2023新课标版物理高考第二轮复习-专题四曲线运动

2023新课标版物理高考第二轮复习专题四曲线运动一、选择题1.体育运动1（2022江苏昆山一模）如图甲所示,某选手正在进行定点投篮。在篮球运动所在的竖直平面内建立坐标系xOy,如图乙所示,篮球由A点投出,A、B、C、D是篮球运动轨迹上的四点,C为篮球运动的最高点。重力加速度为g,空气阻力忽略不计。则下列说法正确的是（）图甲图乙图甲图乙A.篮球经过C点时速度大小为历B.篮球经过B点和D点的动量相同C.篮球由A到B和由B到C过程，动量的变化量相同D.篮球由B到C和由C到D过程,重力做功相同答案C依题意，篮球抛出后做斜抛运动,利用逆向思维，可知篮球从C点做平抛运动到A点，设C点坐标为（0,yc）,从C点到B点时间为t,由乙图可知L=vct,yc*gt2,3L-yc=gt2,联立可得yc=L,vc=照，故A错误;由乙图可知B点和D点在同一水平面上，则可知篮球在这两点处的速度大小相等，但方向不同，所以篮球经过B点和D点的动量不相同，故B错误;由乙图可知篮球由A到B和由B到C过程，水平方向发生的位移相等，则所用时间相等，根据动量定理可得mgt=Ap,所以动量的变化量相同，故C正确;篮球由B到C过程重力做负功，由C到D过程重力做正功，故D错误。2.物理生活1（2022安徽合肥二模）“过水门”是由两辆消防车相对喷水形成类似水门的造型而得名，这项寓意为“接风洗尘”的仪式，是国际民航中最高级别的礼仪。如图所示,若水柱轨迹在两相互平行的竖直面内，甲、乙两喷水口的高度相同，甲喷出的水柱最高点更高，不计空气阻力，则（）甲 乙A.甲喷口处的水速度一定更大B.甲喷出的水射得一定更远C.甲喷出的水在空中运动时间一定更长D.甲喷口处的水柱与水平面的夹角一定更大答案C将甲、乙喷出的水运动到最高点（斜抛运动）的过程逆向看作是平抛运动，甲喷出的水柱最高点更高，根据h=ggt2,呼=2gh可知，甲喷出的水在空中运动时间一定更长,甲喷出的水竖直方向分速度vy更大，故C正确;由于甲、乙喷出的水自喷出到最高点的水平位移大小关系未知,由水平方向分运动知x=Vxt,无法得出二者水平分速度Vx及水平射程的大小关系，故B错误;由分析可知v=J4+W，tan6=上,甲喷出的水竖直方向分速度Vy更大，但Vx大小关系无法确定,所以无法得出二者喷出的水初速度vx的大小关系和初速度与水平面夹角的大小关系，故A、D错误。3.物理探索|（2022广东茂名二模）图甲为某科技兴趣小组制作的重力投石机示意图。支架固定在水平地面上，轻杆A可绕支架顶部水平轴00'在竖直面内自由转动。A端凹槽内装有一石子,B端固定一配重。某次打靶时，将杆沿逆时针方向转至与竖直方向成0角后由静止释放,杆在配重重力作用下转到竖直位置时石子被水平抛出。石子投向正前方竖直放置的靶，打到靶心上方的"6"环处，如图乙所示。不计空气阻力，下列操作不可能打中靶心"10"环的是（）A.减小石子的质量,同时增大配重的质量B.增大石子的质量,同时减小配重的质量c.增大投石机到靶的距离，同时增大e角D.增大投石机到靶的距离，同时减小0角答案A石子抛出后做平抛运动，竖直方向为自由落体运动，下落的位移yggt2,水平方向位移L=vot,解得y=黑。要打中靶心的"10"环处，需要增大竖直位移，若减小石子的质量，同时增大配重的质量，会增加石子获得的动能，增加石子抛出时的初速度vo,故A项不可能;同理可知增大石子的质量，同时减小配重的质量可能打中勒DB项可能。改变9角会使石子抛出的初速度发生改变，而增大投石机到靶的距离，无论速度怎样变化均有可能使石子在竖直方向的位移增大，有可能打到靶心，故C、D项可能。4.体育运动|（2022江西鹰潭二模）（多选）排球比赛中的高质量发球是制胜的关键因素之一，提高发球质量的方法主要是控制适当的击球高度H和击球速度，以达到较小的落地角度，落地时速度方向与水平地面间的夹角）。