2024屆高考物理第一輪復(fù)習(xí)：曲線運(yùn)動(dòng)

一'選擇題

1.圖為“玉兔二號(hào)”巡視器在月球上從。處行走到B處的照片，軌跡04段是直線，A3段是曲線,

巡視器質(zhì)量為135kg,則巡視器（）

A.受到月球的引力為1350N

B.在A3段運(yùn)動(dòng)時(shí)一定有加速度

C.段與段的平均速度方向相同

D.從。到3的位移大小等于OAB軌跡長(zhǎng)度

2.某同學(xué)在練習(xí)投籃，籃球在空中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示，籃球所受合力F的示意圖可能正確

3.1935年5月，紅軍為突破“圍剿”決定強(qiáng)渡大渡河。首支共產(chǎn)黨員突擊隊(duì)冒著槍林彈雨依托僅有的

一條小木船堅(jiān)決強(qiáng)突。若河面寬300m,水流速度3m/s,木船相對(duì)靜水速度lm/s,則突擊隊(duì)渡河所

需的最短時(shí)間為（)

A.75sB.95sC.100sD.300s

4.如圖所示，以%=10m/s的速度水平拋出的小球，飛行一段時(shí)間撞在斜面上，速度方向與斜面方

向成60。，已知斜面傾角8=30。，以下結(jié)論中正確的是（）

A.物體下降的高度是|加

B.物體撞擊斜面時(shí)的速度大小為20m/s

C.物體飛行時(shí)間是bs

D.物體飛行的水平位移為駕

5.關(guān)于角速度和線速度，下列說(shuō)法正確的是（）

A.半徑一定時(shí)，角速度與線速度成正比

B.半徑一定時(shí)，角速度與線速度成反比

C.線速度一定時(shí)，角速度與半徑成正比

D.角速度一定時(shí)，線速度與半徑成反比

6.如圖所示，小明同學(xué)在公園蕩秋千，已知小明質(zhì)量為M,秋千的兩根繩長(zhǎng)均為L(zhǎng),某次蕩秋千時(shí)

繩子與豎直方向最大夾角為37。，當(dāng)小明蕩到秋千支架的正下方時(shí)速度為vi?；氐綄W(xué)校，小明把一個(gè)

質(zhì)量為m金屬小球用細(xì)繩懸掛，成為一個(gè)擺，擺長(zhǎng)為1,最大偏角也為37。，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)

速度大小為V2。不計(jì)繩的質(zhì)量和所有阻力，已知sin37o=0.6,cos37o=0.8。當(dāng)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，下

列說(shuō)法正確的是（）

A.小明的速度大小vi等于去亞

B.小球的速度大小V2為最

C.秋千對(duì)小明的作用力大小為《MgZ,

D.若繩長(zhǎng)變?yōu)?1,小球的向心加速度仍為|g

7.如圖所示是“魔盤”旋轉(zhuǎn)較快時(shí)的情景。甲、乙、丙三位同學(xué)看了圖后發(fā)生爭(zhēng)論，甲說(shuō)：“圖畫錯(cuò)

了，做圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到向心力的作用。人應(yīng)該向中心靠攏”；乙說(shuō)：“圖畫得對(duì)，因?yàn)樾D(zhuǎn)的魔

盤給人向外的推力，所以人向盤邊緣靠攏”；丙說(shuō)：“圖畫得對(duì)，當(dāng)盤對(duì)人的靜摩擦力不足以提供

人做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力時(shí)，人會(huì)遠(yuǎn)離圓心”。其中觀點(diǎn)正確的同學(xué)是（）

A.甲B.乙C.丙D.乙和丙

8.如圖所示，甲、乙兩個(gè)小球同時(shí)從同一固定的足夠長(zhǎng)斜面的A、B兩點(diǎn)分別以vO、2Vo水平拋

出，分別落在斜面的C、D兩點(diǎn)（圖中未畫出），不計(jì)空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是（）

A.甲、乙兩球做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為1：4

B.甲、乙兩球接觸斜面前的瞬間，速度大小之比為1：

C.甲、乙兩球接觸斜面前的瞬間，速度的方向相同

D.落在C,D兩點(diǎn)速度之比為1：4

9.如圖所示是雜技演員用細(xì)繩懸掛杯子在表演“水流星”的節(jié)目，對(duì)于杯子經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí)水的受力情

況，下列說(shuō)法正確的是（）

A.水處于失重狀態(tài)，不受重力的作用

B.雜技運(yùn)動(dòng)員可通過(guò)技術(shù)調(diào)整使杯子在最高點(diǎn)的速度為零

C.由于水做圓周運(yùn)動(dòng)，因此必然受到重力和向心力的作用

D.杯底對(duì)水的作用力可能為零

二、多項(xiàng)選擇題

10.如圖所示為甩干桶簡(jiǎn)易模型。若該模型的半徑為，=16cm,以角速度。=50rad/s做勻速圓周運(yùn)

動(dòng)，質(zhì)量為10g的小物體隨桶壁一起轉(zhuǎn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（)

匚

A.甩干桶壁上某點(diǎn)的線速度大小為8m/s

B.甩干桶壁上某點(diǎn)的線速度大小為6.25m/s

C.小物體對(duì)桶壁的壓力為4N

D.小物體受到重力、彈力、摩擦力和向心力

IL“S”形單行盤山公路示意圖如圖所示。彎道1、2可看作兩個(gè)不同高度的水平圓弧，圓心分別為

。1、。2，彎道2比彎道1高5m,彎道1、2的中心虛線對(duì)應(yīng)的半徑分別為勺=18m、b=32m,傾

斜直道ZB與兩彎道平滑連接。一質(zhì)量為1500kg的汽車沿著中心虛線從彎道1經(jīng)過(guò)傾斜直道ZB進(jìn)入

彎道2,已知汽車在AB段做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速時(shí)間為10s,在兩個(gè)彎道運(yùn)動(dòng)時(shí)，路面對(duì)輪胎的徑

