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文檔簡(jiǎn)介

2025年高考物理三輪復(fù)習(xí)之曲線運(yùn)動(dòng)

選擇題(共10小題)

1.(2025?浙江模擬)如圖所示,摩托車手在水平彎道上勻速轉(zhuǎn)彎時(shí)()

A.車手身體各處的加速度大小都相等

B.車和人的總重力與地面對(duì)車的支持力是一對(duì)平衡力

C.車對(duì)地面的壓力與地面對(duì)車的作用力是一對(duì)作用力與反作用力

D.地面對(duì)車的作用力大于車和人的總重力

2.(2025?連云港一模)如圖所示,摩天輪懸掛的座艙在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知座艙的質(zhì)量為

m,運(yùn)動(dòng)半徑為R,角速度大小為3,重力加速度為g,則座艙()

A.運(yùn)動(dòng)的周期為——

3

B.線速度大小為3?R

C.運(yùn)動(dòng)至圓心等高處時(shí),所受摩天輪的作用力大于mg

D.運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)時(shí),所受摩天輪的作用力大小與最高點(diǎn)的相等

3.(2025?南寧二模)如圖所示,一傾角為a的斜面固定在水平面上,可視為質(zhì)點(diǎn)的小球以速度vo由。點(diǎn)

沿水平方向拋出,經(jīng)過一段時(shí)間落在P點(diǎn),忽略一切阻力,重力加速度為g,則下列說法正確的是()

A.小球速度最大時(shí)離斜面最遠(yuǎn)

小球從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的時(shí)間為空2

B.

9

(ycosa)2

C.小球離斜面的最遠(yuǎn)距離為0

2gsina

(yosina)2

D.小球離斜面的最遠(yuǎn)距離為

2gcosa

4.(2025?黑龍江二模)智能呼啦圈可以提供全面的數(shù)據(jù)記錄,讓人合理管理自己的身材,其簡(jiǎn)化模型如

圖所示??梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的配重用輕繩懸掛到腰帶的P點(diǎn),配重隨輕繩在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),輕繩與

豎直方向的夾角為8。運(yùn)動(dòng)過程中腰帶與人相對(duì)靜止,下列說法正確的是()

3

A.若僅增大轉(zhuǎn)速,腰帶受到的摩擦力將增大

B.若僅增大轉(zhuǎn)速,繩子與豎直方向夾角。將減小

c.若僅增加配重,保持轉(zhuǎn)速不變,繩子與豎直方向的夾角e將減小

D.若僅增加配重,保持轉(zhuǎn)速不變,腰帶受到的摩擦力將增大

5.(2025?珠海一模)體育課上某同學(xué)水平拋出一鉛球,忽略空氣阻力,從拋出時(shí)開始計(jì)時(shí)。下列關(guān)于鉛

球的速度大小V、豎直方向分位移的大小y、速度與水平方向夾角的正切值tan。,位移與水平方向夾角

C.0tD.0

6.(2025?黑龍江二模)如圖所示,某同學(xué)從與墻水平距離為s、離地高為H處水平拋出一彈性小球(可視

為質(zhì)點(diǎn)),小球與豎直墻面發(fā)生碰撞后反彈,經(jīng)過一段時(shí)間,小球首次落在水平地面上的落地點(diǎn)距墻面

的水平距離為手。若小球和墻面碰撞后,水平方向速度減小為原來的一半,豎直方向速度保持不變,碰

撞時(shí)間忽略不計(jì),不計(jì)空氣阻力,則小球與墻壁碰撞位置的離地高度為(

3111

A.-HB.-HC.-HD.-H

4248

7.(2025?信陽二模)標(biāo)準(zhǔn)籃球場(chǎng)的三分線為一個(gè)半徑為6.25m的半圓弧線,圓心在球籃的中心垂直線與

地面的交點(diǎn)處,球藍(lán)與地面的垂直高度為3.05m。一個(gè)籃球運(yùn)動(dòng)員從三分線上的兩不同位置豎直跳起斜

向上投出籃球,籃球都恰好進(jìn)入籃筐,兩次籃球投擲點(diǎn)與籃筐的高度都相同,不計(jì)籃球運(yùn)動(dòng)受到的空氣

阻力,下列說法正確的是()

三分線

1.575m1.575m

端線

A.同一次投籃過程籃球入籃時(shí)的速度與拋出時(shí)的速度相同

B.籃球拋出時(shí)與水平方向夾角越大,則拋出時(shí)的速度越大

C.籃球拋出時(shí)與水平方向夾角越大,在籃球入籃前運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)

D.籃球拋出速度大小相同時(shí),拋出時(shí)與水平方向夾角可以不同

8.(2025?連云港一模)如圖所示,摩天輪懸掛的座艙在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知座艙的質(zhì)量為

m,運(yùn)動(dòng)半徑為R,角速度大小為3,重力加速度為g,則座艙()

A.運(yùn)動(dòng)的周期為——

O)

B.線速度大小為3?R

C.運(yùn)動(dòng)至圓心等高處時(shí),所受摩天輪的作用力大于mg

D.運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)時(shí),所受摩天輪的作用力大小與最高點(diǎn)的相等

9.(2025?黑龍江模擬)如圖所示,一個(gè)人站在河邊以一定的初速度斜向上拋出一石子。已知石子落水時(shí)

的速度方向與初速度互相垂直,拋出點(diǎn)和落水點(diǎn)之間的距離L=9.8m,g=10m/s2,不計(jì)空氣阻力。則

石子在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為()

A.1.2sB.1.4sC.1.6sD.1.8s

10.(2025?內(nèi)江一模)如圖,在粗糙的水平圓盤上,甲、乙兩個(gè)小物體(可視為質(zhì)點(diǎn))疊放在一起隨圓盤

一起做角速度為3的勻速圓周運(yùn)動(dòng),兩小物體所在位置到轉(zhuǎn)軸距離為r,乙的質(zhì)量是甲的質(zhì)量的2倍,

甲、乙兩物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)為因,盤與乙物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)為眼,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦

力,國>打,重力加速度為g。則下列說法正確的是()

A.乙所需要的向心力是甲所需要的向心力的3倍

B.盤對(duì)乙的摩擦力是甲對(duì)乙的摩擦力的2倍

C.為了保證甲、乙均不發(fā)生滑動(dòng),角速度3的最大值為平g

D.為了保證甲、乙均不發(fā)生滑動(dòng),角速度3的最大值為深

二.多選題(共5小題)

