《曲线运动 专练——2024届高中物理一轮复习（全国卷通用版）（含解析）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《曲线运动 专练——2024届高中物理一轮复习（全国卷通用版）（含解析）（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、曲线运动一、选择题（本题共15个小题，每题5分，共75分）1.如图所示，某同学将地面上一根木棍的A端以恒定的速度v竖直向上提起，且A端始终在同一竖直线上运动。当木棍与地面的夹角为时，B端的速度大小为( )A.B.C.D.2.如图所示，在一端封闭、长约蜡块1 m的玻璃管内注满清水，水中放置一个蜡块，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧，然后将这支玻璃管倒置，在蜡块沿玻璃管竖直上升的同时，将玻璃管水平向右移动，并开始计时。已知蜡块在玻璃管内每1 s上升的高度都是10 cm，玻璃管由静止开始向右做匀加速直线运动，第1 s内通过的水平距离为2.5 cm，则( )A.蜡块的竖直速度大小为2.5 m/sB.蜡块的加
2、速度大小为C.蜡块在第4 s末的速率为0.3 m/sD.蜡块前4 s内的位移大小为3.如图，在灭火抢险的过程中，消防队员有时要借助消防车上的梯子爬到高处进行救人或灭火作业。为了节省救援时间，人沿梯子匀加速向上运动的同时消防车匀速后退，以地面为参考系，则关于消防队员的运动，下列说法中正确的是( )A.消防队员做匀加速直线运动B.消防队员做匀变速曲线运动C.消防队员做变加速曲线运动D.消防队员水平方向的速度保持不变4.如图所示，一条小船从码头A过河，小船在静水中的速度为v，船头指向始终与河岸垂直（沿方向）。当水流速度为时，小船运动到河对岸的码头B靠岸，与河岸的夹角为。当水流速度为时，小船运动到河对
3、岸的码头C靠岸，与河岸的夹角为。下列说法正确的是( )A.小船沿过河的时间相等B.小船沿过河的时间更长C.D.当水流速度为时，要使小船到达码头，船头应指向河的上游且与河岸夹角为605.如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当小车以速度v匀速向右运动时，物体P的速度为( )A.vB.C.D.6.如图所示，两点在同一条竖直线上，其连线中点O处有一倾斜挡板，现由M点静止释放一小球，在O点被挡板反弹后，小球速度方向变为水平，大小不变，然后落到地面上的P点。两点在同一条水平线上。则MN与NP的长度之比为( )A.1:1B.2:1C.3:2D.4:37.不透明物体在有光的环境中运动，物体的影子将随着
4、物体的运动而运动。如图所示，从空中O点以初速度水平抛出一小球，在距抛出点L处有一竖直光屏MN，在小球抛出点O有一点光源，使小球的影子投在光屏上。不计空气阻力，则小球在光屏上的影子的运动为( )A.自由落体运动B.初速度为零的匀加速直线运动，加速度小于重力加速度C.匀速直线运动，速度大小与L的大小无关D.匀速直线运动，速度大小与L的大小有关8.如图所示，在同一根竖直悬绳上、下两个不同的位置上有两个杂技演员，他们在同一侧面沿水平方向抛出两球。忽略空气阻力，若两球在空中相撞，则下列说法正确的是( )A.两球同时被抛出B.先抛出的b球，后抛出的a球C.a球的抛出速度小于b球的抛出速度D.a球的抛出速度
5、等于b球的抛出速度9.第24届冬季奥林匹克运动会于2022年2月在北京和张家口举行。在某滑雪比赛项目的一段赛程中，两名运动员先后进行比赛。如图所示，运动员甲从足够长斜面的顶端O点，以大小为v的速度水平滑出，经过一段时间后，落到斜面上P点，两点间的距离为；运动员乙从O点以大小为的速度水平滑出，经过一段时间后，落到斜面上Q点（图中未画出），两点间的距离为。不计空气阻力，运动员均可视为质点，则为( )A.2B.4C.6D.810.如图所示，钢球从斜槽轨道末端以的水平速度飞出，经过时间t落在斜靠的挡板AB中点。若钢球以的速度水平飞出，则( )A.下落时间仍为tB.下落时间为C.下落时间为D.落在挡板底