若将发出排球的运动看成平抛运动，且排球落在对方场地内，排球击出时的水平速度为Vo,击球位置到本方场地底线的距离为I,如图所示.下列判断中除给出的条件变化外，其他条件均保持不变,忽略空气阻力，则下列说法正确的是（）a.h越大，排球的落地角度e越大B.接球高度一定时,H越大留给对手的反应时间越长c.同时增大।和vo,排球的落地角度e增大d.同时增大h和I,排球的落地角度e减小答案ABH越大,落地时间越长，竖直分速度Vy越大，根据tan9=匕可知排球的落地角度0越大,A正二o确方妾球高度一定时,H越大，下落时间越长,留给对手的反应时间越长力正确;若同时增大I和v0,H不变,落地时间不变，竖直分速度不变，根据tan6=上可知排球的落地角度0减小,C错误;若同时增大H和I,排球的落地时间增大，竖直分速度增大，而水平速度不变,因此排球的落地角度e增大,d错误。5.（2022山东济宁二模,12）（多选）我国正在攻关的JF-22超高速风洞,是研制新一代飞行器的摇篮，它可以复现40到100千米高空、速度最高达10千米侬，相当于约30倍声速的飞行条件。现有一小球从风洞中的M点竖直向上抛出，小球受到大小恒定的水平风力，其运动轨迹大致如图所示，其中M、N两点在同一水平线上,0点为轨迹的最高点,小球在M点动能为16J,在。点动能为9J,不计空气阻力，下列说法正确的是（）A.小球所受重力和风力大小之比为3:4B.小球在上升和下降过程中机械能变化量之比为1:3C.小球落到N点时的动能为52JD.小球从M点运动到N点过程中的最小动能为5.76J

答案BCD设风力大小为F,小球重力大小为mg,。、M两点间的水平距离为Xi,竖直距离为h,根据竖直上抛运动规律有卜=3对小球从M运动到0的过程，根据动能定理有Fx「mgh=(9-16)J,由题意可知;m诏=16J,根据牛顿第二定律可得小球在水平方向的加速度大小为a=［小球从M运动到0所用时间为t=当根据运动学公式有xi=；at，联立解得等故A错误;小球上升和下降的时间相等，设0、N两点间的水平距离为X2,根据匀变速直线运动规律的推论可知根据功能关系可知,小球运动过程X2J中,风力对小球做的功等于其机械能的变化量，则小球在上升和下降过程中机械能变化量之比为患=篙=:故B正确;M、N两点间的水平距离为x=ga(2t)2,设小球落到N点时的动能为E1根据动能定理有Eki-gmuQFx,联立解得Eki=52J,故C正确;小球在重力和风力的合力场中做类斜抛运动，当小球速度方向与合力方向垂直时动能最小,根据前面分析可知合力与竖直方向的夹角6的正切值为tan时速度最小,根据速度的合成与分解可得小球从M点运动到N点过程中的最小速度为Vmin=9°,解得最小动能为Ekmin技Ek0=5.76J,故D正确。6.物理生活1(2022广东梅州二模,7)冬奥会跳台滑雪比赛运动员从平台飞出后可视为平抛运动,现运动员甲以一定的初速度从平台飞出，轨迹为图中实线①所示，则质量比甲大的运动员乙以相同的初速度从同一位置飞出，不计空气阻力,则运动员乙的运动轨迹应为图中的()B.B.C.③ D.④答案A运动员从平台飞出后可视为平抛运动，有x=vot,y=2gt2,解得y=5/2,即当初速度相同时，平抛物体的运动轨迹相同，与质量无关，故A正确,B、C、D错误。7.物理生活1（2022浙江A9协作体联考,15）（多选）上海磁悬浮列车线路需要转弯的地方有三处,其中设计的最大转弯处半径达到8000m,用肉眼看几乎是一条直线，而转弯处最小半径也达到1300mo-个质量50kg的乘客坐在以360km/h速率驶过半径2500m弯道的车厢内,g取10m/s，下列说法正确的是（）A.