向摩擦力始終等于汽車所受重力的:取重力加速度大小g=10m/s2,下列說(shuō)法正確的是（）

A.傾斜直道2B段傾角的正弦值為白

B.汽車在段運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為0.2m/s2

C.汽車從彎道1運(yùn)動(dòng)到彎道2增加的機(jī)械能為9.6X104J

D.圓心。1、。2間的距離約等于86m

12.假想這樣一個(gè)情境：一輛理想小車沿地球赤道行駛（如圖所示），將地球看作一個(gè)巨大的拱形

橋，橋面的半徑就是地球的半徑，小車重力G=mg,用FN表示地面對(duì)它的支持力。忽略空氣阻力,

若小車（）

A.緩慢行駛時(shí)，貝UFN=O

B.速度越大時(shí)，則FN越大

C.速度足夠大時(shí)，則駕駛員將處于完全失重狀態(tài)

D.速度達(dá)到7.9屈n/s時(shí)，將離開地面成為地球的衛(wèi)星

13.質(zhì)量為1kg的物體在％。y平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，其分速度以和%隨時(shí)間變化的圖線如圖甲、乙所示，則物

A.物體的初速度等于4m/s

B.4s時(shí)物體的速度大小為3zn/s

C.物體做勻變速運(yùn)動(dòng)，合外力恒為1N

D.4s內(nèi)物體的位移大小等于20m

14.如圖，固定在豎直面內(nèi)的光滑軌道ABC由直線段AB和圓弧段BC組成，兩段相切于B點(diǎn)，AB

段與水平面夾角為仇B(yǎng)C段圓心為O,最高點(diǎn)為C、A與C的高度差等于圓弧軌道的直徑2R。小球

從A點(diǎn)以初速度vo沖上軌道，能沿軌道運(yùn)動(dòng)恰好到達(dá)C點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是（）

A.小球從B到C的過(guò)程中，對(duì)軌道的壓力逐漸增大

B.小球從A到C的過(guò)程中，重力的功率始終保持不變

C.小球的初速度%=聲亦

D.若小球初速度vo增大，小球有可能從B點(diǎn)脫離軌道

15.如圖所示，滑塊A、B的質(zhì)量均為m,A套在固定傾斜直桿上，傾斜直桿與水平面成45。角，B

套在固定水平直桿上，兩直桿分離不接觸，兩直桿間的距離忽略不計(jì)且桿足夠長(zhǎng)，A、B通過(guò)較鏈用

長(zhǎng)度為L(zhǎng)的剛性輕桿（初始時(shí)輕桿與水平面成30。角）連接，A、B從靜止釋放，B沿水平面向右運(yùn)

動(dòng)，不計(jì)一切摩擦，滑塊A、B均視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度大小為g,在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確

的是（）

A

,45。B

A.當(dāng)A到達(dá)B所在水平面時(shí)加=竽%

B.當(dāng)A到達(dá)B所在水平面時(shí)，B的速度為解

C.滑塊B到達(dá)最右端時(shí)，A的速度為西Z

D.滑塊B的最大動(dòng)能為9mgL

16.如圖所示是一兒童游戲機(jī)的簡(jiǎn)化示意圖，光滑游戲面板傾斜放置，長(zhǎng)度為8R的AB直管道固定

在面板上，A位于斜面底端，AB與底邊垂直，半徑為R的四分之一圓弧軌道BC與AB相切于B

點(diǎn)，C點(diǎn)為圓弧軌道最高點(diǎn)（切線水平），輕彈簧下端固定在AB管道的底端，上端系一輕繩。現(xiàn)緩

慢下拉輕繩使彈簧壓縮，后釋放輕繩，彈珠經(jīng)C點(diǎn)水平射出，最后落在斜面底邊上的位置D（圖中

未畫出），且離A點(diǎn)距離最近。假設(shè)所有軌道均光滑，忽略空氣阻力，彈珠可視為質(zhì)點(diǎn)。直管AB粗

細(xì)不計(jì)。下列說(shuō)法正確的是（）

A.彈珠脫離彈簧的瞬間，其動(dòng)能達(dá)到最大

B.彈珠脫離彈簧的瞬間，其機(jī)械能達(dá)到最大

C.A、D之間的距離為3夜R

D.A、D之間的距離為（1+3e）/?

三、非選擇題

17.如圖所示，豎直平面內(nèi)有一半徑R=0.50m的光滑圓弧槽BCD,B點(diǎn)與圓心0等高，一水平面與

圓弧槽相接于D點(diǎn)，質(zhì)量m=0.50kg的小球從B點(diǎn)正上方H高處的A點(diǎn)自由下落，由B點(diǎn)進(jìn)入圓弧

軌道，從D點(diǎn)飛出后落在水平面上的Q點(diǎn)，DQ間的距離x=2.4m,球從D點(diǎn)飛出后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中相

對(duì)水平面上升的最大高度h=0.80m,取g=10m/s2,不計(jì)空氣阻力，求：

（1）小球釋放點(diǎn)到B點(diǎn)的高度H

（2）經(jīng)過(guò)圓弧槽最低點(diǎn)C時(shí)軌道對(duì)它的支持力大小FN.

