高考物理1_5轮资料汇编 专题04 曲线运动试题精选精练

专题04 曲线运动一、单选题1在教学楼的楼梯口,有如图所示的0、1、2、3k级台阶，每级台阶的长为30cm，高为15cm（g=10m/s2）某同学从第0级台阶的边缘以v0=5m/s水平抛出一小球（不计一切阻力），则小球将落在第几级台阶上 （ ） A7级 B8级 C9级 D10级【答案】 C【解析】试题分析：如图作一条连接各端点的直线，只要小球越过该直线，则小球落到台阶上；设小球落到斜线上的时间t，水平：，竖直：且解得相应的水平距离：，台阶数：知小球抛出后首先落到的台阶为第9级台阶故C正确考点：考查了平抛运动规律的应用2如图所示，在坡度一定的斜面顶点以大小相同的速度v0同时水平向左与水平向右抛出两个小球A和B，两侧斜坡的倾角分别为37和53，小球均落在坡面上，若不计空气阻力，则A和B两小球的运动时间之比为 （ ） A.16 9 B. 916 C.3 4 D.43【答案】 B【解析】试题分析：对于A落到坡面上时即，对于B落到坡面上时即，所以，B正确。考点：平抛运动3如图，这是物体做匀变速曲线运动的轨迹的示意图。已知物体在B点的加速度方向与速度方向垂直，则下列说法中正确的是 （ ） AC点的速率小于B点的速率BA点的加速度比C点的加速度大CC点的速率大于B点的速率D从A点到C点加速度与速度的夹角先增大后减小，速率是先减小后增大【答案】 C考点：匀变速曲线运动的规律.4如图所示，离地面高2m处有甲、乙两个物体，甲以初速度v0水平射出，同时乙以初速度v0沿倾角为45的光滑斜面滑下，已知重力加速度g10 ms2，若甲、乙同时到达地面，则v0的大小是 （ ） A. ms B. 2msC. ms D. 4ms【答案】 A【解析】试题分析：甲平抛运动的时间为： ；乙在斜面下滑的加速度为： ，对于乙，下滑的位移大小为根据，代入数据得：联立解得，故选项A正确。考点：动能定理的应用、平抛运动【名师点睛】解决本题的关键知道平抛运动的时间由高度决定，初速度和时间相同决定水平位移，抓住平抛运动的时间和匀加速运动的时间相同，结合牛顿第二定律和运动学公式灵活研究。5如图所示，在同一平台上的O点水平抛出的三个物体，分别落到a、b、c三点，则三个物体运动的初速度va、vb、vc的关系和三个物体运动的时间ta、tb、tc的关系是 （ ） A B C D 【答案】 C【解析】试题分析：三个平抛运动竖直方向都为自由落体运动，由可知，a的运动时间最长，c的运动时间最短；由水平方向匀速直线运动s=vt可知c的初速度最大，a的速度最小，C正确。故选C。考点：平抛运动规律的应用6如图所示，在M点分别以不同的速度将两小球水平抛出两小球分别落在水平地面上的P点、Q点已知O点是M点在地面上的竖直投影，OPPQ13，且不考虑空气阻力的影响下列说法中正确的是 （ ） A. 两小球的下落时间之比为13B. 两小球的下落时间之比为14C. 两小球的初速度大小之比为13D. 两小球的初速度大小之比为14【答案】 D【解析】试题分析：两小球做平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据可得，从题中可知两小球下落的高度相同，所以下落的时间相同，AB错误；在水平方向上做匀速直线运动，水平方向上的位移之比为1:4，所用时间相同，根据，可得两小球的初速度大小之比为1:4，故C正确D错误；考点：考查了平抛运动规律的应用名师点睛：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，对于平抛运动要注意用好几何关系，并能灵活应用各物理量之间的关系7如右图所示，物块P置于水平转盘上随转盘一起运动而没有相对滑动，图中c方向沿半径指向圆心，a与c垂直，下列说法正确的是 （ ） A当转盘匀速转动时，P受摩擦力方向为d方向B当转盘加速转动时，P受摩擦力方向可能为b方向C当转盘加速转动时，P受摩擦力方向可能为c方向D当转盘减速转动时，P受摩擦力方向可能为a方向【答案】 B【解析】转盘匀速转动时，摩擦力提供向心力，故P受到的摩擦方向为c方向，选项A错误；当转盘加速转动时，摩擦力有两个效果：一个是沿半径方向提供向心力，一个是沿速度方向使速度增大，故P受到的摩擦力可能为b方向，选项B正确；转盘减速转动时，摩擦力有两个效果：一个沿半径方向提供向心力，一个是沿速度反方向使速度减小，故P受摩擦力方向可能为d方向，选项D错误。8一辆静止在水平地面上的汽车里有一个小球从高处自由下落，下落一半高度时汽车突然向右匀加速运动，站在车厢里的人观测到小球的运动轨迹是图中的 （ ）A. B. C. D. 