弯道半径设计特别长可以使乘客在转弯时更舒适B.弯道半径设计特别长可以减小转弯时列车的倾斜程度C.乘客受到来自车厢的力大小约为200ND.乘客受到来自车厢的力大小约为540N答案ABD根据F=m9可知，质量和转弯速度一定的情况下，半径越大，向心力越小，则弯道半径设计特别长可以使乘客在转弯时更舒适，选项A正确;由牛顿第二定律可知，当列车在规定速度下转弯时满足Mgtan9=1\4匕在转弯速度一定时,转弯半径越大，列车倾斜的角度6越小,则弯道半径设计特别长可以减小转弯时列车的倾斜3，选项B正确;乘客受到的向心力F=m*50x端N=200N,核受到来自车厢的力大小约为FN=J（mg）2+*，5002+2002N«540N,选项C错误,D正确。8.（2022长沙长郡中学月考三,7）（多选）游乐园里有一种叫"魔幻大转盘”的游戏项目，如图所示,质量相等的a、b两个小孩手拉手沿半径方向站在水平转盘上,两小孩与转盘间的动摩擦因数相同，整个装置能绕通过转盘中心的转轴01。2转动,且小孩a、b与转盘中心在同一条水平直线上。当圆盘转动到两小孩刚好还未发生滑动时，他们松开手，之后两小孩的运动情况是（）A.两小孩仍随圆盘一起做圆周运动，不发生滑动B.小孩b发生滑动,离圆盘圆心越来越远C.两小孩均沿半径方向滑动,离圆盘圆心越来越远D.小孩a仍随圆盘一起做匀速圆周运动答案BD当圆盘转速加快到两小孩刚要发生滑动时，小孩b靠a的拉力与圆盘的最大静摩擦力的合力提供向心力做匀速圆周运动，所以他们松开手后，小孩b所受最大静摩擦力不足以提供其做圆周运动所需要的向心力，小孩b要与圆盘发生相对滑动,离圆盘圆心越来越远，但是小孩a所需要的向心力小于小孩a的最大静摩擦力，所以小孩a仍随圆盘一起做匀速圆周运动，选项B、D正确,A、C错误。9.（2022衡阳船山英文学校开学考,4）某学校的排球场示意图如图所示,其尺寸规格为半边场"5mx6m",网高为1.5m,某中学生站在后边界中点A处，将^球从1.8m高处垂直球网水平击出，取重力加速度大小g=10m/s，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A.若球能落在对方的场内,则球刚被击出时的速度大小可能为10m/sB.若球能落在对方的场内,则球刚被击出时的速度大小可能为12m/sC.若球能落在对方的场内,则球刚被击出时的速度大小可能为25m/sD.球不可能落在对方的场内答案D假设球恰好过网，则从发球到恰好过网的过程中，球下降的高度为AhulSm-1.5m=0.3m,所经历的时间为似=杼=后晅s=V0^6s,所以球过网的最小速度为vmin=^=7=m/s=10V6m/s;假设球刚好能够击中对方球场边界，则球在空中运动的时间为t=5=0.6s,则球能落在对方的场内的最大速度为Vmax=^=20m/S<Vmin,所以假设不成立，即球不可能落在对方的场内。故选D。10.（2022长沙长郡中学月考六,8）侈选）如图所示倾角0=53。的斜面ABC固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，斜面最低点A在转轴OOi上。转台以角速度3匀速转动时，将质量为m的小物块何视为质点）放置于斜面上，经过一段时间后小物块与斜面一起转动且相对静止在AB线上,此时小物块到A点的距离为Lo已知小物块与斜面之间动摩擦因数为05重力加速度为g,若最大静摩擦力等于滑动摩擦力,sin53°«0.8,cos53°«0.6o则物块相对斜面静止时（）A.小物块受到的摩擦力方向一定沿斜面向下B.小物块对斜面的压力大小不小于mgC.水平转台转动角速度3应不小于博YOLD.水平转台转动角速度3应不大于俘答案BC当角速度较小时，小物块有沿斜面向下的运动趋势，受到的摩擦力方向沿斜面向上，故A错误。