18.某同學(xué)探究做圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受向心力大小。該同學(xué)利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，探究做圓

周運(yùn)動(dòng)的物體所受向心力大小與質(zhì)量、軌道半徑及線速度的定量關(guān)系。圓柱體放置在水平光滑圓盤

（圖中未畫出）上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，力電傳感器測(cè)定的是向心力，光電傳感器測(cè)定的是圓柱體的線

速度，該同學(xué)通過(guò)保持圓柱體質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)半徑不變，來(lái)探究向心力/與線速度v的關(guān)系：

甲

（1）該同學(xué)采用的實(shí)驗(yàn)方法為—

A.等效替代法B.控制變量法

C.理想化模型法D.微小量放大法

（2）改變線速度v,多次測(cè)量，該同學(xué)測(cè)出了五組Rv數(shù)據(jù)，如下表所示，請(qǐng)?jiān)趫D乙中作出尸-

正圖線;

1.01.52.02.53.0

v2/m2*s-21.02.254.06.259.0

F/N0.902.003.605.608.10

(3)由作出的廣胃的圖線，可得出廠和僅的關(guān)系式：,若圓柱體運(yùn)動(dòng)半徑-0.4

m,得圓柱體的質(zhì)量相=kg。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

19.如圖甲所示，長(zhǎng)為4m的水平軌道A3與半徑為R=0.6m的豎直半圓弧軌道3C在5處相連接。

有一質(zhì)量為1kg的滑塊(大小不計(jì))從A處由靜止開始受水平向右的力尸作用，尸的大小隨位移變

化的關(guān)系如圖乙所示?；瑝K與間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃=0.25,與BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)未知，g取10

m/s2o

'、FN

甲乙

(1)求滑塊到達(dá)B處時(shí)的速度大??；

(2)求滑塊在水平軌道上運(yùn)動(dòng)前2m過(guò)程所用的時(shí)間；

(3)若到達(dá)3點(diǎn)時(shí)撤去力憶滑塊沿半圓弧軌道內(nèi)側(cè)上滑，并恰好到達(dá)最高點(diǎn)C,則滑塊在半圓

弧軌道上克服摩擦力所做的功是多少。

20.小明同學(xué)站在水平地面上，手握不可伸長(zhǎng)的輕繩一端，繩的另一端系有質(zhì)量為m=100g的小球

(大小不計(jì))，甩動(dòng)手腕，使球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)球在某次運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，繩怡好達(dá)到

所能承受的最大拉力F而斷掉，球飛行水平距離s后恰好無(wú)碰撤地落在鄰近的一傾角為a=53。的光

滑固定斜面體上并沿斜面下滑。已知斜面體頂端與小球做圓周運(yùn)動(dòng)最低點(diǎn)的高度差h=0.8m,繩長(zhǎng)r

=0.3m,重力加速度g取lOm/s?,sin53°=0.8,cos53°=0.6o求：

(1)繩斷時(shí)小球的速度大小VI和小球在圓周最低點(diǎn)與斜面體的水平距離s；

(2)繩能承受的最大拉力F的大小。

21.一光滑圓錐固定在水平地面上，其圓錐角為74。，圓錐底面的圓心為O。用一根長(zhǎng)為0.5m的輕

繩一端系一質(zhì)量為0.1kg的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))，另一端固定在光滑圓錐頂上O點(diǎn)，O點(diǎn)距地面高度為

0.75m,如圖所示，如果使小球在光滑圓錐表面上做圓周運(yùn)動(dòng)。

0

(1)當(dāng)小球靜止時(shí)，此時(shí)細(xì)繩的拉力

(2)當(dāng)小球的角速度不斷增大，求小球恰離開圓錐表面時(shí)的角速度和此時(shí)細(xì)繩的拉力

(3)逐漸增加小球的角速度，若輕繩受力為|N時(shí)會(huì)被拉斷，求當(dāng)輕繩斷裂后小球做平拋運(yùn)動(dòng)的

水平位移(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,)

22.一長(zhǎng)為L(zhǎng)=2.0m的薄木板A放在傾角為37。的光滑斜坡上，斜坡底端O到水平地面高度為

h=17m,木板下端放一小物塊B,物塊可視為質(zhì)點(diǎn)，開始木板通過(guò)銷釘固定，物塊與木板間的摩

擦因數(shù)為〃=0.75,木板質(zhì)量為M=2kg,物塊的質(zhì)量m=1kg,在撤去銷釘?shù)耐瑫r(shí)對(duì)木板施

加沿斜面向下的F=24N的拉力，作用一段時(shí)間后撤去拉力，之后物塊恰能滑離木板，當(dāng)物塊從

底端O滑出后落地點(diǎn)到O點(diǎn)的水平距離為16m,g=10m/s2,求：

(1)拉力作用下物塊B與木板A的加速度大；

(2)拉力的作用時(shí)間；

(3)物塊滑離木板時(shí)的速度大??；

(4)物塊滑離木板時(shí)到斜面底端的距離。

23.如圖所示，水平轉(zhuǎn)臺(tái)上有一個(gè)質(zhì)量m=2kg的小物塊，用長(zhǎng)L=O.5m的細(xì)線將物塊連接到轉(zhuǎn)軸

上，此時(shí)細(xì)線恰好繃直無(wú)拉力，細(xì)線與豎直轉(zhuǎn)軸的夾角0=37。，物塊與轉(zhuǎn)臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)產(chǎn)0.5,

最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，物塊隨轉(zhuǎn)臺(tái)由靜止開始逐漸加速轉(zhuǎn)動(dòng)。g=10m/s2,sin37°=0.6,

cos37°=0.8o求：

（1）當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)角速度3i=3rad/s時(shí)，物塊受到的摩擦力的大小；

