要不大于，一定落在对方界内D.任意降低击球高度（仍大于儿），只要击球初速度合适，球一定能落在对方界内【答案】A【解析】解：A、平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,水平位移为s和的时间比2:3,则竖直方向上,根据则有,解得hi=1.8h2.故A正确,B错误。C、若保持击球高度不变,要想球落在对方界内,要既不能出界,又不能触网,根据得，则平抛运动的最大速度.根据4-%=g城，G=2）h,则平抛运动的最小速度.故C错误.D、任意降低击球高度（仍大于hz）,会有一临界情况，此时球刚好触网又刚好压界,若小于该临界高度,速度大会出界,速度小会触网,所以不是高度比网高,就一定能将球发到界内.故D错误.故选A43.质量为m的飞行员驾驶飞机在竖直平面内以速度v做半径为r的匀速周周运动，在轨道的最高点（飞行员在 座椅的下方）和最低点时，飞行员对座椅的压力A.是相等的 B.相差 C.相差 D.相差【答案】D【解析】解：飞行员在最低点有：，飞行员在最高点有：，所以可知在最低点比最高点大2mg,故D正确44.应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入。人坐在摩天轮吊艇的座椅上，摩天 轮在竖直平面内按顺时针做匀速圆周运动的过程中，始终保持椅面水平，且人始终相对吊阿静止。关于人从最低 点a随吊痛运动到最高点c的过程中，下列说法中正确的是（）A.人始终处于超重状态B.座椅对人的摩擦力越来越大C.座椅对人的弹力越来越小D.人所受的合力始终不变【答案】C【解析】试题分析：根据人加速度方向确定人处于超重还是失重；根据加速度在水平方向和竖直方向上的 分加速度的变化，结合牛顿第二定律分析摩擦力和弹力大小的变化.人做匀速圆周运动，所以过程中合力提供向心加速度，大小恒定，方向时刻指向圆心，从a到b过程中，有一个竖直向上的分加速度，即处于超重状态，从b到c过程中，有一个竖直向下的分加速度，即处于失 重状态，A错误：摩擦力提供的是水平方向上的加速度，设向心加速度与竖直方向上的夹角为9,从a到b 过程中，。增大