当角速度最小时，物块恰好不下滑,受力分析如图1所示，根据平衡条件,y轴方向,Nicose+fisin9=mg,fi=|jNi,x轴方向,Nisin0-ficos0=ma）fLcos6,解得3i=腾,Ni=mg;当角速度最大时，物块恰好不上滑,受力分析如图2所示根据平衡条件,y轴方向,N2cos0=f2sin0+mg,f2=|jN2,x轴方向,N2图1图211.（2022长沙长郡中学月考六,2）如图所示，两人各自用吸管吹黄豆，甲黄豆从吸管末端P点水平射出的同时乙黄豆从另一吸管末端M点斜向上射出。经过一段时间后两黄豆在N点相遇，曲线1和2分别为甲、乙黄豆的运动轨迹。若M点在P点正下方,M点与N点位于同一水平线上，且PM长度等于MN长度,不计空气阻力，可将黄豆看成质点，则（）A.两黄豆相遇时甲的速度与水平方向的夹角的正切值为乙的两倍B.甲黄豆在P点的速度与乙黄豆在最高点的速度不相等C.两黄豆相遇时甲的速度大小为乙的两倍D.乙黄豆相对于M点上升的最大高度为PM长度一半答案A设甲黄豆做平抛运动的时间为t,那么乙黄豆做斜抛运动的时间也为t,根据斜抛运动的对称性可知，乙黄豆从M点运动至最高点的时间为提乙黄豆从M点运动至最高点的水平位移为MN的一半,设PM=MN=L,甲黄豆在P点的速度为vi,乙黄豆到达最高点的速度为V；在水平方向上，对甲黄豆,L=vit,对乙黄豆，从M点运动至最高点有品吗解得vi=v/故B错误。对甲黄豆,1_=凝2,乙黄豆在从M点运动至最高点的过程中，由逆向思维得上升的最大高度为卜=为02=/覆12=/,所以乙黄豆相

对于M点上升的最大高度为PM长度的;，故D错误。甲黄豆到达N点时，在竖直方向上,Viy=gt=^Z，在水平方向上,vi=$=j^，甲黄豆到达N点时的速度为v甲=J说+吭=百;乙黄豆在M点的竖直方向分速度为诏y=2g勺则V2y=监,由运动的合成与分解彳导乙黄豆在N点的速度为v乙=厂商=便，所以两黄豆相遇时，甲的速度大小不是乙的两倍，故C错误。两黄豆相遇时甲的速度与水平方向的夹角正切值为tana=*=缪=2,乙的速度与水平方向的夹角正切值为tanV1J必屉B=Z=¥=L所以两黄豆相遇时,甲的速度与水平方向的夹角的正切值为乙的两倍，故A正确。v处4212.物理生活|（2021南开期中统考,5）如图所示为旋转脱水拖把结构图。把拖把头放置于脱水桶中，手握固定套杆向下运动，固定套杆就会给旋转杆施加驱动力,驱动旋转杆、拖把头和脱水桶一起转动,把拖把上的水甩出去。旋转杆上有长度为35cm的螺杆，螺杆的螺距（相邻螺纹之间的距离）为d=5cm,拖把头的托盘半径为10cm,拖布条的长度为6cm,脱水桶的半径为12cm。某次脱水时，固定套杆在1s内匀速下压了35cm,该过程中拖把头匀速转动，则下列说法正确的是（）杆分大

螺部放名Ur杆分大

螺部放名Ur蝶HHHHflA.拖把头转动的周期为7sB.拖把头转动的角速度为14nrad/sC.紧贴脱水桶内壁的拖布条上附着的水最不容易甩出D.旋转时脱水桶内壁与托盘边缘处的点向心加速度之比为5:6答案B旋转杆上有长度为35cm的螺杆，相邻螺纹之间的距离为d=5cm,所以共7圈，固定套杆在1s内匀速下压了35cm,所以1s转了7个周期，故周期T=is,故A错误;根据周期和角速度的关系式：3=爷=罕rad/s=14nrad/s,故B正确;紧贴脱水桶内壁的拖布条半径最大，根据a=32r,半径越大，向7心加速度越大，需要的向心力越大，越容易甩出，故c错误;脱水桶半径为12cm,托盘半径为10cm,根据a=32响心加速度之比为故受专故D错误。13.物理科技|（2019南开二模）（多选）飞机飞行时除受到发动机的牵引力外,还受到重力和机翼所在平面向上的升力，机翼的升力垂直于机翼所在平面向上，当飞机在空中盘旋时机翼向内侧倾斜（如图所示），以保证除发动机牵引力和阻力外的其他力的合力提供向心力。