【答案】 C【解析】站在车厢里的人观察小球是以车厢为参考系，小球竖直方向一直自由落体运动，水平方向向左做匀加速运动；汽车启动的时刻，小球速度竖直向下，竖直方向做匀加速直线运动，水平方向向左做匀加速直线运动，故合加速度向左下方，与速度不共线，故物体一定做曲线运动，速度方向沿着曲线的切线方向；故选C。9一质点在xOy平面内运动的轨迹如图所示，已知质点在x方向的分运动是匀速运动，则关于质点在y方向的分运动的描述正确的是 （ ） A. 匀速运动 B. 先匀速运动后加速运动C. 先加速运动后减速运动 D. 先减速运动后加速运动【答案】 D【解析】试题分析：x方向始终匀速，经过相同的时间水平间距相同，而y方向的高度先增加的越来越慢，说明竖直速度在减小，后来y方向的高度后增加的越来越快，说明竖直速度增大，所以物体速度先减小后增大，故C正确，ABD错误故选C。考点：运动的合成和分解【名师点睛】此题是关于运动的合成问题；注意此题是平面直角坐标系，与速度时间图象和位移时间图象不同，在xOy平面内任意一点的坐标值表示物体离开坐标轴的距离，如果纵坐标增加快，说明y方向运动快，如果横坐标增加快，说明x方向运动快，所以图象问题一定要看清坐标轴的物理意义。10如图所示，一箱土豆在转盘上随转盘以角速度做匀速圆周运动，其中一个处于中间位置的土豆质量为m，它到转轴的距离为R，则其他土豆对该土豆的作用力为 （ ） A. mg B. m2RC. D. 【答案】 C【解析】土豆做匀速圆周运动，合力提供向心力，受重力和弹力，根据牛顿第二定律和向心力公式，有：水平方向：FxmR2；竖直方向：Fy=mg；故合力为： ，故C正确，ABD错误故选C点睛：本题关键是将土豆合力分解为水平方向和竖直方向的分力，然后运用牛顿第二定律列式分析。11（4分）如图所示，人在岸上用轻绳拉船，若人匀速行进，则船将做 （ ） A.匀速运动 B.匀加速运动C.变加速运动 D.减速运动【答案】 C【解析】试题分析：对小船进行受力分析，抓住船在水平方向和竖直方向平衡，运用正交分解分析船所受的力的变化解：由题意可知，人匀速拉船，根据运动的分解与合成，则有速度的分解，如图所示： V1是人拉船的速度，V2是船行驶的速度，设绳子与水平夹角为，则有：V1=V2cos，随着增大，由于V1不变，所以V2增大，且非均匀增大故C正确，ABD错误故选C点评：解决本题的关键能够正确地对船进行受力分析，抓住水平方向和竖直方向合力为零，根据平衡分析12如图所示，一半径为R，粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置,直径POQ水平。一质量为m的质点自P点上方高度R处由静止开始下落，恰好从P点进入轨道。质点滑到轨道最低点N时，对轨道的压力为4mg，g为重力加速度的大小。用W表示质点从P点运动到N点的过程中客服摩擦力所做的功。则 （ ） A，质点恰好可以到达Q点B，质点不能到达Q点C，质点到达Q后，继续上升一段距离D，质点到达Q后，继续上升一段距离【答案】 C【解析】根据动能定理可得P点动能，经过N点时，半径方向的合力提供向心力，可得，所以N点动能为，从P点到N点根据动能定理可得，即摩擦力做功。质点运动过程，半径方向的合力提供向心力即，根据左右对称，在同一高度，由于摩擦力做功导致右半幅的速度小，轨道弹力变小，滑动摩擦力变小，所以摩擦力做功变小，那么从N到Q，根据动能定理，Q点动能，由于，所以Q点速度仍然没有减小到0，仍会继续向上运动一段距离，对照选项C对。【考点定位】功能关系【方法技巧】动能定理分析摩擦力做功是基础，对于滑动摩擦力一定要注意压力的变化，最大的误区是根据对称性误认为左右两部分摩擦力做功相等。13如图所示，轻杆AB长l，两端各连接一个小球（可视为质点），两小球质量关系为，轻杆绕距B端处的O轴在竖直平面内顺时针自由转动。当轻杆转至水平位置时，A球速度为，则在以后的运动过程中 （ ） AA球机械能守恒B当B球运动至最低点时，球A对杆作用力等于0C.当B球运动到最高点时，杆对B球作用力等于0D.A球从图示位置运动到最低点的过程中，杆对A球做功等于0【答案】 B 考点：牛顿第二定律及动能定理.14一弹丸在飞行到距离地面5 m高时仅有水平速度v2 m/s，爆炸成为甲、乙两块水平飞出，甲、乙的质量比为31，不计质量损失，重力加速度g10 m/s2.则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是 （ ）A. B. C. D. 