2022届高考物理一轮复习力学---曲线运动能力提升(1)

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1、2022届高考物理一轮复习力学-曲线运动能力提升练习一、单选题，共10小题1如图所示，竖直固定一半径为表面粗糙的四分之一圆弧轨道，其圆心O与A点等高。一质量的小物块在不另外施力的情况下，能以速度沿轨道自A点匀速率运动到B点，圆弧与圆弧长度相等，重力加速度。下列说法不正确的是（）A在从A到B的过程中合力对小物块做功为零B小物块经过P点时，重力的瞬时功率为10WC小物块在段和段产生的热量相等D运动到B点时，小物块对圆弧轨道的压力大小为14N2如图所示，质量相等的a、b两小球分别从半圆轨道顶端和斜面顶端以大小相等的初速度v0同时水平抛出，已知半圆轨道的半径与斜面竖直高度相等，斜面底边长是其竖直高度的

2、2倍，若小球a能落到半圆轨道上，小球b能落到斜面上。则下列说法不正确的是（）Aa球可能垂直打在半圆轨道Ba、b两球的速度偏转角可能相同Ca、b两球在空中时，单位时间内速度变化量相等Db球以抛出与以抛出落在斜面上时速度偏转角一定相等3公路急转弯处通常是交通事故多发地带如图所示，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为vc时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势则在该弯道处（）A路面外侧低内侧高B车速只要低于vc，车辆便会向内侧滑动C当路面结冰时，与未结冰时相比，vc的值变小D车速虽然高于vc，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动4如图所示，水平地面上不同位置的三个小球斜上抛沿三条不同

3、的路径运动最终落在同一点，三条路径的最高点是等高的，若忽略空气阻力的影响，下列说法正确的是（）A沿路径1抛出时的小球落地的速率最大B沿路径3抛出的小球在空中运动时间最长C三个小球抛出的初速度竖直分量相等D三个小球抛出的初速度水平分量相等5如图所示，完全相同的两车在水平面同心圆弧道路上转弯，甲行驶在内侧、乙行驶在外侧，它们转弯时速度大小相等，则两车在转弯时，下列说法正确的是（）A角速度B向心加速度a甲a乙C地面对车的径向摩擦力f甲f 乙D若两车转弯速度过大，则乙车更容易发生侧滑6国家跳台滑雪中心将承担北京冬奥会跳台滑雪的比赛。滑雪轨道由倾角的斜面与水平面连接而成，运动员从点以初速度水平滑出，不计

4、空气阻力，经过一段时间后运动员落在轨道上，竖直速度与水平速度之比为，若运动员以初速度水平滑出，已知重力加速度为，运动员在空中的飞行时间为（）ABCD7如图所示，一内壁光滑的圆锥面，顶点O在下方，顶角为，OO是竖直轴线，若有A、B两小球，质量（可视为质点），在圆锥的内壁上沿不同的圆轨道做匀速圆周运动，以O点为势能零点，则（）A它们的线速度大小相同B它们的周期相同C它们的动能相同D它们的动能与重力势能之比相同8如图所示，小球以v0向倾角为的斜面水平抛出，小球到达斜面的位移与斜面垂直，重力加速度为g，则小球（）A运动时间为B水平位移大小为C位移大小为D竖直位移大小为9关于匀速圆周运动的说法正确的是（

5、）A匀速圆周运动是匀速运动B匀速圆周运动是变速运动C匀速圆周运动的加速度不变D匀速圆周运动的线速度不变10如图所示，用长为l的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，重力加速度为g，则下列说法不正确的是（）A小球在圆周最高点时所受向心力可能等于重力B小球在圆周的最高点时绳子的拉力可能为零C若小球刚好在竖直平面内做圆周运动，则其在最高点速率是0D若小球刚好在竖直平面内做圆周运动，则其在最高点速率是二、多选题，共4小题112022年北京冬奥会将在北京和张家口举行，北京将成为历史上第一个即举办过夏季奥运会又举办过冬季奥运会的城市。图示为某滑雪运动员训练的场景，运动员以速度沿倾角、高倾斜面甲飞出