设飞机以速率v在水平面内做半径为R的匀速圆周运动时，机翼与水平面成9角，飞行周期为T,则下列说法正确的是（）A.若飞行速率v不变,6增大,则半径R增大B.若飞行速率v不变,6增大,则周期T增大C.若0不变，飞行速率v增大,则半径R增大D.若飞行速率v增大月增大,则周期T可能不变答案CD飞机盘旋时重力mg和机翼升力Fn的合力F提供向心力，如图所示,因此有mgtan6=嗒解得R=高，T=；S。若飞行速率V不变,e增大，则半径R减小,A项错误。若飞行速率v不变,6增大,则周期t减小,b项错误。若e不变，飞行速率v增大，则半径r增大,c项正确。若飞行速率v增大,e增大，如果满足品=焉，则周期T不变,D项正确。14.（2022北京东城一模,12）排球比赛中球员甲接队友的T传球在网前L=3.60m处起跳，在离地面高H=3.20m处将球以v°=12m/s的速度沿着与网垂直的方向水平击出,对方球员乙刚好在进攻路线的网前，她可利用身体的任何部位进行拦网阻击，如图所示。假设球员乙的直立拦网和起跳拦网的高度分别为h2=2.50m和h2=2.95m,g取10m/s2o下列情景中，球员乙可能拦网成功的是（）甲乙A.球员乙在网前直立不动B.球员乙在球员甲击球时同时起跳离地C.球员乙在球员甲蹄后0.3s起跳离地D.球员乙在球员甲击球前0.3s起跳离地答案B排球被击出后做平抛运动,L=v°t,球传到网前所用时间t=&=0.3s,下落高度h=；gt2=0.45m,排球距地面高度h'=H-h=2.75m。若球员乙不动，则不能拦网成功,A错误;若球员乙起跳，由h2-hi=；gt河知，球员乙跳起到最大高度所用时间ti=0.3s,故选B。思路点拨拦网成功即排球与运动员在同一时刻到达同一位置。本题关键是根据平抛运动知识求解出球到达网前的高度和时间，结合竖直上抛的知识得到答案。15.（2022北京丰台二模,6）如图所示，一个小孩缶玩荡秋千。已知秋千的两根绳长均为3m,小孩和秋千踏板的总质量约为30kg,绳的质量忽略不计。当小孩荡到秋千支架的正下方时，速度大小为6m/s,此时每根绳子平均承受的拉力约为（g取10m/s2）（）A.150NB.330NC.360ND.660NA.150NB.330NC.360ND.660N答案B小孩荡到秋千支架最下方时，受绳子的拉力和重力，合力提供做圆周运动的向心力，设每根绳子拉力大小为F,则有2F-mg=嗒,F=^+詈=330No故选B。16.（2022北京西城二模,7）双人花样滑冰比赛是一项极具观赏性的项目。比赛中，女运动员有时会被男运动员拉着做水平面内的匀速圆周运动，如图所示。通过目测估计男运动员的手臂与水平冰面的夹角约为45°,女运动员与其身上的装备总质量约为45kg,重力加速度g取10m/s^仅根据以上信息，可估算（）A.女运动员旋转的向心加速度约为10m/s2B.女运动员旋转的角速度约为6.28rad/sC.男运动员对女运动员的拉力约为450ND.男运动员对冰面的压力约为450N答案A对女运动员进行受力分析如图1,可得F向=mg=ma,所以向心加速度a=10m/s2,A对。a=w2-r,r未知,3无法精确计算,B错。F}s=&mg=450&N,C错。对男运动员受力分析如图2,FN=F拉・cos45°+G=（450+G）N,±T450N,D错误。.一产5。 之0।mg4G