（2）當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)角速度32為多大時(shí)，物塊剛要離開轉(zhuǎn)臺(tái)；

（3）當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)角速度33為多大時(shí)，細(xì)線的拉力大小恒為2mg。

24.線段OB=AB,A、B兩球質(zhì)量相等，它們繞。點(diǎn)在光滑的水平面上以相同的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，如

圖所小，兩段線拉力之比TAB：TOB—。

1°二4

?、、、一/f

、、-

25.某學(xué)校學(xué)生進(jìn)行探究向心力的大小與質(zhì)量、角速度和半徑的關(guān)系實(shí)驗(yàn)。A組同學(xué)利用向心力演

示器如圖1所示。圖2是演示器部分原理示意圖：兩轉(zhuǎn)臂上黑白格的長(zhǎng)度相等；A、B、C為三根固

定在轉(zhuǎn)臂上的擋板，可與轉(zhuǎn)臂上做圓周運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)球產(chǎn)生擠壓，從而提供向心力。圖1中的標(biāo)尺可

以顯示出兩球所受向心力的大小關(guān)系。

⑴A組同學(xué)下列操作正確的是（填正確答案標(biāo)號(hào)）。

A.探究F的大小與r間的關(guān)系時(shí)，應(yīng)將相同的小球分別放在擋板A處和擋板B處，并將皮帶套

在兩邊半徑相等的變速塔輪上

B.探究F的大小與r間的關(guān)系時(shí)，應(yīng)將相同的小球分別放在擋板B處和擋板C處，并將皮帶套

在兩邊半徑相等的變速塔輪上

C.探究F的大小與3間的關(guān)系時(shí)，應(yīng)將相同的小球分別放在擋板A處和擋板C處，并將皮帶套

在兩邊半徑不同的變速塔輪上

D.探究F的大小與3間的關(guān)系時(shí)，應(yīng)將相同的小球分別放在擋板B處和擋板C處，并將皮帶套

在兩邊半徑不同的變速塔輪上

(2)A組同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，將皮帶與半徑比為3：1輪②和輪⑤相連，將質(zhì)量分別為2m和m的球分

別放在擋板B、C位置，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄、則標(biāo)尺1和標(biāo)尺2顯示的向心力之比為。

(3)B組同學(xué)通過(guò)如圖3所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?；瑝K套在水平桿上，隨水平桿一起繞豎直桿做勻速

圓周運(yùn)動(dòng)，力傳感器通過(guò)一細(xì)繩連接滑塊，用來(lái)測(cè)量向心力F的大小。滑塊上固定一遮光片，寬度

為b,光電門可以記錄遮光片通過(guò)的時(shí)間，測(cè)得旋轉(zhuǎn)半徑為R?；瑝K隨桿勻速圓周運(yùn)動(dòng)，每經(jīng)過(guò)光電

門一次，通過(guò)力傳感器和光電門就同時(shí)獲得一組向心力F和角速度a的數(shù)據(jù)。B組同學(xué)以F為縱坐

標(biāo)，以(填“4產(chǎn)“1”“與”)為橫坐標(biāo)，可在坐標(biāo)紙中描出數(shù)據(jù)點(diǎn)作一條如圖4所示直線，

圖線斜率為k,則滑塊的質(zhì)量為(用k、R、b表示)；圖線不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因

是O

答案解析

L【答案】B

【解析】【解答】A.在月球上的重力加速度約為地球上的巳所以受到月球的引力約為225N,故A不

6

符合題意；

B.由于在AB段運(yùn)動(dòng)時(shí)做曲線運(yùn)動(dòng)，速度方向一定改變，一定有加速度，故B符合題意；

C.平均速度方向與位移方向相同，由圖知0A段與AB段位移方向不同，所以平均速度方向不相同，

故C不符合題意；

D.根據(jù)位移的定義可知從O到B的位移大小等于0B的連線長(zhǎng)度，故D不符合題意。

故答案為：B

【分析】月球上的重力加速度比地球上的重力加速度要?。凰俣雀淖?，一定有加速度；平均速度方

向與位移方向相同；位移大小等于初末位置連線的長(zhǎng)。

2.【答案】A

【解析】【解答】由題意可知，籃球所受重力和空氣阻力的合力應(yīng)指向曲線運(yùn)動(dòng)軌跡圓弧內(nèi)測(cè)，由此

可知：BCD錯(cuò)誤，A正確；

故答案為：A

【分析】由曲線運(yùn)動(dòng)的條件，曲線運(yùn)動(dòng)的不等于零的合力與速度不在一條直線上，并指向圓弧內(nèi)測(cè)

可以判斷。

3.【答案】D

【解析】【解答】河寬d=300m一定，當(dāng)木船船頭垂直河岸時(shí)，在河寬方向上的速度最大，渡河用

時(shí)最短，即木船相對(duì)靜水的速度V=lm/s,渡河時(shí)間最短為tmin=9=苧S=300s

故答案為：D。

【分析】根據(jù)小船渡河時(shí)船頭與河岸垂直時(shí)渡河時(shí)間最短進(jìn)行分析求解。

4.【答案】A

【解析】【解答】飛行一段時(shí)間撞在斜面上，速度方向與斜面方向成60°,把速度分解成水平方向

上的V0,和豎直方向上的Vy,tan30°=解得時(shí)間："爭(zhēng)C錯(cuò)誤；

A、物體下降的高度：h=，A錯(cuò)誤；

B、物體撞擊斜面時(shí)的速度大小為u=J詔+哆=J100+=20告m/s，B錯(cuò)誤；

D、物體飛行的水平位移為％=Vot=，D錯(cuò)誤；

故答案為：A

【分析】本題考查平拋運(yùn)動(dòng)，平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為在水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)，和豎直方向上

的自由落體運(yùn)動(dòng)。

5.【答案】A

【解析】【解答】根據(jù)v=sr可知，半徑一定時(shí)，角速度與線速度成正比；線速度一定時(shí)，角速度與

半徑成反比；角速度一定時(shí)，線速度與半徑成正比；A符合題意，BCD不符合題意；

故答案為：A.

