2020届高考物理复习专题《力和曲线运动》强化练习

2020届高考物理复习专题《力和曲线运动》强化练习-1-/11力与曲线运动考点1平抛运动1.(多选)(2019·株洲模拟)将一小球以水平速度v0＝10m/s从O点向右抛出，经3s小球恰好垂直落到斜面上的A点，不计空气阻力，g取10m/s2，B点是小球做自由落体运动在斜面上的落点，如图所示，以下判断正确的是()A．斜面的倾角约是30°B．小球的抛出点距斜面的竖直高度约是15mC．若将小球以水平速度v′0＝5m/s向右抛出，它一定落在AB的中点P的上方D．若将小球以水平速度v′0＝5m/s向右抛出，它一定落在AB的中点P处2．(2019·广东四校联考)从同一高度同时将a、b两个完全相同的小球分别竖直上抛和斜上抛，它们的初速度大小相同；若不计空气阻力，则以下说法中正确的是()A．在空中运动的过程中，两球的加速度相同B．两球触地时的瞬时速率不同C．两球在空中运动的时间相同D．两球运动的位移相同3．(多选)(2018·天水二模)如图所示，某一运动员从弧形雪坡上沿水平方向飞出后，又落回到斜面雪坡上．若斜面雪坡的倾角为θ，飞出时的速度大小为v0，不计空气阻力．运动员飞出后在空中的姿势保持不变．重力加速度为g，则()A．如果v0不同，则该运动员落到雪坡时的速度方向也就不同B．不论v0多大，该运动员落到雪坡时的速度方向都是相同的C．运动员在空中经历的时间是2v0tanθgD．运动员落到雪坡时的速度大小是v0cosθ考点2运动的合成与分解4．(2019·六安模拟)小船在400米宽的河中横渡，河水流速是2m/s，船在静水中的航速是4m/s，要使船的航程最短，则船头的指向和渡河的时间t分别为()A．船头应垂直指向对岸，t＝100sB．船头应与上游河岸成60°角，t＝20033s2020届高考物理复习专题《力和曲线运动》强化练习-2-/11C．船头应垂直指向对岸，t＝20033sD．船头应与下游河岸成60°角，t＝100s5．(2019·济宁模拟)如图所示，细线一端固定在天花板上的O点，另一端穿过一张CD光盘的中央小孔后拴着一个橡胶球，橡胶球静止时，竖直悬线刚好挨着水平桌面的边缘．现将CD光盘按在桌面上，并沿桌面边缘以速度v匀速移动，移动过程中，CD光盘中央小孔始终紧挨桌面边线，当悬线与竖直方向的夹角为θ时，小球上升的速度大小为()A．vsinθB．vcosθC．vtanθD.vtanθ6．(2019·临汾模拟)一物体由静止开始自由下落，一小段时间后突然受一恒定水平向右的风力的影响，但着地前一段时间内风力突然停止，则其运动的轨迹可能是()考点3圆周运动7.(2019·惠州模拟)如图所示，一个菱形框架绕着过对角线的竖直轴匀速转动，在两条边上各有一个质量相等的小球套在上面，整个过程小球相对框架没有发生滑动，A与B到轴的距离相等，则下列说法正确的是()A．框架对A的弹力方向垂直框架向下B．框架对B的弹力方向可能垂直框架向下C．A与框架间可能没有摩擦力D．A、B所受的合力大小相等8．(2019·潍坊模拟)如图所示，小球紧贴在竖直放置的光滑圆形管道内壁做圆周运动，内侧壁半径为R，小球半径为r，则下列说法正确的是()A．小球通过最高点时的最小速度vmin＝g（R＋r）2020届高考物理复习专题《力和曲线运动》强化练习-3-/11B．小球通过最高点时的最小速度vmin＝gRC．小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力D．小球在水平线ab以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力9．(2019·深圳模拟)用一根细线一端系一可视为质点的小球，另一端固定在一光滑锥顶上，如图所示，设小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为ω，线的张力为FT，FT随ω2变化的图象是下图中的()考点4平抛运动与圆周运动的综合问题10．如图所示，质量是1kg的小球用长为0.5m的细线悬挂在O点，O点距地面竖直距离为1m．