图1图217.（2022北京东城一模,9）一个质量为m的小物块静止在表面粗糙的圆锥形漏斗的内表面，如图所示。现使该漏斗从静止开始转动，转动的角速度3缓慢增大时,物块仍相对漏斗保持静止。当角速度达到3m时，物块将要与漏斗发生相对滑动。在角速度从0缓慢增大到3m的过程中，下列说法正确的是A.随角速度3的增大，物块所受的摩擦力一直增大B.随角速度3的增大，物块所受的摩擦力一直减小C.随角速度3的增大，物块所受的支持力一直增大D.随角速度3的增大，物块所受的支持力先增大后减小答案C设漏斗内表面与竖直方向夹角为（X,当3较小时，对物块受力分析:水平方向:Fncosa-fsina=mu)2r竖直方向:Fnsina+fcosa=mg,随3增大,Fn增大,f减小当3较大时，对物块受力分析:水平方向:Fncosa+fsina=mu)2r竖直方向:Fnsina-fcosa=mg,随3增大,Fn增大,f增大易错提醒f为静摩擦力,它的大4坏口方向会随3的改变而改变。18.物理科技|（2022浙江萧山中学选考模拟,5）科幻小说《三体》中写到未来世界的"伞"：人们遮雨不再用有伞面的雨伞，而是使用一种叫避雨器的东西，它像小手电筒一样大小,靠吹出气流把人们头顶的雨吹开。如图所示，一种“空气伞"可以从伞柄下方吸入空气,然后将空气加速并从顶部呈环状喷出形成气流，从而改变周围雨水的运动轨迹，形成一个无雨区，起到传统雨伞遮挡雨水的作用。在无风的雨天，若"空气伞"喷出的气流水平，则雨滴从气流上方穿过气流区至无气流区的运动轨迹可能与下列四幅图中的哪一幅类似（）答案c当雨滴接近空气伞时，受到水平方向的作用力，将产生水平方向的加速度，雨滴所受合外力与运动方向不在一条直线上，所以其运动轨迹逐渐发生弯曲，速度方向不能发生突变,A、B错误;雨滴原来的运动方向沿竖直方向向下，经过空气雨伞时，水平方向获得外力，水平方向有速度，当突破气流区后，近似平抛,C正确,D错误。19物理生活|（2022浙江七彩阳光联考,8）如图甲为某小区出入口采用的栅栏道闸。如图乙所示,OP为栅栏道闸的转动杆,PQ为竖杆。P为两杆的交点,Q为竖杆上的点。在道闸抬起过程中，杆PQ始终例寺竖直，当杆OP绕。点从与水平方向成30。匀速转动到60。的过程中（）甲乙A.P点的线速度大于Q点的线速度B.P点的角速度大于Q点的角速度C.P点的加速度大于Q点的加速度D.P、Q两点的路程相同答案D由于P、Q两点在同一杆上,而且杆运动时始终保J寺竖直，所以在30。匀速转动到60。的过程中,两点都做半径相同的匀速圆周运动，故两点的线速度、角速度、加速度和路程都相等。故选D。20.物理生活|（2022江苏南京月考,5）有一种“投珠入瓶"的游戏，如图，三个高为d的开口塑料瓶相隔等距离d排成一直线,游戏者从距离塑料瓶"1"为9d、距离地面高度为6d的位置将质量为m的玻璃珠水平抛出投向塑料瓶。某次游戏者将玻璃珠投入到塑料瓶"1",重力加速度为g,则下列分析结果错误的是（）A.玻璃珠落入塑料瓶"1”的这次游戏，玻璃珠出手时的速度为座B.玻璃珠出手后到落到塑料瓶"V的瓶口过程中，动能增加为5mgdC.玻璃珠无论落入塑料瓶T、"2"还是"3",从出手后到瓶口，动能均增加5mgdD.若游戏者抛出时对玻璃珠做功为5mgd,则玻璃珠将落入塑料瓶"2"

答案A玻璃珠落入塑料瓶"1"的这次游戏，玻璃珠运动时间t=挎^出手时的速度为v=y=9品选项A错误;玻璃珠出手后到落到塑料瓶"1”的瓶口过程中，动能增加量等于重力做的功,大小为5mgd,选项B正确;玻璃珠无论落入塑料瓶"V、"2"还是"3",从出手后到瓶口，重力做功均为5mgd,则动能均增加5mgd,选项C正确;若玻璃珠将落入塑料瓶"2",则平抛的初速度应为v=华游戏者抛出玻璃珠时对其做的功应为W=gmv，2=5mgd,选项D正确。21.物理生活|（2022江苏徐州调研,3）如图所示，表演者用轻绳拴住一个质量为0.5kg的小水桶,能使其能在竖直平面内做半径为1.4m的圆周运动,但轻绳能承受的最大拉力为120N。现在小水桶中加水，为使水和小水桶能在竖直平面做圆周运动，所加的水的质量不能超过多少?