2020年高考物理选择题常考点押题练专题02 运动的合成与分解、平抛运动与圆周运动（解析版）

1、2020年高考物理选择题常考点押题练专题02 运动的合成与分解、平抛运动与圆周运动1.质量为m的物体P置于倾角为1的固定光滑斜面上，轻细绳跨过光滑轻质定滑轮分别连接着P与小车，P与滑轮间的细绳平行于斜面，小车以速率v水平向右做匀速直线运动。当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角2时(如图)，下列判断正确的是()AP的速率为vBP的速率为vcos 2C绳的拉力等于mgsin 1 D绳的拉力小于mgsin 1解析：选B将小车速度沿绳子方向和垂直绳子方向分解为v1、v2，P的速率v1vcos 2，A错误，B正确；小车向右做匀速直线运动，2减小，P的速率增大，绳的拉力大于mgsin 1，C、D错误。2.

2、(2019安徽十校联考)如图所示，将小球以速度v沿与水平方向成37角斜向上抛出，结果球刚好能垂直打在竖直墙面上，球反弹的瞬间速度方向水平，且速度大小为碰撞前瞬间速度大小的，已知sin 370.6，cos 370.8，空气阻力不计，则当反弹后小球的速度大小再次为v时，速度与水平方向夹角的正切值为()A.B.C. D.解析：选B采用逆向思维，小球做斜抛运动看成是平抛运动的逆运动，将抛出速度沿水平和竖直方向分解，有：vxvcos vcos 370.8v，vyvsin 370.6v，球撞墙前瞬间的速度等于0.8v，反弹速度大小为：vx0.8v0.6v；反弹后小球做平抛运动，当小球的速度大小再次为v时，

3、竖直速度为：vy0.8v，速度方向与水平方向的正切值为：tan ，故B正确，A、C、D错误。3.多选如图所示，水平地面上有一光滑弧形轨道与半径为r的光滑圆轨道相连，且固定在同一个竖直面内。将一个质量为m的小球由圆弧轨道上某一高度处无初速释放。为使小球在沿圆轨道运动时始终不脱离轨道，这个高度h的取值可为()A3rB2rCr D0.8r解析：选AD小球可能做完整的圆周运动，刚好不脱离圆轨道时，在圆轨道最高点重力提供向心力：mgm；由机械能守恒得：mghmg2rmv2，联立解得：h2.5r。也可能不超过与圆心等高处，由机械能守恒得：mghmgr，得：hr，综上得为使小球在沿圆轨道运动时始终不离开轨道

4、，h的取值范围为：hr或h2.5r；故B、C错误，A、D正确。4(2019安庆质检)如图所示，质量相同的两个小球a、b由斜面底端斜向上抛出，分别沿水平方向击中斜面顶端A和斜面中点B，不计空气阻力，下列说法正确的是()A小球a、b的末速度之比为21B小球a、b的位移之比为1C小球a、b的初速度方向相同D小球a、b的初动能之比为41解析：选C根据逆向思维，因为两球下落的高度之比为21，根据hgt2得，t，高度之比为21，则时间之比为1，结合两球的水平位移之比为21，根据v0知，小球a、b的初速度之比为1，故A错误；A点为斜面顶点，B点为斜面中点，可知小球a、b的位移之比为21，故B错误；小球落在斜

5、面上，速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍，因为位移与水平方向的夹角相等，则速度与水平方向的夹角相等，到达斜面底端时速度方向与斜面的夹角也相等，故C正确；根据动能定理可知，到达斜面底端时的动能之比EkaEkb21，故D错误。5.多选(2019河南中原名校联考)如图所示，将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m的小环，小环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑定滑轮与直杆的距离为d。现将小环从与定滑轮等高的A处由静止释放，当小环沿直杆下滑距离也为d时(图中B处)，下列说法正确的是()A小环刚释放时轻绳中的张力一定大于2mgB小环到达B处时，重物上升的高度也为

6、dC小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比等于D小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比等于解析：选AC由题意，小环释放时向下加速运动，则重物将加速上升，对重物由牛顿第二定律可知绳中的张力一定大于重力2mg，故A正确；小环到达B处时，重物上升的高度应为绳子缩短的长度，即hdd(1)d，故B错误；根据题意，小环与重物沿绳子方向的速度大小相等，将小环的速度沿绳子方向与垂直于绳子方向正交分解应满足： v环cos 45v物，可知小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比，故D错误，C正确。6.(2019广州模拟)如图，两位同学同时在等高处抛出手中的篮球A、B，A以速度v1斜向上抛出，B以速度v2竖直向