如果使小球绕OO′轴在水平面内做圆周运动，若细线最大承受拉力为12.5N，(g取10m/s2)求：(1)当小球的角速度为多大时，细线将断裂；(2)线断裂后小球落地点与悬点的水平距离．11．如图，一个质量为0.6kg的小球以某一初速度从P点水平抛出，恰好从光滑圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧(不计空气阻力，进入圆弧时无机械能损失)．已知圆弧的半径R＝0.3m，θ＝60°，小球到达A点时的速度v＝4m/s.(g取10m/s2)求：(1)小球做平抛运动的初速度v0；(2)P点与A点的水平距离和竖直高度；(3)小球到达圆弧最高点C时对轨道的压力．12．(2019·天津河北区期中)暑假里，小明去游乐场游玩，坐了一次名叫“摇头飞椅”的游艺机，如图甲所示，该游艺机顶上有一个半径为4.5m的“伞盖”，“伞盖”在转动过程中带动下面的悬绳转动，其示意图如图乙所示．“摇头飞椅”高O1O2＝5.8m，绳长5m．小明挑选了一个悬挂在“伞盖”边缘的最外侧的椅子坐下，他与座椅的总质量为40kg.小明和椅子的转动可简化为如图乙所示的圆周运动．在某段时间内，“伞盖”保持在水平面内稳2020届高考物理复习专题《力和曲线运动》强化练习-4-/11定旋转，绳与竖直方向夹角为37°.g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，在此过程中，求：(1)座椅受到绳子的拉力大小；(2)小明运动的线速度大小；(3)小明随身带的玻璃球从座椅上不慎滑落，求落地点与游艺机转轴(即图乙中O1点)的距离(结果保留两位有效数字)．2020届高考物理复习专题《力和曲线运动》强化练习-5-/11参考答案考点1平抛运动1.(多选)(2019·株洲模拟)将一小球以水平速度v0＝10m/s从O点向右抛出，经3s小球恰好垂直落到斜面上的A点，不计空气阻力，g取10m/s2，B点是小球做自由落体运动在斜面上的落点，如图所示，以下判断正确的是()A．斜面的倾角约是30°B．小球的抛出点距斜面的竖直高度约是15mC．若将小球以水平速度v′0＝5m/s向右抛出，它一定落在AB的中点P的上方D．若将小球以水平速度v′0＝5m/s向右抛出，它一定落在AB的中点P处解析：设斜面倾角为θ，对小球在A点的速度进行分解有tanθ＝v0gt，解得θ＝30°，A项正确；小球距过A点水平面的距离为h＝12gt2＝15m，所以小球的抛出点距斜面的竖直高度肯定大于15m，B项错误；若小球的初速度为v0′＝5m/s，过A点作水平面，小球落到水平面的水平位移是小球以初速度v0＝10m/s抛出时的一半，延长小球运动的轨迹线，得到小球应该落在P、A之间，C项正确，D项错误．答案：AC2．(2019·广东四校联考)从同一高度同时将a、b两个完全相同的小球分别竖直上抛和斜上抛，它们的初速度大小相同；若不计空气阻力，则以下说法中正确的是()A．在空中运动的过程中，两球的加速度相同B．两球触地时的瞬时速率不同C．两球在空中运动的时间相同D．两球运动的位移相同解析：两球在空中都只受重力作用，两球的加速度都为重力加速度g，A项正确；因两球都只受重力，则机械能均守恒，据机械能守恒定律有12mv20＋mgh＝12mv2t，可知两球触地时的速率相同，B项错误；因两球以相同的速率分别竖直上抛和斜上抛，则知两球在空中运动时间不同，C项错误；因两球初始时运动方向不同，则它们发生的位移不同，D项错误．答案：A3．(多选)(2018·天水二模)如图所示，某一运动员从弧形雪坡上沿水平方向飞出后，又落回到斜面雪坡上．若斜面雪坡的倾角为θ，飞出时的速度大小为v0，不计空气阻力．运动员飞出后在空中的姿势保持不变．重力加速度为g，则()2020届高考物理复习专题《力和曲线运动》强化练习-6-/11A．如果v0不同，则该运动员落到雪坡时的速度方向也就不同B．不论v0多大，该运动员落到雪坡时的速度方向都是相同的C．运动员在空中经历的时间是2v0tanθgD．