(多選)11.(2025?河北模擬)如圖所示,水平圓盤可繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng),圓盤上放有小物體A、B、C,質(zhì)量

分別為m、2m、3m,A放在B上,C、B離圓心O的距離分別為2r、3r。C、B之間用細(xì)線相連,圓盤

靜止時(shí)細(xì)線剛好伸直且無張力。已知C、B與圓盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)以及A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為中

設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度為g,現(xiàn)讓圓盤從靜止緩慢加速,若A、B之間能發(fā)生相

對(duì)滑動(dòng)則認(rèn)為A立即飛走,B以后不再受A物體的影響,且細(xì)線不會(huì)被拉斷,則下列說法正確的是()

A.當(dāng)3=混時(shí),A即將滑離B

B.當(dāng)3=楞時(shí),細(xì)線張力為翠里

C.無論3多大,B、C都不會(huì)和圓盤發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)

D.當(dāng)3=那時(shí),剪斷細(xì)線,C將做離心運(yùn)動(dòng)

(多選)12.(2025?登封市一模)質(zhì)量分別為mi和m2的兩個(gè)物體和輕彈簧秤都處于靜止?fàn)顟B(tài),各段輕線

拉力用字母標(biāo)在圖上,則()

T

m

-^

0式

{一

一}

A.彈簧秤讀數(shù)為(mi+m2)g

B.彈簧秤讀數(shù)為m2g

C.T>TI>T2

D.T>Ti,TI=T2

(多選)13.(2025?雨花區(qū)校級(jí)一模)如圖所示,小球在豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),管道半

徑為R,小球半徑為r,R遠(yuǎn)大于r,且r略小于管道內(nèi)徑,重力加速度為g,則下列說法正確的是()

A.小球通過最高點(diǎn)時(shí)的最小速度Vmin=O

B.小球通過最高點(diǎn)時(shí)的最小速度q=yfgR

C.小球在水平線ab以下的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí),內(nèi)側(cè)管壁對(duì)小球一定無作用力

D.小球在水平線ab以上的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí),外側(cè)管壁對(duì)小球一定無作用力

(多選)14.(2025?羅湖區(qū)校級(jí)一模)如圖所示,摩天輪是游樂園中常見的大型游樂設(shè)施之一。乘客在摩

天輪的水平座椅上,均在豎直面內(nèi)做半徑相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng),A、B、C、D分別是圓周的最低點(diǎn)、最

高點(diǎn)、最左端的點(diǎn)、最右端的點(diǎn),當(dāng)摩天輪順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),關(guān)于某位乘客從B到A的運(yùn)動(dòng)過程中

(不包含B、A兩點(diǎn)),下列說法正確的有()

B

A

A.該乘客的加速度不變

B.該乘客受到的摩擦力方向不變

C.該乘客對(duì)座椅的壓力一直增大

D.該乘客一直處于失重狀態(tài)

(多選)15.(2025?羅湖區(qū)校級(jí)一模)一根輕質(zhì)細(xì)線一端系一可視為質(zhì)點(diǎn)的小球,細(xì)線另一端固定在一光

滑圓錐頂上,如圖1所示,設(shè)小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為3,線的張力T隨32變化的

圖像如圖2所示(圖中數(shù)值單位均為國際單位),g取lOm/s?。下列說法正確的是()

B.細(xì)線的長(zhǎng)度為0.5m

C.小球的質(zhì)量為2kgD.小球的質(zhì)量為3kg

三.解答題(共5小題)

16.(2025?青島模擬)精確空投系統(tǒng)通過輔助制導(dǎo)設(shè)備,在慣性導(dǎo)航的基礎(chǔ)上微調(diào)運(yùn)動(dòng)軌跡來提高空投物

資的準(zhǔn)確度。如圖所示,某次空投中飛機(jī)在H=80m高度以水平速度vo=lOm/s勻速飛行。飛機(jī)釋放一

個(gè)質(zhì)量m=200kg的包裹,釋放后包裹依靠慣性運(yùn)動(dòng),忽略空氣阻力,重力加速度g=10m/s2。

(1)要使包裹能準(zhǔn)確投送到飛機(jī)正前方水平地面上的目標(biāo)位置,求包裹釋放位置與目標(biāo)位置的水平距

離X;

(2)若飛機(jī)飛行過程中突然遇到強(qiáng)風(fēng),強(qiáng)風(fēng)過后飛機(jī)高度抬升了Ah=2m,并獲得豎直向上的速度vy

lm/s,水平速度不變,此時(shí)飛機(jī)處于(1)問中釋放位置的正上方,立即釋放包裹。要使包裹仍能準(zhǔn)

確投送到同一目標(biāo)位置,釋放包裹的同時(shí)啟動(dòng)輔助制導(dǎo)系統(tǒng),使包裹始終受到一豎直向下的恒力F作用,

17.(2025?榆林一模)風(fēng)洞,被稱為飛行器的搖籃,我國的風(fēng)洞技術(shù)世界領(lǐng)先。如圖所示,在一個(gè)直徑D

10m的圓柱形豎直方向固定的風(fēng)洞中,有一質(zhì)量為m=1.0kg的小球從風(fēng)洞左側(cè)壁上的A點(diǎn)以vo

10m/s的速度沿其直徑方向水平進(jìn)入風(fēng)洞。小球在風(fēng)洞中運(yùn)動(dòng)過程中,風(fēng)對(duì)小球的作用力豎直向上,其

大小F可在0?4mg間調(diào)節(jié),不計(jì)水平方向的空氣作用力。小球可視作質(zhì)點(diǎn),與側(cè)壁碰壁后不反彈,取

重力加速度g=10m/s2,風(fēng)洞在豎直方向上足夠長(zhǎng)。

(1)當(dāng)F=O時(shí),求小球撞擊右側(cè)壁的速度;

(2)保持vo不變,調(diào)節(jié)F的大小,求小球撞擊右側(cè)壁區(qū)域在豎直方向的最大長(zhǎng)度;

(3)求小球撞擊右側(cè)壁的最大動(dòng)能。

18.(2025?張掖模擬)圖甲為風(fēng)谷車(又稱風(fēng)車),我國農(nóng)業(yè)種植中用來去除水稻等農(nóng)作物子實(shí)中雜質(zhì)、