【答案】 B【解析】试题分析：炮弹到达最高点时爆炸时，爆炸的内力远大于重力（外力），遵守动量守恒定律；当炮弹到达最高点时爆炸为沿水平方向运动的两片，两片炸弹都做平抛运动根据平抛运动的基本公式即可解题规定向右为正，设弹丸的质量为4m，则甲的质量为3m，乙的质量为m，炮弹到达最高点时爆炸时，爆炸的内力远大于重力（外力），遵守动量守恒定律，则有： ，则，两块弹片都做平抛运动，高度一样，则运动时间相等， ，水平方向做匀速运动， ，则，结合图象可知，B的位移满足上述表达式，故B正确15在高速公路的拐弯处，通常路面都是外高内低，如图所示汽车的运动可看作是做半径为R的水平面内的匀速圆周运动设内外路面高度差为h，路基的水平宽度为d，路面的宽度为L已知重力加速度为g要使车轮与路面之间的横向（垂直于前进方向）摩擦力等于零，则汽车转弯时的车速应等于 （ ） A. B. C. D. 【答案】 B【解析】汽车做匀速圆周运动，向心力由重力与斜面对汽车的支持力的合力提供，且向心力的方向水平，向心力大小，根据牛顿第二定律： ， ，解得汽车转弯时的车速，B正确；ACD错误；故选B。16如图所示，甲、乙两同学从河中O点出发，分别沿直线游到A点和B点后，立即沿原路线返回到O点，OA、OB分别与水流方向平行和垂直，且OAOB。若水流速度不变，两人在靜水中游速相等，则他们所用时间t甲、t乙的大小关系为 （ ） A.B.C.D.无法确定【答案】 C【解析】设OA=OB=l,人在静水中的速度和水流速度分别是则甲往复的时间为即，乙往复的时间为，比较两者大小可知，所以，C对17有一质量为m的木块，从半径为r的圆弧曲面上的a点滑向b点，如图所示如果由于摩擦使木块的运动速率保持不变，则以下叙述正确的是 （ ） A木块的加速度不变B木块所受的合外力为零C木块所受的力都不对其做功D木块所受的合外力不为零，但合外力对木块所做的功为零【答案】 D【解析】试题分析:木块沿曲面运动，速率不变，加速度的方向变了，所以A错；木块做曲线运动，合力不为0，所以B错；重力和摩擦力都对木块做了功，所以C错，木块速率不变，由动能定理可知，合外力对木块做功为0，所以D正确。考点：动能定理，牛顿第二定律，向心力公式18如图所示，从光滑的1/ 4圆弧槽的最高点滑下的小滑块，滑出槽口时速度方向为水平方向，槽口与一个半球顶点相切，半球底面为水平，若要使小物块滑出槽口后不沿半球面下滑，已知圆弧轨道的半径为R1，半球的半径为R2，则R1和R2应满足的关系是 （ ） AR1R2/2BR1R2/2CR1R2DR1R2【答案】 B【解析】要使小物块滑出槽口后不沿半球面下滑，小物块做平抛运动，小物块滑至槽口时满足. 从光滑的圆弧槽的最高点滑下的小滑块，机械能守恒，联立解得，选项B正确。19小船从A码头出发，沿垂直于河岸的方向渡河，若河宽为d，渡河速度v船恒定，河水的流速与到河岸的距离成正比，即v水=kx （xd/2，k为常量），要使小船能够到达距A正对岸为s的B码头，则： （ ） A. v船应为kd2/4s B. v船应为kd2/2sC. 渡河时间为s/kd D. 渡河时间为2s/kd【答案】 A【解析】试题分析：小船在沿河岸方向的速度随时间先均匀增大后均匀减小，前内和后内的平均速度为，则渡河的时间t=2，渡河速度v船，故A正确，B、C、D错误。考点：运动的合成与分解 小船过河类问题20如图在光滑轨道oa的a端分别连接半径相同的光滑圆弧，其中图A是圆弧轨道ab，b点切线水平；图B是圆弧轨道ac，c点切线竖直；图C是光滑圆管道，中心线的最高点d切线水平，管内径略比小球直径大：图D是小于的圆弧轨道，a点切线水平， o、b、d在同一水平线上，所有轨道都在同一竖直平面内，一个可以看成质点的小球分别从o点静止下滑，不计任何能量损失，下列说法正确的是 （ ） A、图A、图B、图C中的小球都能达到O点的同一高度B、图B、图C中的小球能到达O点的同一高度C、图C中的小球到达和O点等高的d点时对外轨道的压力等于小球重力D、图D中的小球到达最高点时速度为零【答案】 B 考点：本题考查机械能守恒定律与圆周运动、抛体运动的综合应用。21如图所示，在距水平地面H和4H高度处，同时将质量相同的a、b两小球以相同的初速度v0水平抛出，则以下判断正确的是 （ ） Aa、b两小球同时落地B两小球落地速度方向相同Ca、b两小球水平位移之比为12Da、b两小球水平位移之比为14【答案】 C【解析】a、b两小球均做平抛运动，由于下落时间t，水平位移xv0，将haH，hb4H代入上述关系式可得A、D错误，C正确；两小球落地时速度方向均与落地点沿轨迹的切线方向一致，所以B错误22某同学利用如图实验装置研究摆球的运动情况，摆球由A点由静止释放，经过最低点C到达与A等高的B点，D、E、F是OC连线上的点，OEDE，DFFC，OC连线上各点均可钉钉子。每次均将摆球从A点由静止释放，不计绳与钉子碰撞时机械能的损失。