【分析】探究角速度與線速度的關(guān)系，利用公式v=(or結(jié)合選項(xiàng)分析求解即可。

6.【答案】D

【解析】【解答】A.令小明的重心與繩下端的間距為x,則小明在擺動(dòng)過(guò)程有Mg(L-%)(1-

(：0537。)=2"%2_0,解得gg(L_x)<島LA不符合題意；

B.小球在擺動(dòng)過(guò)程有7ng(1-/cos37。)=之根方？-0,解得以=修磯,B不符合題意；

C.令小明的重心與繩下端的間距為x,則小明在最低點(diǎn)有T—Mg=結(jié)合上述解得T=

LtX

%Mg,C不符合題意；

D.小球在最低點(diǎn)有。=式，解得。=看0,可知小球的向心加速度的值與繩長(zhǎng)無(wú)關(guān)，D符合題意；

故答案為：Do

【分析】對(duì)小明從最高點(diǎn)擺動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程，應(yīng)用動(dòng)能定理求出小明在最低點(diǎn)的速度；對(duì)小球從

最高點(diǎn)擺動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程，應(yīng)用動(dòng)能定理求出小球在最低點(diǎn)的速度；根據(jù)牛頓第二定律列式求解

?

秋千對(duì)小明的作用力大?。挥上蛐募铀俣鹊墓絘=幺計(jì)算小球的向心加速度。

r

7.【答案】C

【解析】【解答】人隨圓盤做圓周運(yùn)動(dòng)，靠靜摩擦力提供向心力，當(dāng)“魔盤”旋轉(zhuǎn)較快時(shí)，即角速度3

較大，由向心力公式尸=mCt？R可知，需要的向心力較大，當(dāng)靜摩擦力不夠提供向心力時(shí)，人將做離

心運(yùn)動(dòng)，向心力是效果力，不是物體受到的力，故觀點(diǎn)正確的同學(xué)是丙，甲、乙同學(xué)的觀點(diǎn)錯(cuò)誤，

ABD不符合題意，C符合題意。

故答案為：Co

【分析】當(dāng)提供的外力不足以提供向心力時(shí)，物體將做離心運(yùn)動(dòng)。

8.【答案】C

12

【解析】【解答】A.設(shè)斜面的傾角為。，位移與水平方向的夾角的正切值為：tan°=2=變上=里二，

XVgtZVQ

解得t=空四空，甲、乙兩球的初速度之比為1：2,所以甲、乙兩球平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為1：2。

9

故A不符合題意；

BD.小球落在斜面上時(shí)的豎直分速度為：%=gt=2%tan。，根據(jù)平行四邊形定則得，小球落在斜

面上的速度為：v=Jvg+Vy=+4tan20,所以甲、乙兩球接觸斜面前的瞬間，速度大小之比

為1：2o故BD不符合題意；

C.平拋運(yùn)動(dòng)某時(shí)刻速度方向與水平方向夾角的正切值是位移與水平方向夾角正切值的2倍，甲、乙

兩球均落在斜面上，則兩球的位移方向相同，則速度方向相同，故C符合題意。

故答案為：C

【分析】根據(jù)豎直位移和水平位移的關(guān)系求出平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)間的表達(dá)式，結(jié)合初速度之比求出平拋運(yùn)

動(dòng)的時(shí)間之比；根據(jù)速度時(shí)間公式求出落在斜面上的豎直分速度，結(jié)合平行四邊形定則求出速度的

表達(dá)式，結(jié)合初速度之比求出落在斜面上的速度大小之比；根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)某時(shí)刻速度方向與水平方

向夾角的正切值是位移與水平方向夾角正切值的2倍，結(jié)合位移方向的關(guān)系得出速度方向的關(guān)系。

9.【答案】D

【解析】【解答】A.在最高點(diǎn)，水受重力作用，還可能受杯底的作用力。水的加速度點(diǎn)方向向下，處

于失重狀態(tài)，故A不符合題意；

B.杯子能過(guò)最高點(diǎn)的條件是mg〈加法，BPv>故B不符合題意；

C.向心力是做圓周運(yùn)動(dòng)所需要的力，不是水受到的力，故C不符合題意；

D.當(dāng)在最高點(diǎn)的速度3=風(fēng)時(shí)，水靠重力提供向心力，杯底對(duì)水的彈力為零，故D符合題意。

故答案為：D

【分析】水做圓周運(yùn)動(dòng)，通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，水受到重力和彈力的合力等于向心力。根據(jù)加速度的方向

判斷超失重。

10.【答案】A,C

【解析】【解答】根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)角速度和線速度的關(guān)系可得》=s=50rad/sx0.16m=8m/s,所

以A正確，B錯(cuò)誤；

對(duì)小物體受力分析，受到重力、摩擦力和筒壁對(duì)小物體的彈力，其中筒壁對(duì)小物體的彈力提供向心

力，可得N=m32r=4N,C正確；

向心力是效果力，是某個(gè)力或者幾個(gè)力的合力提供的，不是物體額外受到的力，D錯(cuò)誤;