（重力加速度大小为10m/s2）（）B.1.5kgD.2.5kgB.1.5kgD.2.5kgC.2kg答案B根据题意可知，当水和水桶通过最｛氐点时绳中拉力最大,设在最低点的速度为v,由牛顿第二定律有T-mg=m^，可得01=2^，可知，水和水桶在最低点的速度越小,可加的水越多，则加水最多时水和水桶2恰好能通过最高点,设在最高点的速度为VI,则mg=m3根据机械能守恒有mg-2r+gm^联立解得m=2kg,则所加的水不能超过m'=2kg-0.5kg=1.5kg,故A、C、D错误,B正确。二、非选择题22.(2022山东济南期末,15)游乐场中有一种叫作"快乐飞机”的游乐项目其简化模型如图所示，长为L的旋臂一端连接竖直中央轴，另一端连接模型飞机，模型飞机在旋臂带动下可绕中央轴转动并可以上下升降。开始时模型飞槌口乘客静止在图中a位置，旋臂与竖直向下方向的夹角为&一段时间后模型飞机和乘客到达图中b位置高度处，并以角速度3=电绕中央轴在水平面内做匀速圆周运动，此时旋臂与竖直向上方向的夹角也为e,已知模型飞机和乘客的总质量为m,重力加速度为g,摩擦阻力忽略不计，求Q)模型飞机和乘客在图中b位置高度处做水平匀速圆周运动时，旋臂对模型飞机和乘客的作用力F的大小；(2)从开始运动到模型飞机和乘客在图中b位置高度处做水平匀速圆周运动过程中，旋臂对模型飞机和乘客做的功Wo答案(l)mg，l+sin?6(2)mgL(2cos9+gsin20)解析(1)根据题意,受力分析可得，合外力提供向心力厕有Fsina=muj2Lsin6,又Fcosa=mg,解得F=mgVl+sin20(2)根据动能定理可得W-mgh=|mv2-0,v=u)Lsin0,h=2Lcos6,解得W=mgL(2cos0+|sin20)23.物理生活|(2022广东广州一模,13)图a是我国传统农具——风鼓车，图b是其工作原理示意图。转动摇柄，联动风箱内的风叶，向车斗内送风，入料仓漏口H漏出的谷物经过车斗，质量大于2.0x105kg的谷粒为饱粒，落入第一出料口AiB;质量为1.2x10-5kg〜2.0x10-5kg的谷粒为瘪粒，落入第二出料口A2B;质量小于1.2x10-5kg的草屑被吹出出风口。已知Ai、B、A2三点在同一水平线上,AiB的宽度为0.27m;Ai在H正下方,AiH的高度为0.45m;质量为2.0x10-5kg的谷粒从H漏出,恰好经B点落入A2B,设谷物从H漏出时速度为零;谷粒在车斗内所受水平风力恒定且相等,只考虑其所受重力和水平风力作用，取重力加速度g为10m/s2.图a图b(1)求谷粒从H落到出料口所经历的时间;(2)求谷粒所受水平风力的大小;(3)若瘪粒恰好能全部落入A2B,求A2B的宽度。答案(1)0.3s(2)1.2x10-4N(3)0.18m解析(1)谷粒从H落到出料口的过程，竖直方向和水平方向都是初速度为零的匀加速直线运动,竖直方向上有h=ggt2将h=0.45m代入可得t=0.3s(2)对质量为2.0x10-5kg的谷粒，从H漏出,恰好经B点，水平方向有Xi=；at2设风力大小为F,由牛顿第二定律F=ma将xi=0.27m、t=0.3s、m=2.0xl0-5kg代入，联立可解得F=1.2x10-4n⑶对质量等于1.2x10-5kg的瘪粒，恰好落到A2点,设A2B宽度为X2,则有xi+x2=|a't2F=m'a'将m'=1.2x10-5kg、xi=0.27m、t=0.3s、F=1.2xl0-4n代入可得X2=O.18m24物理生活|(2022河东一模,10)位于张家口的国家跳台滑雪中心是中国首座跳台滑雪场馆，主体建筑灵感来自中国传统饰物"如意"，被形象地称作"雪如意"，见图甲。图乙为一简化的跳台滑雪的雪道示意图。助滑坡由AB和BC组成,AB是倾角为37。