下列说法正确的是 （ ） A若只在E点钉钉子，摆球最高可能摆到AB连线以上的某点B若只在D点钉钉子，摆球最高可能摆到AB连线以下的某点C若只在F点钉钉子，摆球最高可能摆到D点D若只在F点以下某点钉钉子，摆球可能做完整的圆周运动【答案】 D【解析】试题分析：根据机械能守恒定律可知，在E点和D点钉上钉子，摆球最高可摆到与AB等高的位置，故A、B均不正确；当在F点钉钉子时，小球不可能摆到D点，因为小球如果摆到D点时，根据机械能守恒定律可知，其速度为0，而小球要想由C点摆到D点必须有一定的速度，因为在最高点时重力提供向心力，所以C是不对的；若在F点以下钉钉子，则摆球是有可能做完整的圆周运动的，因为摆球摆到最高点时能够具有一定的速度，从而使它做完整的圆周运动，D是正确的。考点：机械能守恒定律，圆周运动。232011年10月16日，在东京体操世锦赛男子单杠决赛中，邹凯、张成龙分别以16.441分和16.366分包揽冠亚军，假设邹凯的质量为60 kg，他用一只手抓住单杠，伸展身体，以单杠为轴做圆周运动。此过程中，邹凯在最低点时手臂受的拉力至少约为(忽略空气阻力，取g=10 m/s2) （ ） A.600 N B.2400 N C.3000 N D.36000N【答案】 C【解析】试题分析：设人的长度为l，人的重心在人体的中间，最高点的最小速度为零，根据动能定理得：，再根据，联立解得最低点人受到的拉力，故C正确。考点：机械能守恒定律、圆周运动的向心力24如图所示，重物M沿竖直杆下滑，并通过绳带动小车沿斜面升高。问：当滑轮右侧的绳与竖直方向成角，且重物下滑的速率为v时，小车的速度为： （ ） Avsin C.vcosB.v/cos D.v/sin【答案】 B【解析】试题分析: 重物以速度v沿竖直杆下滑，绳子的速率等于小车的速率，将重物的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的分速度等于绳速。将重物的速度按图示两个方向分解，如图所示 由绳子速率v绳=vcos，而绳子速率等于小车的速率，则有小车的速率v车=v绳=vcos。故选B考点：运动的合成和分解25铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道水平面倾角为(图)，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度小于，则 （ ） A内轨对内侧车轮轮缘有挤压；B外轨对外侧车轮轮缘有挤压；C这时铁轨对火车的支持力等于mg/cos；D这时铁轨对火车的支持力大于mg/cos.【答案】 A【解析】试题分析：对火车受力分析：重力g和轨道的支持力N，当火车恰好对轨道无压力时，由牛顿第二定律可得： ，联立解得：当火车的速度时，火车对内轨产生压力，故选项A正确B错误；又因为火车在竖直方向上静止且同时拐弯需要向心力，故支持力大于重力，即选项CD错误考点：本题考查圆周运动在实际生活中的应用，通过向心力的分析应用考查学生对知识的掌握情况26如图所示，小球m在竖直放置的光滑的圆形管道内做圆周运动，下列说法正确的是 （ ） A. 小球通过最高点时的最小速度是B. 小球通过最高点时的最小速度为零C. 小球在水平线ab以下的管道中运动时外侧管壁对小球一定无作用力D. 小球在水平线ab以下的管道中运动时外侧管壁对小球一定有作用力【答案】 B【解析】试题分析：小球在圆形轨道内做圆周运动，在最高点时内侧管壁可以对小球有个向上的弹力，所以小球通过最高点的最小速度可以为零，B正确，A错误。小球在水平线ab以下管道中运动时，由于重力作用，所以应该是外侧管壁对小球有作用力，C错误。当小球速度足够大时，由于离心运动内侧管壁对小球不一定有作用力，D错误。考点：竖直圆周运动、离心运动27如图所示，水平抛出的物体抵达斜面上端P处时，其速度方向恰好沿着斜面向下，然后沿斜面无摩擦滑下，在下图所示的图象中正确描述物体重力的功率随时间t变化的图象是 （ ） 【答案】 C【解析】 考点：平抛运动；功率问题点评：本题主要考查了平抛运动及匀加速直线运动的特点，注意匀加速直线运动也可以把加速度进行分解，难度适中28如图所示，半径为R的竖直光滑圆轨道内侧底部静止着一个光滑小球，现给小球一个冲击使其在瞬间得到一个水平初速v0，若v0大小不同，则小球能够上升到的最大高度（距离底部）也不同。