5.高考物理专辑05曲线运动(一)-2020年全国大市名校高三一模物理试题全解全析汇编(解析版)

2020年全国大市名校高三期末一模物理试题全解全析汇编（第8期）曲线运动（一）1、（2020•福建省仙游县枫亭中学高三期末小船在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=200”；3s3C.船头应垂直指向对岸，t=200%3s3D.船头应与下游河岸成60°角，t=100s【答案】B【解析】AC.当船头垂直指向对岸时，渡河时间最短，但是航程不是最短的，故AC错误；BD.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仇则cosO=S-^=—=—

v42c所以夕60°渡河位移x=d=400m；根据矢量合成法则，则有：v=、V22—v2=2*：'3m/s

合'cs渡河时间d 400 200d3t=——=———s= s么 2<3 3合故B正确，D错误;故选B。2、（2020•河北省保定市安国中学高三11月月考）如图所示，匀速转动的齿轮O1和O2，齿数比为8：6,下列正确的是（）O1和O2齿轮的半径比4：3O1和O2齿轮的周期比3：4C.齿轮上A、B两点的线速度比大小为1：1D.O1和O2转动的角速度大小之比4：3【答案】AC【解析】两轮在齿轮处的线速度的大小相同，齿轮上A、B两点的线速度比大小为1：1；齿轮的转速与齿数成反比,所以转速之比：TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"3 63—1=—二—3 842e2兀根据T=——可得O和O转动周期之比：3 12

T3 4—二—2二—T3321根据V=3R可得O1和O2齿轮的半径比：R34—1=-2-=一R3321故A、C正确，B、D错误；故选AC。3、（2020•河北省保定市安国中学高三11月月考）如图，将两个小球由等高的A、B两点分别以速度、、Av的速度沿水平方向同时抛出，经过一段时间，两小球均落在水平面上的C点，且连线AC与BC刚好垂直，B口CBA=37°。已知sin口=0.6，cos1=0.8。则下列选项正确的是（ ）777777777^777777A.由B777777777^777777A.由B点抛出的小球先落在水平地面上v:v=16:9.AB【答案】BC【解析】AB.两个小球做平抛运动，在竖直方向上，即两小球同时落地，故B正确，A错误；两小球同时落地v:v=32:8.AB1位移相同，根据h=-gt2可知两小球在空中运动的时间相等，CD.根据几何关系知，两个小球的水平位移之比为:X:XX:X=—aBtan37°tan53°=16:9根据X二vt可知两个小球的初速度之比为:v:v=16:9aB故C正确，D错误;故选BC。4、（2020•河北省唐山市高三上学期期末）如图所示，半圆形光滑轨道BC与水平光滑轨道AB平滑连接。小物体在水平恒力F作用下，从水平轨道上的尸点，由静止开始运动，运动到B点撤去外力F，小物体由C点离开半圆轨道后落在P点右侧区域。已知PB=3R，F的大小可能为（ ）A.12mgB.5mgC.mgA.12mgB.5mgC.mgD.7mg【答案】BC【解析】小球能通过C点应满足v2mR>mg对小球从P点到C点由动能定理得2R对小球从P点到C点由动能定理得2R=2gt2联立解得F•3R-2mgR=2mv25mg-2m25mg

SF< 24且由C点离开半圆轨道后落在P点右侧区域静摩擦力均为于0，则两小物块所受摩擦力勺、勺随转台角速度的平方（32静摩擦力均为于0，则两小物块所受摩擦力勺、勺随转台角速度的平方（32）的变化关系正确的是A.BC.D.故BC正确，AD错误。故选BC。5、（2020•湖北省宜昌市夷陵中学高三理综训练一）水平转台上有质量相等的4B两小物块，两小物块间用沿半径方向的细线相连，两物块始终相对转台静止，其位置如图所示（俯视图），两小物块与转台间的最大【答案】B【解析】

当转台的角速度比较小时，A、B物块做圆周运动的向心力由静摩擦力提供，随着角速度增大，由F=m32rn知向心力增大，由于B物块的转动半径大于A物块的转动半径，B物块的静摩擦力先达到最大静摩擦力，角速度再增大，则细线上出现张力，角速度继续增大，A物块受的静摩擦力也将达最大，这时A物块开始滑动．当转台的角速度比较小时，A、B物块做圆周运动的向心力由静摩擦力提供，随着角速度增大，由F=m32rn知向心力增大，此时A、B的摩擦力与32成正比.由于B物块的转动半径大于A物块的转动半径，B物块的静摩擦力先达到最大静摩擦力，此后绳子出现张力，B的摩擦力不变，而A的摩擦力继续增大，但不与32成正比了，故A错误，B正确；刚开始转动时，由于加速度较小，AB物块做圆周运动的向心力由静摩擦力提供，绳子没有张力，当B物块的静摩擦力达到最大静摩擦力后，绳子出现张力，直到A开始滑动前，B所受的静摩擦力一直为最大值，故CD错误.故选B.6、(2020•湖北省宜昌市夷陵中学高三理综训练一)水平抛出的小球，某时刻的速度方向与水平方向的夹角为91，再过t0秒速度方向与水平方向的夹角为92，忽略空气阻力，则小球初速度的大小为( )Agt(cos9—cos9).0 1 2gtBx-0kcos9-cos912Cgt(tan9-tan9).0 1 2gt0D.tan9-tan921【答案】D【解析】设小球初速度的大小为V0,速度方向与水平方向的夹角为91和92时的运动时间分别为t1和t2,根据题意有：