7、上抛出，当A到达最高点时恰与B相遇。不计空气阻力，A、B质量相等且均可视为质点，重力加速度为g，以下判断不正确的是()A相遇时A的速度一定为零B相遇时B的速度一定为零CA从抛出到最高点的时间为D从抛出到相遇A、B动量的变化量相同解析：选AA分解为竖直方向的匀减速直线运动与水平方向的匀速直线运动，相遇时A达到最高点则其竖直方向的速度为0，水平方向速度不变，合速度不为0，故A错误；A在竖直方向的分速度为vy，则相遇时：vytgt2vBtgt2，解得vBvy，B达到最高点，速度也为0，故B正确；A与B到达最高点的时间相等为t，故C正确；两者受到的外力为重力，时间相同则冲量相同，动量的变化量相同，故D

8、正确。7.多选(2019上饶模拟)如图所示，在竖直平面内固定一个由四分之一光滑圆弧管和光滑直管组成的细管道，两个小球A、B分别位于圆弧管的底端和顶端，两球之间用细线相连。现将一水平力F作用在B球上，使B球沿直管做匀速直线运动，A、B球均可视为质点，则A球从底端运动到顶端过程中()A水平力F逐渐变大B细线对A球的拉力逐渐减小CA球的加速度不变D管道对A球的作用力可能先减小后增大解析：选BD以小球A为研究对象，则小球A受到重力、细线的拉力以及圆管的支持力，在任意点设小球与圆心的连线与水平方向之间的夹角为，则细线的拉力始终等于重力沿管道的切线方向的分力，即：Tmgcos ，可知小球A向上运动的过程中

9、，随的增大，细线的拉力逐渐减小。以B为研究对象，则B受到重力、竖直向上的支持力、细线的拉力T以及水平拉力F的作用，小球B做匀速直线运动，则水平拉力与细线的拉力大小相等，方向相反，所以拉力F也逐渐减小；故A错误，B正确；小球A做匀速圆周运动，则加速度的方向始终指圆心，方向不断变化，故C错误；小球A做匀速圆周运动，则受到的重力沿垂直于管道方向的分力与支持力的合力提供向心力，由于小球的速度以及管道对应的半径关系是未知的，所以管道对A球的作用力可能先减小后增大，故D正确。8.多选(2019济南二模)2022年第24届冬季奥林匹克运动会将在北京举行，跳台滑雪是冬奥会的比赛项目之一。如图为一简化后的跳台滑

10、雪的轨道示意图，运动员(可视为质点)从O点由静止开始自由滑过一段圆心角为60的光滑圆弧轨道后从A点水平飞出，然后落到斜坡上的B点。已知A点是斜坡的起点，光滑圆弧轨道半径为40 m，斜坡与水平面的夹角30，运动员的质量m50 kg，重力加速度g10 m/s2。下列说法正确的是()A运动员从O运动到B的整个过程中机械能不守恒B运动员到达A点时对轨道的压力大小为1 000 NC运动员到达A点时重力的瞬时功率为104 WD运动员从A点飞出到落到B点所用的时间为 s解析：选BD运动员在光滑的圆轨道上的运动和随后的平抛运动的过程中只有重力做功，机械能守恒，故A错误；运动员在光滑的圆轨道上运动的过程中机械能

11、守恒，所以mgR(1cos 60)mv2，由牛顿第二定律可得，Nmg，得N1 000 N，故A点时对轨道的压力大小为1 000 N，故B正确；由Pmgvy，可知此时重力的瞬时功率为零，故C错误；由hgt2，sv0t，tan 可得t s，故D正确。9.多选(2019齐鲁名校联考)游乐园里有一种叫“飞椅”的游乐项目，简化后的示意图如图所示。已知飞椅用钢绳系着，钢绳上端的悬点固定在顶部水平转盘上的圆周上。转盘绕穿过其中心的竖直轴匀速转动。稳定后，每根钢绳(含飞椅及游客)与转轴在同一竖直平面内。图中P、Q两位游客悬于同一个圆周上，P所在钢绳的长度大于Q所在钢绳的长度，钢绳与竖直方向的夹角分别为1、2。

12、不计钢绳的重力。下列判断正确的是()AP、Q两个飞椅的线速度大小相同B无论两个游客的质量分别有多大，1一定大于2C如果两个游客的质量相同，则有1等于2D如果两个游客的质量相同，则Q的向心力一定小于P的向心力解析由mgtan m2htan 得，hPhQ，(h为钢绳延长线与转轴交点到游客所在水平面的高度)由hLcos (其中r为圆盘半径，L为钢绳长度)得，L越小则越小，由此可知，无论两个游客的质量分别有多大，1一定大于2，选项B正确，C错误；由RrLsin 可得，RPRQ，由vR可知vPvQ，选项A错误；由向心力公式Fmgtan 可知，如果两个游客的质量相同，则Q的向心力一定小于P的向心力，选项D