下列说法中不正确的是 （ ） A如果，则小球能够上升的最大高度等于R/2B如果，则小球能够上升的最大高度小于3R/2C如果，则小球能够上升的最大高度等于2RD如果，则小球能够上升的最大高度等于2R【答案】 C【解析】试题分析：如果，根据机械能守恒定律得：，解得：，当小球运动到高度时速度可以为零，则小球能够上升的最大高度为，故A正确，如果，根据机械能守恒定律得：，解得：，当根据竖直平面内的圆周运动知识可知小球在上升到处之前就做斜抛运动了，故所以小球能够上升的最大高度小于，B正确；如果，根据机械能守恒定律得，解得，根据竖直方向圆周运动向心力公式可知，最高点的速度最小为，满足条件，所以可以到达最高点，即小球能够上升的最大高度为2R，故D正确，C错误，让选错误的，故选C考点：牛顿第二定律在圆周运动中的应用29小船横渡一条河，在静水中船速度的大小和方向都不变已知小船的运动轨迹如图所示，则河水的流速 （ ） A由A岸到B岸水速越来越小B由A岸到B岸水速越来越大C由A岸到B岸水速先增大后减小D水流速度恒定【答案】 C【解析】试题分析：据题意，以水速方向为建立x轴代表水在t时间内的位移x水，以垂直对岸方向为y轴代表船在t时间内的位移y船，从船的行驶轨迹可知tan=y船 /x水= v船t /v水t= v船 /v水的大小先减小后增加，由于船速大小不变，所以水洗大小先变大再减小，C选项正确。考点：本题考查对曲线运动的理解。30现在很多高档汽车都应用无极变速，无极变速可以在变速范围内任意连续地变换速度，性能优于传统的档位变速器。如图所示是截锥式无极变速模型示意图，两个锥轮之间有一个滚动轮，主动轮、滚动轮、从动轮之间靠着彼此之间的摩擦力带动(不打滑)。当位于主动轮和从动轮之间的滚动轮从左向右移动时，从动轮转速减小，当滚动轮位于主动轮直径D1、从动轮直径D2的位置时，主动轮转速n1、从动轮转速n2的关系是 （ ） A B C D【答案】 C【解析】试题分析：主动轮、滚动轮、从动轮之间是没有打滑的摩擦传动，故它们的轮缘上的线速度大小相等，即，根据，因此，即，因此，因此C正确，ABD错误考点：线速度、角速度、周期和频率关系312013年4月28日凌晨，山东境内发生两列列车相撞事故，造成了大量人员伤亡和财产损失引发事故的主要原因是其中一列列车转弯时超速行驶如右图所示，是一种新型高速列车，当它转弯时，车厢会自动倾斜，提供转弯需要的向心力；假设这种新型列车以360 km/h的速度在水平面内转弯，弯道半径为1.5 km，则质量为 75 kg的乘客在列车转弯过程中所受到的合外力为 （ ） A500N B1000 NCN D0【答案】 A【解析】试题分析：因为360 km/h100 m/s，乘客在列车转弯过程中所受的合外力提供向心力,A正确故选A考点：向心力；牛顿第二定律点评：解决本题的关键知道匀速圆周运动的向心力由合力提供，知道32一小球以初速度v0竖直上抛，它能到达的最大高度为H，问下列几种情况中，哪种情况小球不可能达到高度H（忽略空气阻力）： （ ） A图a，以初速v0沿光滑斜面向上运动B图b，以初速v0沿光滑的抛物线轨道，从最低点向上运动C图c（HRH/2），以初速v0沿半径为R的光滑圆轨道从最低点向上运动D图d（RH），以初速v0沿半径为R的光滑圆轨道从最低点向上运动【答案】 C【解析】试题分析：根据机械能守恒定律，如果物体到达最高点时速度能为零，则物体一定能到达高H的地方。在上述四个图中a、b、d物体上升到最高点时的速度均可以为零，只有c因为超过了与圆心等高的位置后离开轨道做斜上抛运动，所以在最高点还有水平速度，所以不能达到高H的地方。考点：机械能守恒定律及圆周运动。332013年2月16日，在加拿大城市温哥华举行的第二十一届冬奥会花样滑冰双人自由滑比赛落下帷幕，中国选手申雪、赵宏博获得冠军如右图所示，如果赵宏博以自己为转动轴拉着申雪做匀速圆周运动若赵宏博的转速为30 r/min，手臂与竖直方向夹角为60，申雪的质量是50 kg，她触地冰鞋的线速度为4.7 m/s，则下列说法正确的是 （ ） A申雪做圆周运动的角速度为2 rad/sB申雪触地冰鞋做圆周运动的半径约为2 mC赵宏博手臂拉力约是850 ND赵宏博手臂拉力约是500 N【答案】 C【解析】试题分析：申雪做圆周运动的角速度即赵宏博转动的角速度则，A错误由得：， B错误；由解得F850 N，C正确，D错误故选C考点：考查了匀速圆周运动规律的应用点评：关键是知道两人的角速度是相等的34“快乐向前冲”节目，中有这样一种项目，选手需要借助悬挂在高处的绳飞跃到鸿沟对面的平台上，如果已知选手的质量为m，选手抓住绳由静止开始摆动，此时绳与竖直方向夹角为，绳的悬挂点O距平台的竖直高度为H，绳长为L，不考虑空气阻力和绳的质量，下列说法正确的是 （ ） A选手摆到最低点时处于失重状态B选手摆到最低点时所受绳子的拉力为C选手摆到最低点时所受绳子的拉力大小大于选手对绳子的拉力大小D选手摆到最低点的运动过程中，其运动可分解为水平方向的匀加速运动和竖直方向上的匀加速运动【答案】 B【解析】试题分析：失重时物体有向下的加速度，超重时物体有向上的加速度，选手摆到最低点时向心加速度竖直向上，因此处于超重状态，故A错误；摆动过程中机械能守恒，有：mgl(1cos)mv2 设绳子拉力为T，在最低点有：Tmg m 联立解得：T=（3-2cos）mg，故B正确；绳子对选手的拉力和选手对绳子的拉力属于作用力和反作用力，因此大小相等，方向相反，故C错误；选手摆到最低点的运动过程中，沿绳子方向有向心加速度，沿垂直绳子方向做加速度逐渐减小的加速运动，其运动不能分解为水平方向的匀加速运动和竖直方向上的匀加速运动，故D错误故选B考点：牛顿第二定律的应用；机械能守恒定律.35如图11所示，质量不计的轻质弹性杆P插入桌面上的小孔中，杆的另一端固定一质量为m的小球，今使小球在水平面内做半径为R的匀速圆周运动，角速度为，则下列说法正确的是（重力加速度为g）。