6、，并能无碰撞地落在倾角的斜面乙上，顺利完成飞越。把运动员视为质点，忽略空气阻力，已知重力加速度（，）。以下说法正确的是（）A运动员落至斜面乙时的速率为16m/sB斜面乙的高度为7.2mC运动员在空中飞行时离地面的最大高度为20mD两斜面间的水平距离约为11.1m12如图所示，倾角=37的斜面固定在水平地面上，质量m1=0.5kg的物块a以初速度v1从斜面底端沿斜面上滑，同时在a正上方处，质量m2=0.5kg的物块b以速度v2=2m/s水平向左抛出，当a上滑到最高点时恰好被物块b击中。已知物块a与斜面间的动摩擦因数为=0.5，sin37=0.6，cos37=0.8，取g=10m/s2。则在此过程

7、中（）A物块b在空中运动的时间约为0.27sB物块a上滑的初速度v1大小约为3m/sC物块a的机械能损失2.5JD物块b的动量增加2.5kgm/s13如图为湖边一倾角为的大坝的横截面示意图，水面与大坝的交点为O一人站在A点处以速度沿水平方向扔小石子，已知，取下列说法正确的是（） A若，则石块不可以落入水中B若石块能落入水中，则越大，落水时速度方向与水平面的夹角越小C若石块不能落入水中，则越大，落到斜面上时速度方向与斜面的夹角越大D若石块不能落入水中，落到斜面上时速度方向与斜面的夹角与速度大小无关14如图所示，两个圆锥内壁光滑，竖直放置在同一水平面上，圆锥母线与竖直方向夹角分别为30和60，有A

8、、B两个质量相同的小球在两圆锥内壁等高处做匀速圆周运动，下列说法正确的是（）AA、B球受到的支持力之比为3BA、B球的向心力之比为31CA、B球运动的角速度之比为31DA、B球运动的线速度之比为13三、填空题，共3小题15闽江，中国福建省最大独流入海（东海）河流。全长562公里，上游是高山峡谷，溪流密布；中游地段河谷狭窄，滩多水急；下游流速缓慢，有利航行。某段江面宽了90m，水流速度1.5m/s，有只木船在A点要过江，如图所示。（1）若木船相对静水速度3.0m/s，则木船最短渡江时间为_s；（2）若A处下游120m的B处是一片与河岸垂直的险滩，为使木船从A点以恒定的速度安全到达对岸，则木船在静

9、水中航行时的最小速度为_m/s。16某同学在离地高处以的水平速度抛出一个物体，不计空气阻力，则物体在空中运动的时间为_s，物体落地点到抛出点的水平距离为_m。（g取）17如图， AB为长度足够长的水平地面， AC为与水平方向成30o的倾斜地面，D为AC中点已知将某物体以6 J的初动能从D点水平抛出，其落到水平地面时的动能为12J。若将该物体以一定的初速度从C点水平抛出，要使其恰好能落在A点，则其抛出时的初动能应为_J。四、解答题，共3小题18风洞实验是测试飞行器性能的重要方法，风洞中可以提供大小和方向恒定的风力。在某风洞中存在水平方向的恒定风力，将质量为m的小球以速度v0从O点斜向上弹射出去，

10、v0与水平方向夹角为，经过一段时间后，小球到达射出点正上方的P点时，速度恰好为水平方向，重力加速度为g。求：（1）P点到O点的竖直高度h；（2）水平风力的大小F；（3）到达P点时速度的大小vp。19某部战士为抗洪抢险，要乘武警防汛救援的防汛艇渡过一条河（两岸笔直且平行），该河的河面宽，水流速度，防汛艇相对静水的速度。防汛艇可视为质点。（1）求该战士渡河的最短时间；（2）若战士以最短时间渡河，求其出发点到登陆点间的距离。20跑酷是以日常生活的环境为运动场所的极限运动。质量m=50kg的跑酷运动员，在水平高台上水平向右跑到高台边缘，以v0的速度从上边缘的A点水平向右跳出，运动时间t1=0.6s后落