6、端B点11.闹钟是带有闹时装置的钟，既能指示时间，又能在人们预定的时刻发出音响信号或其他信号，闹钟的机芯结构主要有机械式和石英电子式两大类。如图所示，机械式闹钟中的三个齿轮的半径之比为5:3:1。当齿轮转动的时候，小齿轮边缘的M点与大齿轮边缘的N点的角速度大小之比和向心加速度大小之比分别为( )A.5:1 1:5B.5:1 5:1C.1:5 1:5D.1:1 5:112.如图所示，长为L的悬线一端固定在O点，另一端接一小球A。在O点正下方有一钉子C，间的距离为。把悬线拉直，使小球A跟悬点O在同一水平面上，然后将小球A无初速度释放，小球A运动到悬点O正下方时悬线碰到钉子，则小球A的( )A.线速
7、度突然增大为原来的2倍B.角速度突然增大为原来的4倍C.向心加速度突然增大为原来的4倍D.向心力突然增大为原来的2倍13.A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动，在相同时间内，它们通过的路程之比是4:3，运动方向改变的角度之比是3:2，则它们( )A.线速度大小之比为2:3B.角速度大小之比为3:4C.圆周运动的半径之比为2:1D.向心加速度大小之比为2:114.图示为中国运动员在2022年北京冬奥会上参加男子短道速滑1000米比赛中，过弯道时的情景，则( )A.运动员受到重力、弹力、摩擦力的作用B.运动员受到重力、弹力、向心力的作用C.向心力的大小与运动员的速度成正比D.向心力的大小与运动员的
8、角速度成正比15.2022年北京冬奥会之后，我国各地掀起了滑冰运动的热潮，在水平滑冰场上沿规定的圆形滑道做圆周运动是一项基础训练。如图所示，运动员从圆形滑道上的A点开始蹬地加速，到达B点时获得速度，然后保持速度大小不变继续做圆周运动。已知运动员的质量（含装备）为50kg，做圆周运动的半径为5m。不考虑空气阻力和冰刀与冰面间的摩擦力，不计人体倾斜对半径和速度的影响，取，下列说法正确的是( )A.运动员从A点加油到B点的过程中，冰面对运动员做的功为625JB.运动员做匀速圆周运动时处于平衡状态C.运动员到达B点后做匀速圆周运动需要的向心力大小为250ND.保持匀速圆周运动时，运动员的倾角（身体与冰
9、面的夹角）为60二、计算题（共2小题 ，共25分，按题目要求作答，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）16.如图所示，将倾角为的光滑斜面体固定在水平面上，在其左侧有一水平的桌面，桌面的右边缘到斜面体左侧的水平距离为s，现有一可视为质点的滑块由水平桌面上的A点以初速度向右滑动，滑块由B点离开桌面的右边缘，经过一段时间，滑块无碰撞地由斜面体的顶端C点滑上斜面体。已知两点之间的距离为，滑块与水平桌面之间的动摩擦因数为两点的高度差为，重力加速度为g取，忽略空气的阻力。（1）滑块离开桌面边缘的速度为多大？（2）桌面的右边缘
10、到斜面体左侧的水平距离s为多大？（3）如果C点距离水平面的高度为，则滑块从A运动到D的总时间为多少？17.如图所示，在光滑水平桌面上有一光滑小孔O，一根轻绳穿过小孔，一端连接质量为的小球A，另一端连接质量为的物体B。小球A沿半径为的圆周做匀速圆周运动，已知重力加速度g取，则：（1）当小球A的角速度为多大时，物体B处于将要离开、而尚未离开地面的临界状态？（2）当小球A的角速度为时，物体B对地面的压力为多大？答案以及解析1.答案：C解析：由题意可知木棍A端的速度方向竖直向上，B端的速度方向水平向左，将两端的速度按沿木棍方向和垂直木棍方向分解，如图所示，由于两端的速度在沿木棍方向的分速度相等，即，因