运动员落到雪坡时的速度大小是v0cosθ解析：设在空中飞行时间为t，运动员竖直位移与水平位移之比yx＝12gt2v0t＝gt2v0＝tanθ，则有飞行的时间t＝2v0tanθg，故C正确；竖直方向的速度大小为vy＝gt＝2v0tanθ，运动员落回雪坡时的速度大小v＝v20＋v2y＝v01＋4tan2θ，故D错误；设运动员落到雪坡时的速度方向与水平方向夹角为α，则tanα＝vyvx＝2v0tanθv0＝2tanθ，由此可知，运动员落到雪坡时的速度方向与初速度方向无关，初速度不同，运动员落到雪坡时的速度方向相同，故A错误，B正确．答案：BC考点2运动的合成与分解4．(2019·六安模拟)小船在400米宽的河中横渡，河水流速是2m/s，船在静水中的航速是4m/s，要使船的航程最短，则船头的指向和渡河的时间t分别为()A．船头应垂直指向对岸，t＝100sB．船头应与上游河岸成60°角，t＝20033sC．船头应垂直指向对岸，t＝20033sD．船头应与下游河岸成60°角，t＝100s解析：当合速度的方向与河岸垂直时，渡河位移最短，设船头与上游河岸方向的夹角为θ，则cosθ＝v水v船＝12，所以θ＝60°，渡河的位移x＝d＝400m，根据矢量合成法则有v合＝v2船－v2水＝42－22m/s＝23m/s，渡河时间t＝dv合＝40023s＝20033s，故B正确，A、C、D错误．答案：B5．(2019·济宁模拟)如图所示，细线一端固定在天花板上的O点，另一端穿过一张CD光盘的中央小孔后拴着一个橡胶球，橡胶球静止时，竖直悬线刚好挨着水平桌面的边缘．现将CD光盘按在桌面上，并沿桌面边缘以速度v匀速移动，移动过程中，CD光盘中央小孔始终紧挨桌面边线，当悬线与竖直方向的夹角为θ时，小球上升的速度大小为()2020届高考物理复习专题《力和曲线运动》强化练习-7-/11A．vsinθB．vcosθC．vtanθD.vtanθ解析：将光盘水平向右移动的速度v分解为沿细线方向的速度和垂直于细线方向的速度，而小球上升的速度大小与速度v沿细线方向的分速度大小相等，故可得：v球＝vsinθ，A正确．答案：A6．(2019·临汾模拟)一物体由静止开始自由下落，一小段时间后突然受一恒定水平向右的风力的影响，但着地前一段时间内风力突然停止，则其运动的轨迹可能是()解析：当有水平向右的风时，会产生水平向右的加速度，轨迹向右弯曲，风力停止时，合力向下，且轨迹不能急折，故C项正确．答案：C考点3圆周运动7.(2019·惠州模拟)如图所示，一个菱形框架绕着过对角线的竖直轴匀速转动，在两条边上各有一个质量相等的小球套在上面，整个过程小球相对框架没有发生滑动，A与B到轴的距离相等，则下列说法正确的是()A．框架对A的弹力方向垂直框架向下B．框架对B的弹力方向可能垂直框架向下C．A与框架间可能没有摩擦力D．A、B所受的合力大小相等解析：球在水平面做匀速圆周运动，合外力指向圆心，对A进行受力分析可知，A受重力，当静摩擦力方向向上时，框架对A的弹力方向可能垂直框架向下，也可能垂直框架向上，故A错误；球在水平面做匀速圆周运动，合外力指向圆心，对B进行受力分析可知，B受重力，要使合力水平向右，框架对B的弹力方向一定垂直框架向上，故B错误；若A与框架间没有摩擦力，则A只受重力和框架对A的弹力，两个力的合力方向不可能水平向左，指向圆心，故C错误；A、B两球所受的合力提供向心力，转动的角速度相等，半径也相等，根据F＝mω2r，可知，合力大小相等，故D正确．答案：D8．(2019·潍坊模拟)如图所示，小球紧贴在竖直放置的光滑圆形管道内壁做圆周运动，内侧壁半径为R，小2020届高考物理复习专题《力和曲线运动》强化练习-8-/11球半径为r，则下列说法正确的是()A．小球通过最高点时的最小速度vmin＝g（R＋r）B．小球通过最高点时的最小速度vmin＝gRC．小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力D．小球在水平线ab以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力解析：小球沿管道上升到最高点的速度可以为零，故A、B错误；小球在水平线ab以下的管道中运动时，由外侧管壁对小