故選AC。

【分析】本題考查生活中的圓周運(yùn)動(dòng)，理解在甩干桶模型中向心力的來(lái)源。

11.【答案】B,C,D

【解析】【解答】AB.由于汽車在彎道1和彎道2都是沿虛線中心運(yùn)動(dòng)，所以在彎道上汽車均做勻速

14

^mg=m—

圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)彎道1和彎道2的速度分別為VI和V2,由牛頓第二定律得?，代入數(shù)據(jù)可

14

耳mg=

得也=:二6，AB段汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)AB長(zhǎng)度為1,所以有也=%+at，2al=

V2=om/s

tan。=,ha

諺一訓(xùn)，代入數(shù)據(jù)得a=0.2m/s2,Z=706，所以AB直道傾角正切值為

磊，A不符合題意，B符合題意；

C.以彎道1所在處為零勢(shì)能面，根據(jù)能量守恒可得AE=Ek2+EP2—Ekl=諺+mgh—

,代入數(shù)據(jù)得=9.6xIO4/,C符合題意；

22

D.由幾何關(guān)系可知，圓心。1、。2間的距圖為x=y/l++r2)~86m,D符合題意。

故答案為：BCDo

【分析】根據(jù)牛頓第二定合力提供向心力從而得出汽車在兩個(gè)晚到的速度，結(jié)合勻變速直線運(yùn)動(dòng)的

規(guī)律以及幾何關(guān)系得出增加的機(jī)械能，結(jié)合位移的合成得出圓心間的距離。

12.【答案】C,D

7

【解析】【解答】A.小車沿地球赤道行駛，做圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律有mg—FN=mg

R

即FN=m9一加方

汽車緩慢行駛時(shí)，u接近于零，故Bv=

A不符合題意；

B.速度越大，F(xiàn)N越小，B不符合題意；

C.運(yùn)動(dòng)過(guò)程中Bv<mg

故小車處于失重狀態(tài)，速度足夠大時(shí)Bv=0

駕駛員處于完全失重狀態(tài)，c符合題意；

D.當(dāng)FN=0

時(shí)，小車將禺開地面，此時(shí)有mg=m生

即〃=y/~gR=7.9km/s

D符合題意。

故答案為：CDo

【分析】小車沿地球做圓周運(yùn)動(dòng)，最高點(diǎn)合力提供向心力，從而得出支持力的表達(dá)式，并進(jìn)行分析

判斷，小車將離開地面時(shí)根據(jù)重力等于向心力從而得出速度的大小。

13.【答案】B,C

【解析】【解答】A.物體的初速度為兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)初速度的矢量和，為2+%02=

V42+32m/s-5m/s

A不符合題意；

B.4s時(shí)vx=0,vy=3m/s,則物體實(shí)際速度為3m/s,B符合題意；

C.y方向物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，合力為零，x方向物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為&=

0-4.21/2

—^―m/s=—lm/s

則物體實(shí)際加速度即為lm/s2,物體所受合力為F=ma=1N

C符合題意；

D.4s內(nèi)物體x方向和y方向的位移分別為x=亨x4m=8m

y=3x4m=12m

4s內(nèi)物體的位移大小等于s=J￡2+y2=4V13m

D不符合題意。

故答案為：BCo

【分析】根據(jù)速度的合成得出物體的初速度和4s時(shí)物體的速度，結(jié)合牛頓第二定律和位移的合成

得出4s內(nèi)物體的位移。

14.【答案】A,D

【解析】【解答】A.小球恰好到達(dá)C點(diǎn)，則立=。。小球從C到B的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理和牛頓

弟一■定律有：mgR61-cos。）=,Yngcosoc-=m3■，聯(lián)立解得：FN=3?ngcosa一

2mg,從C到B的過(guò)程中a由0增大到氏則尸?逐漸減小，所以小球從B到C的過(guò)程中，對(duì)軌道的

壓力逐漸增大，故A符合題意；

B.從A到B的過(guò)程中小球的速度逐漸減小，根據(jù)P=-mgusin。知，A到B的過(guò)程中小球重力的功

率始終減小，故B不符合題意；

C.對(duì)A到C過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理得：—mg?2R=—詔，解得：%=14gR,故C不符合題

忌；

D.假設(shè)小球在B點(diǎn)恰好脫離軌道，則mgcose=mW，解得：vB=JgRcose,小球初速度vo增大，

小球在B點(diǎn)的速度有可能為JgRcos。,所以小球有可能從B點(diǎn)脫離軌道，故D符合題意。

故答案為：ADo

【分析】根據(jù)動(dòng)能定理和牛頓第二定律列方程求得FN,再由a角的變化分析判斷FN的變化；由「=

-mgvsmG,結(jié)合速度變化分析判斷；根據(jù)動(dòng)能定理求解。

15.【答案】A,B,D

【解析】【解答】A.由牽連速度規(guī)律可得：^cos450=vB,從開始到滑塊A到達(dá)與滑塊B同一水平

22

面的過(guò)程，由系統(tǒng)的機(jī)械能守恒得：mgLsin30°=^mvA+^mvB>解得：vB=^vA>vB=

腭,AB符合題意；

C.B滑塊到達(dá)最右端時(shí)，速度為零，由牽連速度規(guī)律可知，滑塊A沿輕桿方向的速度分量為零，故

2

輕桿與傾桿垂直，由系統(tǒng)的機(jī)械能守恒得：mg(Lsin30°+Lsin45°)=^mvA)解得：vA=

l(l+V2)gL，C不符合題意；

D.當(dāng)輕桿與水平桿垂直前，輕桿對(duì)滑塊B一直做正功，滑塊B的動(dòng)能增大，當(dāng)輕桿與水平桿垂直

時(shí)，滑塊B的速度最大，此時(shí)滑塊A的速度為零，由系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律得：m5(Lsin300+L)=