癟粒、秸稈屑等的木制傳統(tǒng)農(nóng)具,其工作原理可簡(jiǎn)化為圖乙所示,轉(zhuǎn)動(dòng)搖手柄,聯(lián)動(dòng)風(fēng)箱內(nèi)的風(fēng)葉,向

車斗內(nèi)送風(fēng),裝入入料倉的谷物中混有質(zhì)量較大的飽粒和質(zhì)量稍小的癟粒,均無初速度地從入料倉漏下,

在車斗中下落高度H=0.45m后,從寬度為L(zhǎng)i=0.18m的第一出料口出來的都稱之為飽粒,其中的最小

質(zhì)量為IXlO^kg;從寬度為L(zhǎng)2(待求)的第二出料口出來的都稱之為癟粒,其中的最小質(zhì)量為5X10

5kg;質(zhì)量小于SXlO-kg的草屑被吹出出風(fēng)口。只考慮重力和水平風(fēng)力F(設(shè)每顆粒受到的水平風(fēng)力

都相同,不同顆粒的質(zhì)量分布是連續(xù)的),gMZ10m/s2o求:

出料口出料口

甲乙

(1)水平風(fēng)力F的大?。?/p>

(2)第二出料口的寬度L2。

19.(2025?內(nèi)江一模)排球比賽是一項(xiàng)競(jìng)技性和觀賞性都很強(qiáng)的體育運(yùn)動(dòng)。在一次比賽中,甲同學(xué)跳起在

距離地面高h(yuǎn)o=2.5m處,以vo=8m/s的水平速度將排球擊出,排球飛入對(duì)方場(chǎng)地,對(duì)方的乙同學(xué)迅速

趕到某位置將排球墊起,墊起后的排球上升的最大離地高度為hm=3.9m。己知乙同學(xué)墊球時(shí)球的位置

距離甲同學(xué)將排球擊出瞬間的位置的水平距離為x=4.8m,排球墊起前、后瞬間速度的大小不變,重力

加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,排球視為質(zhì)點(diǎn),不計(jì)空氣阻力。求:

(1)乙同學(xué)墊球時(shí)球的位置離地面的高度h;

(2)排球被墊起瞬間球的速度方向與水平方向的夾角0o

20.(2025?鎮(zhèn)江模擬)如圖所示,光滑水平面上有一個(gè)薄木板AB,在B端正上方高度H=2.8米的屋頂O

點(diǎn)懸掛一根長(zhǎng)度d=2m不可伸長(zhǎng)的輕繩OP。一只質(zhì)量m=1kg的貓,從木板A端走到木板上的C點(diǎn)(圖

上未標(biāo)出)時(shí),稍作停頓后奮力躍起,剛好在運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn)抓住輕繩的P點(diǎn),隨之向右端蕩出。木板質(zhì)

量M=4kg、長(zhǎng)度L=2m,小貓可看成質(zhì)點(diǎn),不^一■切能量損失,重力加速度g取lOrn/s?。

(1)若木板固定在水平面上,AC距離為0.4m,求貓?zhí)饡r(shí)的初速度大小及方向;

(2)在(1)問的情況下,求貓?jiān)谳p繩上蕩到最高點(diǎn)時(shí)的加速度大??;

(3)若木板不固定在水平面上,起跳點(diǎn)C為B端,求貓?zhí)疬^程中所消耗的能量。

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2025年高考物理三輪復(fù)習(xí)之曲線運(yùn)動(dòng)

參考答案與試題解析

一.選擇題(共10小題)

題號(hào)12345678910

答案DCDDCADCBD

二.多選題(共5小題)

題號(hào)1112131415

答案ACBDACBCBC

一.選擇題(共10小題)

1.(2025?浙江模擬)如圖所示,摩托車手在水平彎道上勻速轉(zhuǎn)彎時(shí)()

A.車手身體各處的加速度大小都相等

B.車和人的總重力與地面對(duì)車的支持力是一對(duì)平衡力

C.車對(duì)地面的壓力與地面對(duì)車的作用力是一對(duì)作用力與反作用力

D.地面對(duì)車的作用力大于車和人的總重力

【考點(diǎn)】車輛在道路上的轉(zhuǎn)彎問題.

【專題】定性思想;推理法;勻速圓周運(yùn)動(dòng)專題;推理論證能力.

【答案】D

【分析】根據(jù)向心加速度表達(dá)式分析,地面對(duì)車的作用力為支持力和摩擦力的合力,大于車和人的總重

力。

【解答】解:A.根據(jù)向心加速度表達(dá)式:a=3?r

可得車手身體各處的加速度大小不相等,故A錯(cuò)誤;

B.車和人的總重力與地面對(duì)車的支持力是一對(duì)平衡力,大小相等,故B正確;

C.車對(duì)地面的壓力與地面對(duì)車的支持力是一對(duì)作用力與反作用力,但地面對(duì)車的作用力既有支持力也

有摩擦力,故c錯(cuò)誤;

D.地面對(duì)車的作用力,即支持力和摩擦力的合力,大于支持力,而地面對(duì)車支持力等于車和人的總重

力,所以地面對(duì)車的作用力大于車和人的總重力,故D正確。

故選:D。

【點(diǎn)評(píng)】本題考查彈力、摩擦力平衡力作用力與反作用力等相關(guān)知識(shí),注意平衡力是作用在同一個(gè)物體

上,作用力與反作用力是作用在兩個(gè)物體上。

2.(2025?連云港一模)如圖所示,摩天輪懸掛的座艙在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知座艙的質(zhì)量為

m,運(yùn)動(dòng)半徑為R,角速度大小為3,重力加速度為g,則座艙()

2TTR

A.運(yùn)動(dòng)的周期為——

3

B.線速度大小為3?R

C.運(yùn)動(dòng)至圓心等高處時(shí),所受摩天輪的作用力大于mg

D.運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)時(shí),所受摩天輪的作用力大小與最高點(diǎn)的相等

【考點(diǎn)】繩球類模型及其臨界條件;重力做功的特點(diǎn)和計(jì)算.

【專題】定量思想;推理法;圓周運(yùn)動(dòng)中的臨界問題;推理論證能力.

