江苏省2025版高考物理三轮复习热点4曲线运动练习含解析

PAGE3-热点4曲线运动(建议用时：20分钟)1.(2024·无锡市高三期末)如图，MN和M′N′之间为一竖直方向的风洞试验区，可对置于其中的物体产生一个竖直方向恒定的风力．现将一质量为m的小球从A点斜向上抛出，小球将沿图示轨迹击中P点．若将风力等值反向，小球抛出时初速度不变，则可垂直于M′N′击中M′N′上Q点(未画出)．下列说法错误的是()A．起先时风力竖直向下B．小球在P点的速度大于在Q点的速度C．小球在AP间运动的时间等于在AQ间运动的时间D．在起先状况下，若仅增大小球质量m，小球可能垂直击中Q点2.(2024·锡山中学模拟)如图所示，足够长的斜面上有a、b、c、d、e五个点，ab＝bc＝cd＝de，从a点水平抛出一个小球，初速度为v时，小球落在斜面上的b点，落在斜面上时的速度方向与斜面夹角为θ；不计空气阻力，则初速度为2v时()A．小球可能落在斜面上的c点与d点之间B．小球肯定落在斜面上的e点C．小球落在斜面时的速度方向与斜面夹角大于θD．小球落在斜面时的速度方向与斜面夹角也为θ3．(2024·苏锡常镇二模)帆船运动中，运动员可以调整帆面与船前进方向的夹角，使船能借助风获得前进的动力．下列图中能使帆船获得前进动力的是()4．质量为m的石块从半径为R的半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中，假如摩擦力的作用使得石块的速度大小不变，如图所示，那么()A．因为速率不变，所以石块的加速度为零B．石块下滑过程中受的合外力越来越大C．石块下滑过程中的摩擦力大小不变D．石块下滑过程中的加速度大小不变，方向始终指向球心5.如图所示，小球从斜面的顶端A处以大小为v0的初速度水平抛出，恰好落到斜面底部的B点，且此时的速度大小vB＝eq\r(\f(13,4))v0，空气阻力不计，该斜面的倾角为()A．60° B．45°C．37° D．30°6.如图所示，一倾斜的圆筒绕固定轴OO1以恒定的角度ω转动，圆筒的半径r＝1.5m．筒壁内有一小物体与圆筒始终保持相对静止，小物体与圆筒间的动摩擦因数为eq\f(\r(3),2)(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，转动轴与水平面间的夹角为60°，重力加速度g取10m/s2.则ω的最小值是()A．1rad/s B.eq\f(\r(30),3)rad/sC.eq\r(10)rad/s D．5rad/s7.如图所示，半径为R的eq\f(1,8)光滑圆弧轨道左端有一质量为m的小球，在大小恒为F、方向始终与轨道相切的外力作用下，小球在竖直平面内由静止起先运动，轨道左端切线水平，当小球运动到轨道的末端时马上撤去外力，此时小球的速率为v，已知重力加速度为g，则()A．此过程外力做功为eq\f(π,2)FRB．此过程外力做功为eq\f(\r(2),2)FRC．小球离开轨道的末端时，拉力的功率为FvD．小球离开轨道后运动到达的最高点距离圆弧轨道左端的高度为eq\f(πRF,4mg)8.如图所示，一沙袋用无弹性轻细绳悬于O点．起先时沙袋处于静止状态，一弹丸以水平速度v0击中沙袋后未穿出，二者共同摇摆．若弹丸质量为m，沙袋质量为5m，弹丸和沙袋形态大小忽视不计，弹丸击中沙袋后漏出的沙子质量忽视不计，不计空气阻力，重力加速度为g.下列说法中正确的是()A．弹丸打入沙袋过程中，细绳所受拉力大小保持不变B．弹丸打入沙袋过程中，弹丸对沙袋的冲量大小大于沙袋对弹丸的冲量大小C．弹丸打入沙袋过程中所产生的热量为eq\f(mveq\o\al(2,0),72)D．沙袋和弹丸一起摇摆所达到的最大高度为eq\f(veq\o\al(2,0),72g)热点4曲线运动1．D2．解析：选BD.设ab＝bc＝cd＝de＝L0，初速度为v时，小球落在斜面上的b点，则有L0cosα＝vt1，L0sinα＝eq\f(1,2)gteq\o\al(2,1)，初速度为2v时，Lcosα＝2vt2，Lsinα＝eq\f(1,2)gteq\o\al(2,2)，联立解得L＝4L0，即小球肯定落在斜面上的e点，选项A错误，B正确；设小球落在斜面时的速度方向与水平方向之间的夹角为β，由平抛运动规律可知，tanβ＝eq\f(gt,v)＝2tanα，故初速度为2v时，小球落在斜面时的速度方向与斜面夹角也为θ，选项C错误，D正确．3．D4．解析：选D.石块做匀速圆周运动，合外力供应向心力，大小不变，依据牛顿其次定律知，加速度大小不变，方向始终指向圆心，而石块受到重力、支持力、摩擦力作用，其中重力不变，所受支持力在改变，则摩擦力改变，故A、B、C错误，D正确．5．解析：选C.依据平行四边形定则知，落究竟端时竖直分速度为：vy＝eq\r(veq\o\al(2,B)－veq\o\al(2,0))＝eq\f(3,2)v0，则运动的时间为：t＝eq\f(vy,g)＝eq\f(3v0,2g)，设斜面的倾角为θ，则有tanθ＝eq\f(\f(1,2)gt2,v0t)＝eq\f(gt,2v0)＝eq\f(3,4)，解得θ＝37°，C正确．6．解析：选C.由于小物体在圆筒内随圆筒做圆周运动，其向心力由小物体受到的指向圆心(转动轴)的合力供应．在小物体转到最上面时最简单与圆筒脱离，依据牛顿其次定律，沿半径方向FN＋mgcos60°＝mω2r，又沿筒壁方向mgsin60°≤μFN，解得ω≥eq\r(10)rad/s，要使小物体与圆筒始终保持相对静止，则ω的最小值是eq\r(10)rad/s，选项C正确．7．解析：选C.由于力的大小不变，方向始终沿圆弧的切线方向，所以力F做的功为W＝F·eq\f(1,8)·2πR＝eq\f(π,4)FR，选项A、B错误；小球离开轨道时的速率为v，方向和外力F的方向相同，所以拉力的功率为Fv，选项C正确；设小球离开轨道后运动到达最高点时的速度为v1，小球离开轨道后运动到达的最高点距离圆弧轨道左端的高度为h，依据动能定理有W－mgh＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)>0，代入W的值可得h<eq\f(πRF,4mg)，所以选项D错误．8．解析：选D.弹丸打入沙袋的过程由动量守恒定律mv0＝(m＋5m)v，解得v＝eq\f(1,6)v0；弹丸打入沙袋后，总质量变大，且做圆周运动，依据T＝6mg＋6meq\f(v2,L)可知，细绳所受拉力变大，选项A错误；依据牛顿第三定律可知，弹丸打入沙袋过程中，弹丸对沙袋的冲量大小等于沙袋对弹丸的冲量大小，选项B错误；弹丸打入沙袋过程中所产生的热