（ ）A球所受的合外力大小为B球所受的合外力大小为C球对杆作用力的大小为D球对杆作用力的大小为【答案】 D【解析】杆的弹力和球的重力的合力提供向心力，所以向心力为，AB错；由勾股定理可知 球对杆的作用力为，D对；36如右图所示，一条小船位于200 m宽的河正中A点处，从这里向下游处有一危险的急流区，当时水流速度为4 m/s，为使小船避开危险区沿直线到达对岸，小船在静水中的速度至少为： （ ）A. B. C. D.【答案】 C【解析】试题分析：小船在河水中运动时，运动速度合成如下图所示，当小船在静水中的速度与合速度垂直时，小船在静水中的速度最小，最小速度为，所以正确选项为C。 考点：本题考查了小船渡河模型的应用。37如图所示，光滑水平平台上有一个质量为m的物体，地面上的人用跨过定滑轮的绳子向右拉动物体，不计绳和滑轮的质量、滑轮的大小及滑轮的摩擦，人手离滑轮到竖直高度始终为h，所分析的运动过程中，人的初位置在A点，当人以速度v从A匀速运动到B时，人离滑轮的水平距离为x，下列说法正确的是 （ ） A在该运动过程中，物块向右做匀加速运动B人运动到B位置时，物块的运动速率为C在该运动过程中，人对物块做的功为D在该运动过程中，人对物块做的功为【答案】 B【解析】试题分析：如图将人的速度分解沿绳子方向和垂直绳子方向两个分速度，物体的速度既沿绳子方向分速度，随着减小，物体速度增大，选项A错误；在B点，物体速度，选项B正确；物体速度不等于人的速度，选项C错误；人在A点物体速度不是零，选项D错误。考点：考查运动的合成与分解及动能定理38BC是半径为R的竖直面内的光滑圆弧轨道，轨道末端C在圆心O的正下方，BOC=60，将质量为m的小球，从与O等高的A点水平抛出，小球恰好从B点滑入圆轨道，则小球在C点对轨道的压力为： （ ） A BC D【答案】 C考点：本题考查了平抛运动规律、圆周运动规律、动能定理、牛顿第一定律、牛顿第三定律。39一水平放置的圆盘，可以绕中心O点旋转，盘上放一个质量为m的铁块(可视为质点)，轻质弹簧一端连接铁块，另一端系于O点，铁块与圆盘间的动摩擦因数为，如图所示铁块随圆盘一起匀速转动，铁块距中心O点的距离为r，这时弹簧的拉力大小为F，g取10 m/s2，已知铁块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则圆盘的角速度可能是 （ ） ABC. D. 【答案】 D【解析】当铁块匀速转动时，水平方向上铁块受弹簧拉力和静摩擦力的作用，转速较小时，静摩擦力背向圆心，则FFfm2r，因最大静摩擦力Ffmmg，得，选项B错误；转速较大时，静摩擦力指向圆心，则FFfm2r，因最大静摩擦力Ffmmg，解得.综合以上情况可知，角速度的取值范围为.40如图所示，两物块A、B套在水平粗糙的CD杆上，并用不可伸长的轻绳连接，整个装置能绕过CD中点的轴OO转动，已知两物块质量相等，杆CD对物块A、B的最大静摩擦力大小相等，开始时绳子处于自然长度（绳子恰好伸直但无弹力），物块A到OO轴的距离为物块B到OO轴距离的两倍，现让该装置从静止开始转动，使转速逐渐增大，从绳子处于自然长度到两物块A、B即将滑动的过程中，下列说法正确的是 （ ） A. B受到的静摩擦力一直增大B. B受到的静摩擦力是先增大后减小C. A受到的静摩擦力是先增大后减小D. A受到的合外力一直在增大【答案】 D【解析】试题分析：分析B，因为是A先使绳子产生拉力的，所以当绳子刚好产生拉力时B受静摩擦力作用且未到最大静摩擦力，此后B的向心力一部分将会由绳子拉力来提供，静摩擦力会减小，而在产生拉力前B的静摩擦力是一直增大的，其实B所受静摩擦力是先增大后减小再增大的，故A，B错误；C、由于A的半径比B大根据向心力的另一个公式，可知A、B的角速度相同，所以A所需向心力比B大，因为两物体的最大静摩擦力一样，所以A物体的静摩擦力会先不足以提供向心力而使绳子产生拉力，之后随着速度的增大，静摩擦力已经最大不变了，绳子拉力不断增大来提供向心力，所以A所受静摩擦力是先增大后不变的，C错误；根据向心力公式，在发生相对滑动前物体的半径是不变的，质量也不变，随着速度的增大，向心力增大，而向心力就是物体的合力，故D正确考点：考查了圆周运动实例分析，向心力41如图所示，用一根长杆和两个定滑轮的组合装置来提升重物M，长杆的一端放在地面上通过铰链连接形成转轴，其端点恰好处于左侧滑轮正下方0点处，在杆的中点C处拴一细绳，通过两个滑轮后挂上重物M，C点与o点距离为L，现在杆的另一端用力，使其逆时针匀速转动，由竖直位置以角速度缓缓转至水平（转过了90角）下列有关此过程的说法中正确的是 （ ） A. 