【答案】C

【分析】座艙做勻速圓周運(yùn)動(dòng),根據(jù)向心力的性質(zhì)可確定其受力情況,再根據(jù)勻速圓周運(yùn)動(dòng)中線速度、

角速度以及周期間的關(guān)系確定周期和線速度的大小。

【解答】解:A.運(yùn)動(dòng)的周期為7=故A錯(cuò)誤;

B.線速度大小為v=o)R,故B錯(cuò)誤;

C.運(yùn)動(dòng)至圓心等高處時(shí),座艙所受摩天輪的作用力F=y/(mg)2+(ma)2=y/fmg)2+(ma)2^2

大于mg,故C正確;

D.在最低點(diǎn)N-mg=ma)2R

在最高點(diǎn)mg-N'=mco2R

運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)時(shí),顯然NWN,所受摩天輪的作用力大小與最高點(diǎn)的不相等,故D錯(cuò)誤。

故選:Co

【點(diǎn)評(píng)】本題考查勻速圓周運(yùn)動(dòng)的性質(zhì),要注意明確做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體向心力是由合外力提供的,

方向始終指向圓心,且大小恒定。

3.(2025?南寧二模)如圖所示,一傾角為a的斜面固定在水平面上,可視為質(zhì)點(diǎn)的小球以速度vo由O點(diǎn)

沿水平方向拋出,經(jīng)過一段時(shí)間落在P點(diǎn),忽略一切阻力,重力加速度為g,則下列說法正確的是()

A.小球速度最大時(shí)離斜面最遠(yuǎn)

小球從。點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的時(shí)間為詈

B.

(vcosa)2

C.小球離斜面的最遠(yuǎn)距離為0

2gsina

(ysina)2

D.小球離斜面的最遠(yuǎn)距離為0

2gcosa

【考點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)與斜面的結(jié)合;平拋運(yùn)動(dòng)速度的計(jì)算;平拋運(yùn)動(dòng)位移的計(jì)算.

【專題】應(yīng)用題;定量思想;推理法;平拋運(yùn)動(dòng)專題;分析綜合能力.

【答案】D

【分析】小球做平平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)小球的運(yùn)動(dòng)過程應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式分析答題。

【解答】解:A、小球做平拋運(yùn)動(dòng),做勻加速曲線運(yùn)動(dòng),小球落到斜面上的P點(diǎn)時(shí)速度最大,故A錯(cuò)誤;

B、小球可以分解為沿斜面方向的勻加速直線運(yùn)動(dòng)與垂直于斜面方向的類豎直上拋運(yùn)動(dòng),小球從O點(diǎn)運(yùn)

動(dòng)到P點(diǎn)的時(shí)間t=攀鬻=故B錯(cuò)誤;

CD、小球離斜面的最遠(yuǎn)距離卜=笑耍,故C錯(cuò)誤,D正確。

故選:D。

【點(diǎn)評(píng)】本題考查了平拋運(yùn)動(dòng)問題,根據(jù)題意分析清楚小球的運(yùn)動(dòng)過程是解題的前提,應(yīng)用運(yùn)動(dòng)的合成

與分解、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式即可解題。

4.(2025?黑龍江二模)智能呼啦圈可以提供全面的數(shù)據(jù)記錄,讓人合理管理自己的身材,其簡(jiǎn)化模型如

圖所示??梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的配重用輕繩懸掛到腰帶的P點(diǎn),配重隨輕繩在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),輕繩與

豎直方向的夾角為0。運(yùn)動(dòng)過程中腰帶與人相對(duì)靜止,下列說法正確的是()

A.若僅增大轉(zhuǎn)速,腰帶受到的摩擦力將增大

B.若僅增大轉(zhuǎn)速,繩子與豎直方向夾角。將減小

C.若僅增加配重,保持轉(zhuǎn)速不變,繩子與豎直方向的夾角。將減小

D.若僅增加配重,保持轉(zhuǎn)速不變,腰帶受到的摩擦力將增大

【考點(diǎn)】物體被系在繩上做圓錐擺運(yùn)動(dòng);牛頓第二定律與向心力結(jié)合解決問題.

【專題】應(yīng)用題;定量思想;推理法;牛頓第二定律在圓周運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用;分析綜合能力.

【答案】D

【分析】以腰帶和配重整體為研究對(duì)象分析摩擦力,配重進(jìn)行受力分析,根據(jù)牛頓第二定律分析繩子與

豎直方向夾角以及角速度表達(dá)式,然后分析答題。

【解答】解:AD.以腰帶和配重整體為研究對(duì)象,轉(zhuǎn)動(dòng)過程中,根據(jù)平衡條件,整體在豎直方向處于

平衡狀態(tài),所以f=(m配重+m腰帶)g,故增大轉(zhuǎn)速,腰帶受到的摩擦力不變,若僅增加配重,保持轉(zhuǎn)速

不變,腰帶受到的摩擦力將增大,故A錯(cuò)誤,D正確;

BC、對(duì)配重,在水平方向,由牛頓第二定律得:mgtan0=m(2irn)2(r+Lsin0),解得:-=2TC

若僅增大轉(zhuǎn)速,繩子與豎直方向的夾角6將變大;若經(jīng)增加配重,保持轉(zhuǎn)速不變,繩子與豎直方向的

夾角e將不變,故BC錯(cuò)誤。

故選:D。

【點(diǎn)評(píng)】本題考查勻速圓周運(yùn)動(dòng)和功能關(guān)系,關(guān)鍵是弄清楚配重和腰帶的受力情況,能夠根據(jù)牛頓第二

定律結(jié)合向心力的計(jì)算公式進(jìn)行解答。

5.(2025?珠海一模)體育課上某同學(xué)水平拋出一鉛球,忽略空氣阻力,從拋出時(shí)開始計(jì)時(shí)。下列關(guān)于鉛

球的速度大小V、豎直方向分位移的大小y、速度與水平方向夾角的正切值tan。,位移與水平方向夾角

A.0B.0

tana

D.0

【考點(diǎn)】速度偏轉(zhuǎn)角與位移偏轉(zhuǎn)角.

【專題】定量思想;推理法;平拋運(yùn)動(dòng)專題;推理論證能力.