11、在一倾角为的斜面上的B点，速度方向与斜面垂直。此时运动员迅速转身并调整姿势，以的速度从B点水平向左蹬出，刚好落到斜面的底端C点。D点为平台的下边缘点，假设该运动员可视为质点，不计空气阻力，取g10m/s2，sin53=0.8，cos53=0.6。求：（1）运动员从高台边缘跳出的水平速度v0大小；（2）水平高台AD的高度H；（3）若运动员迅速转身以的速度从B点水平向左蹬出，判断运动员落点的位置。参考答案1C【详解】A由于小物块从A到B做匀速圆周运动，由动能定理可知，合力对小物块做功为0，A正确；B小物块经过P点时，重力的瞬时功率为B正确；C由能量守恒可知，小物块在AP段产生的内能为小物块在PB段

12、产生的内能为C错误；D根据解得根据牛顿第三律小物块对圆弧轨道的压力大小为，D正确。此题选择错误选项，故选C。2A【详解】A球如果能垂直打在半圆轨道上，则速度反向延长线过圆心，故A选项是不正确的。Ba、b两球可能落在等高且距离抛出点水平位移相等的位移处，时间相等，速度偏转角相同，选项B正确；C a、b两球加速度相同，单位时间内速度变化量相等，选项C正确；Db球落在斜面上，根据则速度偏转角也相同，选项D正确。此题选择不正确的，故选A。3D【详解】A路面应建成外高内低，此时重力和支持力的合力指向内侧，可以提供圆周运动向心力，故A错误；B车速低于vc，所需的向心力减小，此时摩擦力可以指向外侧，减小提供

13、的力，车辆不会向内侧滑动，故B错误；C当路面结冰时，与未结冰时相比，由于支持力和重力不变，则vc的值不变，故C错误；D当速度为vc时，侧向静摩擦力为零，靠重力和支持力的合力提供向心力，速度高于vc时，摩擦力指向内侧，只有速度不超出最高限度，车辆不会侧滑，故D正确。故选D。4C【详解】设任一小球初速度大小为v0，初速度的竖直分量为vy，水平分量为vx，初速度与水平方向的夹角为，上升的最大高度为h，运动时间为t，落地速度大小为v。ACD取竖直向上方向为正方向，小球竖直方向上做匀减速直线运动，加速度为a=-g，由得h相同，vy相同，则三个小球初速度的竖直分量相同；由速度的分解知由于不同，所以v0不同

14、，沿路径1抛出时的小球的初速度最大；根据机械能守恒定律得知，小球落地时与抛出时速率相等，所以可知三个小球落地时的速率不等，也是沿路径1抛出时的小球的初速度最大。又有vy相同，不同，则vx不同，初速度水平分量不等，故C正确，AD错误；B由运动学公式有则得则知三个球运动的时间相等；故B错误；故选C。5B【详解】A由于题中已知二者线速度大小相等，即v甲=v乙，由于R甲R乙，根据可知二者角速度大小关系为故A错误；B向心加速度可知二者向心加速度大小关系为故B正确；C地面对车的径向摩擦力提供向心力由于甲、乙两辆车的质量相等，二者地面对车的径向摩擦力故C错误； D由向心力由于，所以当两车的速度大小相等时，甲

15、需要的向心力大，当摩擦力不足以提供向心力时，就会发生侧滑，所以若两车转弯速度过大，则甲车更容易发生侧滑，故D错误。故选B。6C【详解】根据平抛运动的推论：轨迹上任意一点速度与水平方向夹角的正切值等于位移与水平方向夹角正切值的2倍。可知若运动员以初速度水平滑出，落在斜轨道上，可得说明运动员未落在斜轨道上而是落在水平轨道上，则运动员以初速度水平滑出，仍然落在水平轨道上，所以在空中的飞行时间与初速度水平滑出时间相同，则有可求得故选C。7D【详解】AC小球做匀速圆周运动，由支持力与重力的合力作为向心力，由牛顿第二定律可得解得A球做圆周运动的轨道半径r较大，故线速度v较大，又由于A球质量较大，故A球动能

16、较大，AC错误；B由向心力公式可得解得由于r不同，故T不同，B错误；D小球的动能与重力势能之比为故它们的动能与重力势能之比相同，D正确。故选D。8B【详解】A小球到达斜面的位移与斜面垂直，过抛出点作斜面的垂线，如图所示设运动的时间为t，则水平方向竖直方向根据几何关系有则有解得故A错误；B小球的水平位移大小为故B正确；D竖直位移大小为故D错误；C合位移大小为故C错误；故选B。9B【详解】AB匀速圆周运动速度大小不变，方向变化，速度方向是变化的，是变速运动，A错误B正确；C匀速圆周运动的加速度方向始终指向圆心，方向改变，C错误；D匀速圆周运动的线速度是矢量，方向时刻改变，D错误。故选B。10C【详