13、正确。答案BD10.(2019太原模拟)中国的面食文化博大精深，种类繁多，其中“山西刀削面”堪称天下一绝，传统的操作手法是一手托面，一手拿刀，直接将面削到开水锅里。如图所示，小面圈刚被削离时距开水锅的高度为h，与锅沿的水平距离为L，锅的半径也为L，将削出的小面圈的运动视为平抛运动，且小面圈都落入锅中，重力加速度为g，则下列关于所有小面圈在空中运动的描述错误的是()A运动的时间都相同B速度的变化量都相同C落入锅中时，最大速度是最小速度的3倍D若初速度为v0，则Lv03L解析：选C根据hgt2可得运动的时间t，所有小面圈在空中运动的时间都相同，故选项A正确；根据vgt可得所有小面圈的速度的变化量都

14、相同，故选项B正确；因为水平位移的范围为LxL2R3L，则水平最小初速度为vminL，水平最大初速度为：vmax3L，则水平初速度的范围为：Lv03L；落入锅中时，最大速度vm，最小速度为vm，故选项D正确，C错误。11.多选(2018福建四校联考)如图，一长为L的轻质细杆一端与质量为m的小球(可视为质点)相连，另一端可绕O点转动，现使轻杆在同一竖直面内做匀速转动，测得小球的向心加速度大小为g(g为当地的重力加速度)，下列说法正确的是()A小球的线速度大小为B小球运动到最高点时杆对小球的作用力竖直向上C当轻杆转到水平位置时，轻杆对小球的作用力方向不可能指向圆心OD轻杆在匀速转动过程中，轻杆对小

15、球作用力的最大值为2mg解析根据向心加速度a，代入得小球的线速度v，所以A正确；需要的向心力Fmamg，所以在最高点杆对小球的作用力为零，故B错误；小球做匀速圆周运动，合外力提供向心力，故合外力指向圆心，当轻杆转到水平位置时，轻杆对小球的作用力F，方向不指向圆心O，所以C正确；轻杆在匀速转动过程中，当转至最低点时，杆对小球的作用力最大，根据牛顿第二定律：Fmgm，得轻杆对小球作用力的最大值为F2mg，所以D正确。答案ACD12.多选(2019江苏六校联考)如图所示，两个质量均为m的小物块a和b(可视为质点)，静止在倾斜的匀质圆盘上，圆盘可绕垂直于盘面的固定轴转动，a到转轴的距离为l，b到转轴的

16、距离为2l，物块与盘面间的动摩擦因数为，盘面与水平面的夹角为30。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。若a、b随圆盘以角速度匀速转动，下列说法中正确的是()Aa在最高点时所受摩擦力可能为0Ba在最低点时所受摩擦力可能为0C是a开始滑动的临界角速度D是b开始滑动的临界角速度解析a在最高点时可能有重力沿斜面的分力提供向心力，所以所受摩擦力可能为0，故选项A正确；a在最低点，由牛顿运动定律fmgsin m2l，所以a在最低点时所受摩擦力不可能为0，故选项B错误；对a在最低点，由牛顿运动定律mgcos mgsin m2l，代入数据解得，故选项C错误；对b在最低点，由牛顿运动定律mgcos

17、 mgsin m2(2l)，代入数据解得，故选项D正确。答案AD13(2019太原模拟)根据高中所学知识可知，做自由落体运动的小球，将落在正下方位置。但实际上，赤道上方200 m处无初速下落的小球将落在正下方位置偏东约6 cm处。这一现象可解释为，除重力外，由于地球自转，下落过程小球还受到一个水平向东的“力”，该“力”与竖直方向的速度大小成正比。现将小球从赤道地面竖直上抛，考虑对称性，上升过程该“力”水平向西，则小球()A到最高点时，水平方向的加速度和速度均为零B到最高点时，水平方向的加速度和速度均不为零C落地点在抛出点东侧D落地点在抛出点西侧解析：选D将小球竖直上抛的运动分解为水平和竖直两个

18、分运动。上升阶段，随着小球竖直分速度的减小，其水平向西的力逐渐变小，因此水平向西的分加速度逐渐变小，小球的水平分运动是向西的变加速运动，故小球到最高点时水平向西的速度达到最大值，在最高点速度不为零，A错误；小球到最高点时竖直方向的分速度为零，由题意知小球这时不受水平方向的力，故小球到最高点时水平分加速度为零，B错误；下降阶段，随着小球竖直分速度的变大，其水平向东的力逐渐变大，水平向东的分加速度逐渐变大，小球的水平分运动是向西的变减速运动，故小球的落地点应在抛出点的西侧，C错误，D正确。14.(2019邯郸模拟)如图所示，某人站在水平地面上的C点射击竖直墙靶，墙靶上标一根水平线MN。射击者两次以初速度v0射出子弹