【答案】C

【分析】水平拋出一鉛球,忽略空氣阻力,鉛球做平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律求解。

【解答】解:A.鉛球的速度大小為

v=/詔+g2t2

所以v-t圖像不是一次函數(shù)關(guān)系,故A錯(cuò)誤;

B.豎直方向自由落體運(yùn)動(dòng),y=粉9產(chǎn)可知,y-t圖像是開口向上的拋物線,故B錯(cuò)誤;

C.由于

tand=—=—

v0%

所以tanB-t圖像是正比例函數(shù)關(guān)系,故C正確;

D.根據(jù)

17

2gtgt

tana=---=染一

170t2v0

所以tana-t圖像是正比例函數(shù)關(guān)系,故D錯(cuò)誤;

故選:C。

【點(diǎn)評(píng)】本題解題關(guān)鍵是知道平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律,水平方向勻速運(yùn)動(dòng),豎直方向自由落體運(yùn)動(dòng)。

6.(2025?黑龍江二模)如圖所示,某同學(xué)從與墻水平距離為s、離地高為H處水平拋出一彈性小球(可視

為質(zhì)點(diǎn)),小球與豎直墻面發(fā)生碰撞后反彈,經(jīng)過一段時(shí)間,小球首次落在水平地面上的落地點(diǎn)距墻面

1

的水平距離為]S。若小球和墻面碰撞后,水平方向速度減小為原來的一半,豎直方向速度保持不變,碰

撞時(shí)間忽略不計(jì),不計(jì)空氣阻力,則小球與墻壁碰撞位置的離地高度為()

O--.

3111

A.-HB.-HC.-HD.-H

4248

【考點(diǎn)】斜拋運(yùn)動(dòng);平拋運(yùn)動(dòng)速度的計(jì)算;平拋運(yùn)動(dòng)位移的計(jì)算.

【專題】應(yīng)用題;定量思想;推理法;平拋運(yùn)動(dòng)專題;分析綜合能力.

【答案】A

【分析】小球做平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)分析計(jì)算即可。

【解答】解:設(shè)小球與墻壁碰撞前的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為ti,碰撞后的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t2,

在水平方向:S=VOtl,-=—12,解得:tl=t2,

22

設(shè)小球與墻壁碰撞位置離地面的高度為h,豎直方向:一=J---------“算1=-

解得:h=^H,故A正確,BCD錯(cuò)誤。

故選:Ao

【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵掌握處理曲線運(yùn)動(dòng)的方法,知道該運(yùn)動(dòng)豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng),水平方向

上速度大小不變,結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式靈活求解。

7.(2025?信陽二模)標(biāo)準(zhǔn)籃球場(chǎng)的三分線為一個(gè)半徑為6.25m的半圓弧線,圓心在球籃的中心垂直線與

地面的交點(diǎn)處,球藍(lán)與地面的垂直高度為3.05m。一個(gè)籃球運(yùn)動(dòng)員從三分線上的兩不同位置豎直跳起斜

向上投出籃球,籃球都恰好進(jìn)入籃筐,兩次籃球投擲點(diǎn)與籃筐的高度都相同,不計(jì)籃球運(yùn)動(dòng)受到的空氣

A.同一次投籃過程籃球入籃時(shí)的速度與拋出時(shí)的速度相同

B.籃球拋出時(shí)與水平方向夾角越大,則拋出時(shí)的速度越大

C.籃球拋出時(shí)與水平方向夾角越大,在籃球入籃前運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)

D.籃球拋出速度大小相同時(shí),拋出時(shí)與水平方向夾角可以不同

【考點(diǎn)】斜拋運(yùn)動(dòng).

【專題】定量思想;推理法;平拋運(yùn)動(dòng)專題;推理論證能力.

【答案】D

【分析】根據(jù)斜拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律分析,求解運(yùn)動(dòng)時(shí)間表達(dá)式以及水平位移表達(dá)式,根據(jù)表達(dá)式分析。

【解答】解:A.由題意,籃球做斜拋運(yùn)動(dòng)且籃球的起點(diǎn)和終點(diǎn)在同一高度上,則同一次投籃過程籃球

入籃時(shí)的速度與拋出時(shí)的速度大小相等,但方向不同,故A錯(cuò)誤;

B.設(shè)籃球拋出的初速度大小為vo,與水平方向夾角為0,籃球拋出點(diǎn)和球藍(lán)的距離為1,由斜拋運(yùn)動(dòng)

可知運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t=在迪以1=%cos8?紅包血=遜史

g99

當(dāng)1不變時(shí),在28W90°時(shí),6越大,V0越小,在20290°時(shí),8越大,vo越大,故B錯(cuò)誤;

,八2vsin6vj.sin26

D.由I=Vacosd——ny------=--------

gg

可知,vo相同時(shí),。有兩個(gè)值,故D正確;

C.由l=vocos6?t

可知t與vo和e都有關(guān),故C錯(cuò)誤。

故選:D。

【點(diǎn)評(píng)】本題考查了斜拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,注意運(yùn)動(dòng)的狀態(tài),根據(jù)狀態(tài)列出相對(duì)應(yīng)的式子,是解決此類問題

的關(guān)鍵。

8.(2025?連云港一模)如圖所示,摩天輪懸掛的座艙在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知座艙的質(zhì)量為

m,運(yùn)動(dòng)半徑為R,角速度大小為3,重力加速度為g,則座艙()

A.運(yùn)動(dòng)的周期為——

3

B.線速度大小為3?R

C.運(yùn)動(dòng)至圓心等高處時(shí),所受摩天輪的作用力大于mg

D.運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)時(shí),所受摩天輪的作用力大小與最高點(diǎn)的相等

【考點(diǎn)】繩球類模型及其臨界條件;牛頓第二定律與向心力結(jié)合解決問題.

【專題】定量思想;推理法;勻速圓周運(yùn)動(dòng)專題;推理論證能力.

【答案】C

【分析】座艙做勻速圓周運(yùn)動(dòng),根據(jù)向心力的性質(zhì)可確定其受力情況,再根據(jù)勻速圓周運(yùn)動(dòng)中線速度、

角速度以及周期間的關(guān)系確定周期和加速度的大小。

【解答】解:A.運(yùn)動(dòng)的周期為7=故A錯(cuò)誤;

(JL)

B.線速度大小為V=3R,故B錯(cuò)誤;

C.運(yùn)動(dòng)至圓心等高處時(shí),座艙所受摩天輪的作用力F=弋(jng)2+(ma)2=J(mg)2+

大于mg,故C正確;

D.在最低點(diǎn)N-mg=m6i>2R

在最高點(diǎn)mg-N'=m<jo2R

所以運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)時(shí),顯然NWN',所受摩天輪的作用力大小與最高點(diǎn)的不相等,故D錯(cuò)誤。

故選:Co

【點(diǎn)評(píng)】本題考查勻速圓周運(yùn)動(dòng)的性質(zhì),要注意明確做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體向心力是由合外力提供的,

方向始終指向圓心,且大小恒定。

9.(2025?黑龍江模擬)如圖所示,一個(gè)人站在河邊以一定的初速度斜向上拋出一石子。已知石子落水時(shí)

的速度方向與初速度互相垂直,拋出點(diǎn)和落水點(diǎn)之間的距離L=9.8m,g=10m/s2,不計(jì)空氣阻力。則

石子在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為()

A.1.2sB.1.4sC.1.6sD.1.8s

【考點(diǎn)】斜拋運(yùn)動(dòng).