联立各式，可解得tan0联立各式，可解得tan0=gi1v0gt

0

tan0-tan0，21D正确，ABC错误。故选Do7、（2020•湖北省宜昌市夷陵中学高三理综训练一）如图所示，长为L的直棒一端可绕固定轴。转动，另一端搁在升降平台上，平台以速度v匀速上升，当棒与竖直方向的夹角为a时，棒的角速度为vsinvsinaA. LvcosaC.LvB.LsinavD.Lcosa【答案】B【解析】棒与平台接触点的实际运动即合运动方向是垂直于棒指向左上，如图所示，合速度v^=3L，沿竖直向上实v方向上的速度分量等于v,即3Lsina=v,所以3=，故B正确.Lsina

8、（2020•湖北省宜昌市夷陵中学高三理综训练一）如图所示，从倾角为6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，当抛出的速度为匕时，小球到达斜面的速度方向与斜面的夹角为青，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a2，则（ ）A.当v>vA.当v>v时，a>aB.无论匕、v2大小如何，均有a二aC.tana=2tan6D.tan(a+6)=2tan6【答案】BD【解析】如图所示

由平抛运动的规律知1Lcos9=vt,由平抛运动的规律知1Lcos9=vt,Lsin9=—gt2

02解得：2vtan9t=g由图知：vgttan(a+9)=—=—=2tan9vv00所以a与抛出速度v0无关，故a=a，1 2，AC错误，BD正确。故选BD。9、（2020•陕西省西安中学高三二模）长均为L的两根轻绳，一端共同系住质量为m的小球，另一端分别固定在等高的ADB两点，ADB两点间的距离也为L，重力加速度大小为g.今使小球在竖直平面内以ADB连线为轴做圆周运动，若小球在最高点速率为v时，两根绳的拉力恰好均为零，则小球在最高点速率为2v时，每根绳的拉力大小均为（口a.3mmg2a.3mmg2c3mg3mg【答案】A【解析】小球在最高点速率为V时，两根绳的拉力恰好均为零，有：mg=m-，当小球在最高点的速率为2V时，根(2v)2据牛顿第二定律有：mg+2Tcos30°口m ，解得：T=<3mg□故选A.r10、(2020•陕西省西安中学高三二模)用如图a所示的圆弧一斜面装置研究平抛运动，每次将质量为m的小球从半径为R的四分之一圆弧形轨道不同位置静止释放，并在弧形轨道最低点水平部分处装有压力传感器测出小球对轨道压力的大小F.已知斜面与水平地面之间的夹角9=45°,实验时获得小球在斜面上的不同水平射程x,最后作出了如图b所示的F-x图象，g取10m/s2,则由图可求得圆弧轨道的半径R为()用包 图卜A.0.125m B.0.25mC.0.50m D.1.0m【答案】B【解析】在圆轨道上运动时,小球受到重力以及轨道的支持力作用,合力充当向心力,所以有F-mg=mv2R小球做平抛运动时时的水平射程小球的竖直位移：y=h=5gt2根据几何关系可得—=tan0x联立即得2v2tan0X=-0 gmgF=mg+ -x*2Rtan0x图像的纵截距表示重力，即mg=5N所以有mg_10-52Rtan0.0.5解得：R=0.25m故选B；11、（2020•云南省昆明市五华区高三联考）如图所示，足够长斜面静止在水平地面上.将质量为m的小球从斜面底端以初速度v0抛出，v0与斜面间夹角为0，小球恰好沿水平方向撞到斜面上.若仍然从斜面底端抛出，下列说法正确的是（不计小球运动中受到的空气阻力）仅增大速度的大小，小球仍然水平撞到斜面上%和0都适度减小，小球才可能水平撞到斜面上%和0都适度增大，小球才可能水平撞到斜面上无论怎样改变速度，小球都不可能水平撞到斜面上【答案】A【解析】假设斜面倾角为a，对小球运动情况分解为沿斜面和垂直于斜面，从开始到落在斜面上，垂直于斜面，运动时间为2vsin0t=-0—gcosa末速度为v=vsin010沿斜面方向，v=vcos0-gsina-t=vcos0-2vsin0tana20 0 0所以v—=cot0-2tanav1即v0大小不影响末速度方向，所以仅增大速度大小，小球仍然水平撞到斜面上，所以A正确，BCD错误;

故选A。12、（2020•云南省昆明市五华区高三联考）如图甲所示，不可伸长的轻绳一端固定于。点，另一端拴系小球，小球绕。点在竖直面内做圆周运动，小球通过最高点时速度为v，轻绳对小球的拉力F与V2的关系如图乙所示.图线与横轴的交点为b，延长线与纵轴的交点为m不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是A.小球通过最高点的速度最小值为0B.小球的质量B.小球的质量m=|a|bC.轻绳的长度1=-D.换用更长的轻绳做此实验，图线与横轴的交点b不变【答案】BC【解析】A.绳上的力不小于零，所以小球通过最高点向心力最小为重力，故不为零，A错误;B.在最高点，绳的拉力与重力的合力提供向心力v2F+mg=m-F=mv2—mg由图得图像的纵截距为。，所以一一mg=aB正确；mb-mg=0mb-mg=0所以C正确；D.由C发现，l变化时，b一定变，D错误；故选BC。13、（2020•