EkB,解得：EkB=§mgL,D符合題意。

故選：BDo

【分析】A、B組成的系統(tǒng)只發(fā)生了動(dòng)能和重力勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)機(jī)械能守恒。A、B沿剛性輕

桿方向的分速度大小相等，列出對(duì)應(yīng)的牽連速度方程；B滑塊速度為零時(shí)，輕桿與斜桿垂直，A滑

塊速度為零時(shí)，輕桿與水平桿垂直，由機(jī)械能守恒定律列方程求解各狀態(tài)對(duì)應(yīng)的速度。

16.【答案】B,D

【解析】【解答】A、彈珠與彈簧接觸向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，彈簧對(duì)彈珠的彈力先小于彈珠重力的下滑

分量，合力沿斜面向上，后大于重力的下滑分量，合力沿斜面向下，隨著彈力減小，合力先減小后

反向增加，所以彈珠先向上做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，后做加速度增加的減速運(yùn)動(dòng)，可知，彈簧的

彈力恰好等于重力的下滑分量時(shí)，合力為零，彈珠的動(dòng)能達(dá)到最大，此時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài)，A不

合題意；

B、彈珠脫離彈簧之前，彈簧對(duì)彈珠的彈力一直沿斜面向上，一直做正功，所以彈珠的機(jī)械能一直增

大，因此彈珠脫離彈簧的瞬間，彈珠的機(jī)械能達(dá)到最大，B符合題意；

CD.彈珠飛出后做類平拋運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律可得彈珠沿斜面方向的加速度為：。=3包曳=

m

gsind,有：9R=^gsine-t2,可知彈珠落地的時(shí)間為一定值，D點(diǎn)距離A點(diǎn)的距離為：x=vt+R,

可知，彈珠由C點(diǎn)飛出的速度v越小，D距離A點(diǎn)越近，所以彈珠恰能越過(guò)C時(shí)，A、D之間距離

最近，有mgsind解得A、D之間的距圖：x=(1+3V^)R,C不符合題意，D符合題意。

故答案為：BDo

【分析】彈珠脫離彈簧前，分析彈珠受力情況，判斷其運(yùn)動(dòng)情況，分析動(dòng)能最大的條件；根據(jù)彈簧

彈力的做功情況分析機(jī)械能的變化情況；彈珠飛出后做類平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)分位移的表達(dá)式分析A、D

距離最小時(shí)要滿足的條件，再求出A、D之間的距離。

17.【答案】(1)解：小球在飛行過(guò)程最高點(diǎn)P的速度為vo,P到D和P到Q可視為兩個(gè)對(duì)稱的平拋

運(yùn)動(dòng)，

h=吃gt2,少Vy-gt

在D點(diǎn)合速度大小為u=JVQ+Vy9與水平方向夾角為仇cos。=?■=稱

tt、一i

由A到D過(guò)程機(jī)械能守怛：mgH+mgRcosd--^mv2

解得：H=0.95m

2

(2)解：小球經(jīng)過(guò)C點(diǎn)速度為vc,由A到C過(guò)程機(jī)械能守恒+R)=|mvc

由牛頓第二定律有，F(xiàn)N-mg=m*解得：Bv=34N

【解析】【分析】(1)將小球的斜拋運(yùn)動(dòng)視為兩個(gè)對(duì)稱的平拋運(yùn)動(dòng)，求解小球在D點(diǎn)的速度大小和方

向，結(jié)合機(jī)械能守恒得出小球釋放點(diǎn)到B點(diǎn)的高度；

(2)對(duì)小球從A到C由機(jī)械能守恒和牛頓第二定律得出經(jīng)過(guò)圓弧槽最低點(diǎn)C時(shí)軌道對(duì)它的支持力

大小。

18.【答案】(1)B

(3)F=0.9v2；0.36

【解析】【解答】(1)實(shí)驗(yàn)中研究向心力和速度的關(guān)系，保持圓柱體質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)半徑不變，采用的

實(shí)驗(yàn)方法是控制變量法，故選擇：B.

(2)、本問(wèn)考查描點(diǎn)法作圖，然后用一條平滑的曲線把點(diǎn)連接起來(lái)。

(3)、由作出的尸-儼的圖線是一條過(guò)原點(diǎn)的直線，說(shuō)明尸和丫2成正比，所以F=0.9/,根據(jù)尸=

小藝知，圖線的斜率k=當(dāng)r=0.4m代入數(shù)據(jù)解得m=0.36kg.

7II

【分析】研究一個(gè)物理量與多個(gè)物理量的關(guān)系，先要控制一些物理量不變，再進(jìn)行研究，這種方法

叫控制變量法；描點(diǎn)法作圖的注意事項(xiàng)；根據(jù)F=m藝知，圖線的斜率k=求質(zhì)量。

Vr

19.【答案】(1)解：滑塊從A到B的過(guò)程，由動(dòng)能定理得尸1X1+鼻％3—〃叫9%=3機(jī)物2

解得vB=2V10m/s

(2)解：在前2m內(nèi)，有Fi-|img=ma

且xi=2at/

解得t!=醫(yī)

735

(3)解：當(dāng)滑塊恰好能到達(dá)最高點(diǎn)C時(shí)，有mg=mZ.