【專題】應(yīng)用題;解題思想;定量思想;推理法;運(yùn)動(dòng)的合成和分解專題;分析綜合能力.

【答案】B

【分析】石子做斜上拋運(yùn)動(dòng),可以分解為沿初速度方向與垂直于初速度方向的運(yùn)動(dòng),應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式分

析求解。

【解答】解:以垂直于初速度V0方向?yàn)閄軸,沿V0方向?yàn)閥軸建立直角坐標(biāo)系,如圖所示

y

設(shè)y軸與豎直方向的夾角為①貝!Jgx=gsin。,gy=gcos0

石子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間1=泉=占,沿y軸方向的位移y=Ab

沿x軸方向的位移X=前^s出火|)2=燃%

拋出點(diǎn)與落地點(diǎn)間的距離L="^=I(EQ£E?£)2+(-^)2=fl&Z+

v2gcos£0YgcosH,,g7cosecos'。

整理得:L=>2〃,t2=詔=「

2gcos£6g乙cos乙9g

解得:t=,=后梁s=1.4s,故B正確,ACD錯(cuò)誤。

故選:Bo

【點(diǎn)評(píng)】本題考查了斜上拋運(yùn)動(dòng),分析清楚石子的運(yùn)動(dòng)過程,應(yīng)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解,運(yùn)動(dòng)學(xué)公式即可

解題。

10.(2025?內(nèi)江一模)如圖,在粗糙的水平圓盤上,甲、乙兩個(gè)小物體(可視為質(zhì)點(diǎn))疊放在一起隨圓盤

一起做角速度為3的勻速圓周運(yùn)動(dòng),兩小物體所在位置到轉(zhuǎn)軸距離為r,乙的質(zhì)量是甲的質(zhì)量的2倍,

甲、乙兩物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)為m,盤與乙物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)為四,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦

力,因〉眼,重力加速度為g。則下列說法正確的是()

A.乙所需要的向心力是甲所需要的向心力的3倍

B.盤對(duì)乙的摩擦力是甲對(duì)乙的摩擦力的2倍

C.為了保證甲、乙均不發(fā)生滑動(dòng),角速度3的最大值為睬

D.為了保證甲、乙均不發(fā)生滑動(dòng),角速度3的最大值為J竿

【考點(diǎn)】水平轉(zhuǎn)盤上物體的圓周運(yùn)動(dòng);重力做功的特點(diǎn)和計(jì)算.

【專題】定量思想;推理法;勻速圓周運(yùn)動(dòng)專題;推理論證能力.

【答案】D

【分析】甲、乙都做勻速圓周運(yùn)動(dòng),甲、乙都是由靜摩擦力提供向心力,方向都指向圓心,求解當(dāng)A、

B整體剛好和轉(zhuǎn)盤發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)角速度大小,此為最大角速度。

【解答】解:A.兩物體隨圓盤轉(zhuǎn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)半徑為r,角速度相同為3,則兩物體轉(zhuǎn)動(dòng)所需的向心力為

22

F]=mra),F2=2mra)

即乙所需要的向心力是甲所需要的向心力的2倍,故A錯(cuò)誤;

B.根據(jù)牛頓第二定律,設(shè)乙對(duì)甲的摩擦力為fi,盤對(duì)乙的摩擦力為f2,

fi=Fi

f2-fl=F2

解得

’2o

——3

A

故B錯(cuò)誤;

CD.當(dāng)A、B整體剛好和轉(zhuǎn)盤發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí),有

也X3mg=3mra)2

解得

此時(shí)A所受摩擦力為

n2,

f=mr(ji)=|i2mg<|iimg

所以為了保證甲、乙均不發(fā)生滑動(dòng),角速度3的最大值為

故C錯(cuò)誤,D正確;

故選:Do

【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道向心力的來源,注意摩擦力的比較,結(jié)合牛頓第二定律分析解答。

二.多選題(共5小題)

(多選)11.(2025?河北模擬)如圖所示,水平圓盤可繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng),圓盤上放有小物體A、B、C,質(zhì)量

分別為m、2m、3m,A放在B上,C、B離圓心O的距離分別為2r、3r。C、B之間用細(xì)線相連,圓盤

靜止時(shí)細(xì)線剛好伸直且無張力。已知C、B與圓盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)以及A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為中

設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度為g,現(xiàn)讓圓盤從靜止緩慢加速,若A、B之間能發(fā)生相

對(duì)滑動(dòng)則認(rèn)為A立即飛走,B以后不再受A物體的影響,且細(xì)線不會(huì)被拉斷,則下列說法正確的是()

A.當(dāng)3=楞時(shí),A即將滑離B

B.當(dāng)3=程時(shí),細(xì)線張力為翠里

C.無論3多大,B、C都不會(huì)和圓盤發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)

D.當(dāng)時(shí),剪斷細(xì)線,C將做離心運(yùn)動(dòng)

【考點(diǎn)】水平轉(zhuǎn)盤上物體的圓周運(yùn)動(dòng);近心與離心運(yùn)動(dòng)的意義與原因.

【專題】應(yīng)用題;定量思想;推理法;牛頓第二定律在圓周運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用;分析綜合能力.