11、此，解得，C正确，ABD错误。2.答案：D解析：蜡块的竖直速度大小，A错误；蜡块的加速度大小，B错误；蜡块在第4 s末的水平速度大小，则在第4 s末的速率，C错误；蜡块前4 s内的竖直分位移大小，水平分位移大小，则蜡块前4 s内的位移大小，D正确。3.答案：B解析：据运动的合成知合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上，其加速度的大小及方向不变，所以消防队员做匀变速曲线运动，A、C错误，B正确；因为加速度与水平方向的夹角不为直角，所以消防队员水平方向的速度在变化，D错误。4.答案：A解析：AB.因船头始终垂直于河岸，可知船过河的时间为即小船沿过河的时间相等，选项A正确，B错误；C.由题意可
12、知解得选项C错误；D.当水流速度为时，要使小船到达码头，则合速度应该垂直河对岸，船头应指向河的上游且与河岸夹角为则选项D错误。故选A。5.答案：B解析：将绳两端所连物体和小车的速度分别沿绳的方向和垂直于绳的方向进行分解，根据沿绳方向的分速度相等可得，选项B正确。6.答案：A解析：设，由自由落体运动规律可得小球到达O点的速度大小，小球在O点被挡板反弹后开始做平抛运动，运动至P点所用时间，则与NP的长度之比为1:1，A正确，BCD错误。7.答案：D解析：小球做平抛运动被抛出时间t后，小球的水平位移大小和竖直位移大小分别为，设此段时间内小球在光屏上的影子向下移动的距离为，根据几何关系有，联立可得，由
13、此可知与t成正比，说明小球在光屏上的影子做匀速直线运动，速度大小与L的大小有关，故ABC错误，D正确。8.答案：C解析：9.答案：B解析：设斜面的倾角为，则也是运动员做平抛运动的位移偏向角，由平抛运动的规律可知，速度偏向角的正切值是位移偏向角正切值的2倍，所以无论运动员的初速度多大，速度偏向角都相等。运动员做平抛运动的时间，运动员的水平位移，运动员的合位移，由此可知，运动员的合位移与初速度的平方成正比，B正确，ACD错误。10.答案：C解析：当钢球以的水平速度飞出，落在挡板的中点，如图所示。由平抛运动规律可知，。假设以水平抛出钢球时正好落在B点，根据平抛运动公式可知，可知。显然当以水平抛出钢球
14、，钢球不会落在挡板上，而是落在水平面上。因此小球下落高度为，下落时间为，综上分析，C正确，A、B、D错误。11.答案：B解析：由三个齿轮间的位置关系可知，根据，可得，根据，可得，故选B。12.答案：D解析：悬线碰到钉子前后，悬线的拉力始终与小球的运动方向垂直，小球的线速度大小不变A错误悬线碰到钉子后，小球的运动半径减为原来的一半，线速度大小不变由，可知角速度增大为原来的2倍B错误由，可知向心加速度增大为原来的2倍C错误由，可知向心力增大为原来的2倍D正确13.答案：D解析：根据线速度定义式，已知在相同时间内它们通过的路程之比是4:3，则线速度大小之比为4:3，故A错误；根据角速度定义式，相同时
15、间内它们转过的角度之比为3:2，则角速度之比为3:2，故B错误；根据公式，可得圆周运动半径，线速度大小之比为4:3，角速度之比为3:2，则圆周运动的半径之比为8:9，故C错误；根据得，周期之比为2:3，再根据得转速之比为3:2，故D正确。14.答案：A解析：A.对运动员受力分析，运动员受重力、弹力、摩擦力作用，故A项正确；B.向心力是按作用效果命名的力，其不是一个新的性质力，故B项错误；C.根据公式可知，当半径一定时，向心力与运动员的速度平方成正比，故C项错误；D.根据公式可知，当半径一定时，向心力与运动员的角速度平方成正比，故D项错误。故选A。15.答案：C解析：A.运动员运动过程中，冰面对运动员不做功，A错误；B.运动员做匀速圆周运动时有加速度，不是处于平衡状态，B错误；C.由向心力公式得，C正确；D.运动员受力如图所示，则，D错误。故选C。16、（1）答案：4 m/s解析：解：设滑块在水平桌