R

22

對(duì)滑塊從B到C的過(guò)程，由動(dòng)能定理得W-mgx2R=^mvc—^mvB

聯(lián)立解得卬=-57

即滑塊克服摩擦力做的功為5Jo

【解析】【分析】(1)滑塊從A到B的過(guò)程，屬于變力做功用動(dòng)能定理，由動(dòng)能定理得F1的+

Z712

產(chǎn)3%3—limgx=2mvB

(2)、求滑塊在水平軌道A3上運(yùn)動(dòng)前2m過(guò)程所用的時(shí)間，物體做直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)用牛頓第二定律和

運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律求解；

2

(3)、若到達(dá)8點(diǎn)時(shí)撤去力R滑塊沿半圓弧軌道內(nèi)側(cè)上滑，并恰好到達(dá)最高點(diǎn)C,有mg=珠，

R

22

對(duì)滑塊從B到C的過(guò)程，由動(dòng)能定理得勿—mgx2R=^mvc—^mvB可解

20.【答案】(1)解：由題意可知，小球落到斜面上并沿斜面下滑，說(shuō)明此時(shí)小球速度方向與斜面平

行，否則小球會(huì)彈起，所以有vy=vitan53。

又vy2=2gh

代入數(shù)據(jù)得vy=4m/s

vi=3m/s

故繩斷時(shí)球的小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平速度為3m/s?

由于小球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，有vy=gti

得ti=號(hào)=0.4s

則水平位移為s=viti=3x0.4m=1.2m

(2)解：由牛頓第二定律F—mg=喀

解得F=4N

【解析】【分析】(1)根據(jù)速度的分解以及勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得出小球水平位移的大?。?/p>

(2)對(duì)小球進(jìn)行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律得出繩子所承受的最大拉力。

21?【答案】(1)解：對(duì)小球受力分析T=mgcos37

T=0.8N

(2)解：當(dāng)小球在圓錐表面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律有

Tsin37°—FNCOS37°=m(D2Lsin37o

Tcos37°+FNsin37°=mg

小球剛要離開圓錐表面時(shí)，支持力為零，解得

3o=5rad/s

To=1.25N

(3)解：當(dāng)輕繩斷裂時(shí)，繩中的拉力為|N大于TO=L25N,故小球已經(jīng)離開了圓錐表面，設(shè)繩子

2

斷裂前與豎直方向的夾角為0,根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律有Tsin3=m-r^

z2IsmO

T2cos9=mg

求得9=53°,v=^^m/s

輕繩斷裂后，小球做平拋運(yùn)動(dòng)，此時(shí)距離地面的高度為

h=H-Lcos53°=0.45m

據(jù)九=2gt2

解得t=0.3s

如圖所示

【解析】【分析】(1)對(duì)小球進(jìn)行受力分析，根據(jù)平衡條件分析求解。

(2)當(dāng)小球恰好離開圓錐表面時(shí)，支持力為零，根據(jù)平衡條件和牛頓第二定律列方程求解。

(3)由牛頓第二定律計(jì)算繩子斷裂時(shí)小球速度的大小，繩子斷裂后小球做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)

的相關(guān)規(guī)律求解。

22.【答案】(1)解：物塊B的加速度為劭，對(duì)物塊B由牛頓第二定律有

mgsin37°+〃mgcos37°=mar

解得a1=12m/s2

對(duì)A,由牛頓第二定律有F+Mgsin37°-/j.mgcos37°=Ma2

解得a2=15m/s2

(2)解：撤力前相對(duì)滑動(dòng)距離墳—上汨

撤力后B運(yùn)動(dòng)的加速度仍為劭=12m/s2

A的加速度為a3,由牛頓第二定律有Mgsin37°—卬ngcos37°=

2

解得a3=3m/s

撤力瞬間，物塊A、B的速度為分別為以1、vB1,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有vA1-a2t-[,vBi=

再經(jīng)過(guò)t2時(shí)間滑出，則有+a3t2=+。也

1?1?

"久2=以也+2。3t2—(如也+2。也)

+4%2=L

聯(lián)立解得□=1.0s

(3)解：物塊滑離木板時(shí)的速度為/J2=4(九+以)

解得VB2=16m/s

（4）解：設(shè)物塊到達(dá)O點(diǎn)時(shí)的速度為v0，由斜拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，則有%=vocos37°t4

1,

h=vosin37°t4+2gq

在斜面上滑離木板后下滑過(guò)程，則有%-詒2=2a4久

物塊的加速度為，根據(jù)牛頓第二定律有匆=mgs『7。=慚37。

聯(lián)立解得x=12m

【解析】【分析】（1）物塊B下滑過(guò)程中，利用牛頓第二定律可以求出物塊與木板的加速度大?。?/p>

（2）已知物塊和木板做加速運(yùn)動(dòng)，利用位移公式可以求出相對(duì)位移的表達(dá)式；當(dāng)撤去拉力后，利用

牛頓第二定律可以求出A的加速度大?。唤Y(jié)合速度公式可以求出共速的時(shí)間，結(jié)合位移公式可以求

出拉力作用的時(shí)間；

（3）物塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，利用速度公式可以求出物塊與木板分離時(shí)速度的大小；

（4）物塊從斜面開始做斜拋運(yùn)動(dòng)，利用斜拋運(yùn)動(dòng)的位移公式可以求出開始做斜拋運(yùn)動(dòng)的速度大?。?/p>

結(jié)合速度位移公式及牛頓第二定律可以求出物塊滑離木板時(shí)到達(dá)斜面底端的距離大小。

23.【答案】（1）解：由題意可知物塊所受的最大靜摩擦力大小為/'巾==10N

當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)角速度f(wàn)t）i=3rad/s時(shí)，物體做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力大小為F=m必Lsin37。=5.4N<fm

此時(shí)物體所受摩擦力f提供向心力，其大小為/=F=5.4N

（