【答案】AC

【分析】物體隨圓盤一起做圓周運(yùn)動(dòng),物體同軸轉(zhuǎn)動(dòng),角速度相等,角速度較小時(shí)靜摩擦力提供向心力,

當(dāng)靜摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力時(shí)A飛出,B、C所受摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力時(shí)繩子產(chǎn)生彈力,根據(jù)物

體受力情況應(yīng)用牛頓第二定律分析答題。

【解答】解:A、當(dāng)A所受摩擦力為最大靜摩擦力時(shí)A開始滑動(dòng),由牛頓第二定律得:nmg=m32><3r,

解得:3=冊(cè),故A正確;

B、由于角速度3=楞>解,A已經(jīng)滑離B,當(dāng)B所受摩擦力為最大靜摩擦力時(shí)繩子開始出現(xiàn)張力,

對(duì)B,由牛頓第二定律得:|iX2mg+T=2m(D2X3r,解得:T=^mg,故B錯(cuò)誤;

C、物體C與圓盤間的最大進(jìn)靜摩擦力fcm=|iX3mg=3|img,B與圓盤間的最大靜摩擦力fBm=(iX2mg

=2pmg

物體B、C做圓周運(yùn)動(dòng)需要的向心力FB=2mo)2x3r=6mo)2r,c做勻速圓周運(yùn)動(dòng)需要的向心力Fc=3ma)2

X2r=6ma)2r,則FB=FC,摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力繩子出現(xiàn)張力,無論o)多大,B、C都不會(huì)和圓盤

發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),故C正確;

D、當(dāng)3=J羿時(shí),C所需向心力Fc'=3mx(J等)2x2r=2.4pmg<fcm,剪斷細(xì)線,C相對(duì)圓盤靜止

與圓盤一起做圓周運(yùn)動(dòng),故D正確。

故選:AC?

【點(diǎn)評(píng)】本題考查了圓周運(yùn)動(dòng)問題,分析清楚物體的受力情況,知道向心力來源,應(yīng)用牛頓第二定律即

可解題。

(多選)12.(2025?登封市一模)質(zhì)量分別為mi和m2的兩個(gè)物體和輕彈簧秤都處于靜止?fàn)顟B(tài),各段輕線

拉力用字母標(biāo)在圖上,則()

T

m

^

0-

0

o}

A.彈簧秤讀數(shù)為(mi+m2)g

B.彈簧秤讀數(shù)為m2g

C.T>TI>T2

D.T>Ti,TI=T2

【考點(diǎn)】牛頓第二定律與向心力結(jié)合解決問題.

【專題】定量思想;推理法;牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題;推理論證能力.

【答案】BD

【分析】AB.根據(jù)彈簧秤的懸掛位置結(jié)合物體m2的平衡條件進(jìn)行分析解答;

CD.根據(jù)輕彈簧的特點(diǎn)結(jié)合平衡條件進(jìn)行分析解答。

【解答】解:AB.根據(jù)題意彈簧秤的懸掛情況分析,彈簧秤的示數(shù)表示它對(duì)物塊m2的拉力,根據(jù)m2的

平衡條件可知,彈簧秤的讀數(shù)為nug,故A錯(cuò)誤,B正確;

CD.由于圖中是輕彈簧,不計(jì)質(zhì)量和重力,根據(jù)平衡條件可知,T=Ti+mig,TI=T2,則T>Ti,故C

錯(cuò)誤,D正確。

故選:BDo

【點(diǎn)評(píng)】考查彈簧秤的彈力問題,結(jié)合平衡條件進(jìn)行準(zhǔn)確分析解答。

(多選)13.(2025?雨花區(qū)校級(jí)一模)如圖所示,小球在豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),管道半

徑為R,小球半徑為r,R遠(yuǎn)大于r,且r略小于管道內(nèi)徑,重力加速度為g,則下列說法正確的是()

A.小球通過最高點(diǎn)時(shí)的最小速度Vmin=O

B.小球通過最高點(diǎn)時(shí)的最小速度必=廊

C.小球在水平線ab以下的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí),內(nèi)側(cè)管壁對(duì)小球一定無作用力

D.小球在水平線ab以上的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí),外側(cè)管壁對(duì)小球一定無作用力

【考點(diǎn)】物體在環(huán)形豎直軌道內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng).

【專題】定量思想;推理法;圓周運(yùn)動(dòng)中的臨界問題;推理論證能力.

【答案】AC

【分析】根據(jù)豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)最高點(diǎn)桿模型特點(diǎn)進(jìn)行分析解答;根據(jù)不同位置畫圖進(jìn)行分析說明。

【解答】解:AB.小球在最高點(diǎn)時(shí),由于管道內(nèi)側(cè)能提供支持力,其通過的速度可以為零,故A正確,

B錯(cuò)誤;

C.小球在水平線以上或以下的位置,對(duì)應(yīng)的受力圖如下

在ab線以下位置,只能是外壁產(chǎn)生支持力,然后和重力沿F反方向的分力的合力提供向心力,在ab線

以上,與小球在管道中速率有關(guān),速率大外壁產(chǎn)生F1,速率小內(nèi)部產(chǎn)生如圖F2的力,故C正確,D錯(cuò)

誤。

故選:AC?

【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的兩類模型,會(huì)根據(jù)題意進(jìn)行準(zhǔn)確分析和判斷。

(多選)14.(2025?羅湖區(qū)校級(jí)一模)如圖所示,摩天輪是游樂園中常見的大型游樂設(shè)施之一。乘客在摩

天輪的水平座椅上,均在豎直面內(nèi)做半徑相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng),A、B、C、D分別是圓周的最低點(diǎn)、最

高點(diǎn)、最左端的點(diǎn)、最右端的點(diǎn),當(dāng)摩天輪順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),關(guān)于某位乘客從B到A的運(yùn)動(dòng)過程中

(不包含B、A兩點(diǎn)),下列說法正確的有()

B

A

A.該乘客的加速度不變

B.該乘客受到的摩擦力方向不變

C.該乘客對(duì)座椅的壓力一直增大

D.該乘客一直處于失重狀態(tài)

【考點(diǎn)】物體在圓形豎直軌道內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng);超重與失重的概念、特點(diǎn)和判斷.

【專題】定量思想;方程法;勻速圓周運(yùn)動(dòng)專題;理解能力.