17、解】AB小球在圆周最高点时可能恰好由重力提供向心力，此时绳子的拉力为零，AB正确；CD若小球刚好在竖直平面内做圆周运动，恰好由重力提供向心力，由牛顿第二定律得得C错误，D正确。本题选不正确的，故选C。11AB【详解】A运动员水平方向做匀速直线运动，水平方向速度为落到乙斜面时，设速度大小为，则满足解得故A正确；B设乙斜面高度为，从甲斜面到乙斜面过程中，由机械能守恒定律得解得故B正确；C从甲斜面飞出时，运动员竖直方向的速度则运动员在空中飞行时离地面的最大高度为故C错误；D运动员到达乙斜面的竖直方向速度为则在空中运动的时间则水平距离为故D错误。故选AB。12CD【详解】AB物体a上滑过程中初速度为v

18、1，设加速度大小为a，由牛顿第二定律得mgsin37+mgcos37=ma设由运动学公式0=v1-at平抛物体b的水平位移平抛速度解得故AB错误；C物块a的机械能损失等于克服摩擦力所做的功即D根据动量定理可得物块b的动量增加量为故D正确。故选CD。13BD【详解】A若石块做平抛运动恰好落到O点，则得即石块要落入水中最小的初速度约为，所以当时石块可以落入水中，故A错误；B若石块能落入水中，高度一定，则竖直分速度一定，水平初速度越大，落水速度方向与水平面的夹角有所以越小，故B正确；CD若石块不能落入水中，设石块落到斜面上时，速度方向与水平方向的夹角为，位移与水平方向的夹角为，因为得因为落在斜面上，

19、位移方向不变，则速度与水平方向的夹角不变，所以速度方向与斜面的夹角不变，与初速度无关，故C错误；D正确。故选BD。14BC【详解】A对小球受力分析，有所以A、B球受到的支持力之比为则A错误；B对小球受力分析，其向心力有所以A、B球的向心力之比为则B正确；C根据向心力公式有联立解得则A、B球运动的角速度之比为所以C正确；D根据向心力公式有联立解得则A、B球运动的线速度之比为所以D错误；故选BC。1530 0.9 【详解】（1）1最短渡河时间时，船头正对河对岸行驶，渡河时间为（2）2当速度最小时，正好可以到达河对岸险滩处，则船头方向与合速度方向垂直，航行轨迹如图所示此时由几何关系得则此时船速为16

20、1 5 【详解】12依题意，物体做平抛运动，则有求得物体在空中运动的时间为物体落地点到抛出点的水平距离为179【详解】解：设D点到A点的距离为x, 物体从D点抛出时，由机械能守恒定律可知mgxsin30=12J6J=6J解得物体从C点抛出时，由平抛运动的规律可得，在水平方向2xcos30=v2t在竖直方向物体从C点抛出时的初动能为联立以上各式解得Ek=9J18（1）；（2）；（3）【详解】（1）将此运动分解成水平方向与竖直方向两分运动，依据运动学公式与矢量合成法则，那么竖直方向vy=v0sinh=（2）水平方向上有vx=v0cos由牛顿第二定律得ax=且t=vx=ax可解得F=（3）P点时，速度恰好为水平方向，即竖直方向速度为零，得vp=v0x=v0cos19（1）；（2）【详解】（1）战士以最短时间渡河，有解得（2）防汛艇沿水流方向运动的距离解得20（1）；（2）5m；（3）恰好落在D点【详解】（1）设运动员刚落在B点时竖直方向的速度为vy，运动员从A点落到B点时间为t1，有解得（2）运动员从A点落到B点，竖直方向运动员从B点落到C点做平抛运动，设时间为t2，水平和竖直位移分别为，又解得则（3）假设从B点蹬出落在AD上，设飞行时间为t3，水平位移解得因为，所以恰好落在D点。