重物M做匀速直线运动 B. 重物M做变速直线运动C. 重物M的最大速度是2L D. 重物M的速度先减小后增大【答案】 B【解析】试题分析：由题意知，杆做匀速圆周运动，取C点线速度方向与绳子沿线的夹角为任意角度时，可知C点的线速度为L，把C点的线速度正交分解，在绳子方向上的分速度就为Lcos，由90然后逐渐变小，所以，Lcos逐渐变大，直至绳子和杆垂直，变为零度，绳子的速度最大为L；然后，又逐渐增大，Lcos逐渐变小，绳子的速度变慢。所以知重物的速度先增大后减小，最大速度为L，故B正确；A、C、D错误考点：本题考查圆周运动、运动的分解42小明撑一雨伞站在水平地面上，伞面边缘点所围圆形的半径为R，现将雨伞绕竖直伞杆以角速度匀速旋转，伞边缘上的水滴落到地面，落点形成一半径为的圆形，当地重力加速度的大小为，根据以上数据可推知伞边缘距地面的高度为 （ ）ABCD【答案】 A【解析】分析：物体做平抛运动，我们可以把平抛运动分解为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来求解，两个方向上运动的时间相同解答：解：雨点甩出后做平抛运动，竖直方向有：h=gt2，t=水平方向初速度为雨伞边缘的线速度，所以v0=R雨点甩出后水平方向做匀速直线运动，x=v0t=R伞边缘上的水滴落到地面，落点形成一半径为r的圆形，根据几何关系可知水平距离为：x=所以=R解得：h=故选A点评：本题就是对平抛运动规律的考查，平抛运动可以分解为在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来求解43如图所示，一根长为L的细杆的一端固定一质量为m的小球，整个系统绕杆的另一端在竖直面内做圆周运动，且小球恰能过最高点。已知重力加速度为g，细杆的质量不计。下列说法正确的是 （ ） A小球过最低点时的速度大小为B小球过最高点时的速度大小为C小球过最低点时受到杆的拉力大小为5mgD小球过最高点时受到杆的支持力为零【答案】 C【解析】试题分析：因杆能支撑小球，轻杆带着物体做圆周运动，只要物体能够到达最高点就可以了，所以小球恰能过最高点时，在最高点的速度为零，所以B错误；设小球过最低点的速度为，小球从最高点到达最低点的过程中，只有重力做功，机械能守恒，则有，解得：，故A错误；在最高点和最低点时球的重力与杆对球的作用力的合力提供向心力以小球为研究对象，设在最低点时杆对小球的作用力大小为，方向竖直向上，根据牛顿第二定律得，解得：，故C正确；以小球为研究对象，设在最高点时杆对小球的作用力大小为F，方向竖直向上，小球刚好能通过最高点P，速度为零，根据牛顿第二定律得，即有F=mg，所以小球过最高点时受到杆的支持力大小为，方向竖直向上，故D错误所以选C考点：本题考查了对向心力来源的分析、机械能守恒定律以及牛顿第二定律的简单应用44如图所示，从倾角为的斜面上的某点先后将同一小球以不同初速度水平抛出，小球均落到斜面上，当抛出的速度为v1时，小球到达斜面的速度方向与斜面的夹角为1，当抛出的速度为v2时，小球到达斜面的速度方向与斜面的夹角为2，则 （ ） A当v1v2时，12 B当12，v1v2时C无论v1、v2大小如何，均有1=2 D2=1+【答案】 C【解析】试题分析：如图所示，由平抛运动的规律知，解得：，由图知，所以与抛出速度无关，故，故C正确。考点：考查了平抛运动45如图，斜面与水平面之间的夹角为45，在斜面底端A点正上方高度为6 m处的O点，以1 m/s的速度水平抛出一个小球，飞行一段时间后撞在斜面上，这段飞行所用的时间为（） （ ） A. 0.1 s B. 1 s C. 1.2 s D. 2 s【答案】 A【解析】分析：研究平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，两个方向上运动的时间相同解答：解：设飞行的时间为t，则x=V0th=gt2因为斜面与水平面之间的夹角为45，如图所示， 由三角形的边角关系可知，AQ=PQ所以在竖直方向上有，OQ+AQ=6m所以 V0t+gt2=6代入数据，解得t=1s故选B46如图所示是磁带录音机的磁带盒的示意图，A、B为缠绕磁带的两个轮子，其半径均为r。在放音结束时，磁带全部绕到了B轮上，磁带的外缘半径为R，且R=3r。现在进行倒带，使磁带绕到A轮上。倒带时A轮是主动轮，其角速度是恒定的，B轮是从动轮。经测定磁带全部绕到A轮上需要的时间为t。则从开始倒带到A、B两轮的角速度相等所需要的时间 （ ） A B C D【答案】 B【解析】试题分析：A和B两个转动轮通过磁带连在一起，线速度相等，A轮是主动轮，其角速度是恒定的，随着磁带逐渐绕在A轮上，A轮的半径逐渐变大，线速度vA=ArA逐渐变大，B轮上面的的磁带逐渐减少，当角速度相等时，两个磁带轮的半径相等，即刚好有一半的磁带倒在A轮上，由于线速度逐渐变大，剩下的一半磁带将比前一半磁带用时间短，所以从开始倒带到A、B两轮的角速度相等的过程中，所用时间大于t。考点：角速度、线速度47如图所示，水平传送带AB距离地面的高度为h，以恒定速率v0顺时针运行。甲、乙两相同滑块（视为质点）之间夹着一个压缩轻弹簧（长度不计），在AB的正中间位置轻放它们时，弹簧瞬间恢复原长，两滑块以相同的速率分别向左、右运动。下列判断正确的是 （ ） A. 甲、乙滑块不可能落在传送带的左右两侧B. 甲、乙滑块可能落在传送带的左右两侧，但距释放点的水平距离一定相等C. 甲、乙滑块可能落在传送带的同一侧，但距释放点的水平距离一定不相等D. 若甲、乙滑块能落在同一点，则摩擦力对甲乙做的功一定相等【答案】 D考点：本题考查了传送带问题、牛顿第二定律、匀变速直线运动的规律、摩擦力的功【名师点睛】由于两滑块以相对地面相同的速率分别向左、右运动时，速率大小不确定，两滑块的运动情况有多种可能情况。应分析全面，不能遗漏。若甲、乙滑块能落在同一点，说明离开传送带时速度相等，初末速率相等，根据动能定理可知，摩擦力对甲、乙做的功一定相等。48如图叠放在水平转台上的物体A、B、C正随转台一起以角速度w匀速转动，A、B、C的质量分别为3m、2m、m，B与转台、C与转台间的动摩擦因数都为，A与B 间的动摩擦因数也为，B、C离转台中心的距离分别为r、15r设本题中的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，以下说法正确的是 （ ） AB对A的摩擦力有可能为3mgBC与转台间的摩擦力大于A与B间的摩擦力C若角速度再在题干所述原基础上缓慢增大，A与B间将最先发生相对滑动D转台的角速度有可能恰好等于【答案】 D【解析】试题分析：对AB整体，有：（3m+2m）2r（3m+2m）g对物体C，有：m2（15r）mg对物体A，有：3m2r（3m）g联立解得：，即满足不发生相对滑动，转台的角速度，可知A与B间的静摩擦力最大值fm=3mr23mr2mg，故A错误，故D正确；由于A与C转动的角速度相同，由摩擦力提供向心力有m15r23mr2，即C与转台间的摩擦力小于A与B间的摩擦力，故B错误；由A选项分析可知，最先发生相对滑动的是物块C，故C错误故选D考点：牛顿第二定律的应用【名师点睛】本题关键是对A、AB整体、C受力分析，根据静摩擦力提供向心力以及最大静摩擦力等于滑动摩擦力列式分析是关键。49如图所示，光滑轨道ABCD是大型游乐设施过山车轨道的简化模型，最低点B处的入、出口靠近但相互错开，C是半径为R的圆形轨道的最高点，BD部分水平，末端D点与右端足够长的水平传送带无缝连接，传送带以恒定速度v逆时针转动，现将一质量为m的小滑块从轨道AB上某一固定位置A由静止释放，滑块能通过C点后再经D点滑上传送带，则 （ ） A. 固定位置A到B点的竖直高度可能为 B. 滑块在传送带上向右运动的最大距离与传送带速度v有关 C. 滑块不可能重新回到出发点A处 D. 传送带速度v越大，滑块与传送带摩擦产生的热量越多【答案】 D【解析】试题分析：若滑块恰能通过C点时有： ，由A到C根据动能定理知,联立解得，则AB最低高度为，故A错误；B、设滑块在传送带上滑行的最远距离为x，则有动能定理有： ，知x与传送带速度无关，故B错误；C、若回到D点速度大小不变，则滑块可重新回到出发点A点，故C正确；D、滑块与传送带摩擦产生的热量Q=mgx，传送带速度越大，相对路程越大，产生热量越多，故D正确；故选D考点：考查功能关系；动能定理【名师点睛】本题综合考查了动能定理、机械能守恒定律和牛顿第二定律，理清物块在传送带上的运动情况，以及在圆轨道最高点的临界情况是解决本题的关键50如图所示，两光滑直杆成直角竖直固定，OM水平，ON竖直，两个质量相同的有孔小球A、B(可视为质点)串在杆上通过长为L的非弹性轻绳相连，开始时小球A在水平向左的外力作用下处于静止状态，此时OB，重力加速度为g，现将外力增大到原来的4倍(方向不变)，则小球B运动到与O点的距离为时的速度大小为 （ ） A. B. C. D. 【答案】 B【解析】开始时O与A间距离：OA设AB质量均为m，对开始时的B受力分析如图