【答案】BC

【分析】分析加速度時(shí),依據(jù)勻速圓周運(yùn)動(dòng)加速度特點(diǎn),判斷其大小和方向是否變化。

研究摩擦力方向,根據(jù)向心力方向與摩擦力提供向心力水平分量的關(guān)系,確定摩擦力方向。

探討座椅壓力變化,通過牛頓第二定律列出不同位置的受力方程,結(jié)合角度變化分析壓力大小變化。

判斷超重失重狀態(tài),依據(jù)支持力與重力的大小關(guān)系,判斷各位置是超重還是失重。

2

【解答】解:A.做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,加速度大小a=5不變,但加速度方向始終指向圓心。在從B

到A的過程中,圓心方向不斷變化,所以加速度是變化的,故A錯(cuò)誤。

B.乘客做勻速圓周運(yùn)動(dòng),合外力提供向心力。在水平方向上,摩擦力提供向心力的水平分量。由于向心

力方向始終指向圓心,從B到A過程中,向心力方向變化,但水平方向上向心力的分力始終指向圓心

在水平方向的投影位置,所以摩擦力方向不變,故B正確。

C.設(shè)乘客質(zhì)量為m,摩天輪半徑為r,角速度為3,在B點(diǎn)時(shí),根據(jù)牛頓第二定律mg-FNI=爪32r

2

可得:FN1=mg—ma)r

2

在A點(diǎn)時(shí),F(xiàn)N2—mg-ma)r

2

可得:FN2=mg+ma)r

2

從B到A過程中,設(shè)乘客與豎直方向夾角為。,F(xiàn)N-mgcosd=ma>rsin6

2

可得:FN=mgcosQ+ma)rsin9,隨著。減小,cos。增大,sin。減小

但mgcosS的增量大于m(o2rsin0的減量,所以FN一直增大,即乘客對(duì)座椅的壓力一直增大,故C正確。

2

D.在B點(diǎn),mg-FN1=ma)r,FNi<mg,乘客處于失重狀態(tài)

2

在A點(diǎn),F(xiàn)N2-mg=ma)r,FN2>mg,乘客處于超重狀態(tài)

從B到A過程中,乘客不是一直處于失重狀態(tài),故D錯(cuò)誤。

故選:BCo

【點(diǎn)評(píng)】綜合考查了勻速圓周運(yùn)動(dòng)中的加速度、向心力、摩擦力、超重失重等多個(gè)重要知識(shí)點(diǎn)。通過分

析乘客從摩天輪最高點(diǎn)到最低點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過程,全面檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)相關(guān)概念和規(guī)律的理解與運(yùn)用能力,有助

于學(xué)生構(gòu)建完整的知識(shí)體系。

(多選)15.(2025?羅湖區(qū)校級(jí)一模)一根輕質(zhì)細(xì)線一端系一可視為質(zhì)點(diǎn)的小球,細(xì)線另一端固定在一光

滑圓錐頂上,如圖1所示,設(shè)小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為3,線的張力T隨32變化的

圖像如圖2所示(圖中數(shù)值單位均為國際單位),g10m/s2o下列說法正確的是()

253

圖1

A.細(xì)線的長(zhǎng)度為1mB.細(xì)線的長(zhǎng)度為0.5m

C.小球的質(zhì)量為2kgD.小球的質(zhì)量為3kg

【考點(diǎn)】?jī)A斜轉(zhuǎn)盤(斜面體)上物體的圓周運(yùn)動(dòng).

【專題】定量思想;推理法;圓周運(yùn)動(dòng)中的臨界問題;推理論證能力.

【答案】BC

【分析】當(dāng)31=0時(shí),根據(jù)力的平衡條件列方程;小球剛要離開錐面時(shí)支持力為零,根據(jù)牛頓第二定

律和圖像分析解答。

【解答】解:設(shè)線長(zhǎng)為L(zhǎng),細(xì)線與豎直方向的夾角為9,當(dāng)時(shí)3=0,小球靜止,受重力mg、支持力N

和線的拉力T1而平衡,如圖

3增大時(shí),T增大,N減小,當(dāng)N=0時(shí),角速度為3'2=25,

有T2cos9=mg

T2sin0:=mLsin0(n'2

解得m=2kg,L=0.5m

故AD錯(cuò)誤,BC正確。

故選:BCo

【點(diǎn)評(píng)】本題的關(guān)鍵點(diǎn)再根據(jù)圖像找到臨界條件,應(yīng)用向心力公式求解。

三.解答題(共5小題)

16.(2025?青島模擬)精確空投系統(tǒng)通過輔助制導(dǎo)設(shè)備,在慣性導(dǎo)航的基礎(chǔ)上微調(diào)運(yùn)動(dòng)軌跡來提高空投物

資的準(zhǔn)確度。如圖所示,某次空投中飛機(jī)在H=80m高度以水平速度vo=lOm/s勻速飛行。飛機(jī)釋放一

個(gè)質(zhì)量m=200kg的包裹,釋放后包裹依靠慣性運(yùn)動(dòng),忽略空氣阻力,重力加速度g=10m/s2。

(1)要使包裹能準(zhǔn)確投送到飛機(jī)正前方水平地面上的目標(biāo)位置,求包裹釋放位置與目標(biāo)位置的水平距

離X;

(2)若飛機(jī)飛行過程中突然遇到強(qiáng)風(fēng),強(qiáng)風(fēng)過后飛機(jī)高度抬升了△h=2m,并獲得豎直向上的速度vy

=lm/s,水平速度不變,此時(shí)飛機(jī)處于(1)問中釋放位置的正上方,立即釋放包裹。要使包裹仍能準(zhǔn)

確投送到同一目標(biāo)位置,釋放包裹的同時(shí)啟動(dòng)輔助制導(dǎo)系統(tǒng),使包裹始終受到一豎直向下的恒力F作用,

【考點(diǎn)】在外力作用下的類平拋運(yùn)動(dòng);平拋運(yùn)動(dòng)速度的計(jì)算.

【專題】定量思想;推理法;平拋運(yùn)動(dòng)專題;推理論證能力.

【答案】(1)包裹釋放位置與目標(biāo)位置的水平距離X等于40m;

(2)該力的大小等于150N。

【分析】(1)包裹釋放后做平拋運(yùn)動(dòng),豎直方向自由落體運(yùn)動(dòng),水平方向勻速運(yùn)動(dòng);

(2)包裹下落過程中水平速度不變,水平位移不變,所以時(shí)間不變,豎直方向根據(jù)位移關(guān)系結(jié)合牛頓

第二定律求解。

【解答】解:⑴豎直方向位移"基及

水平方向位移x=voti

解得x=40m。

(2)由題意得,包裹下落過程中水平速度不變,水平位移不變,所以時(shí)間不變,可得t2=ti=4s

1

豎直方向位移—("+//)=Vyt2-

由牛頓第二定律得F+mg=ma

解得F=150N。

答:(1)包裹釋放位置與目標(biāo)位置的水平距離x等于40m;

(2)該力的大小等于150N。

【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道物體在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式靈活求解。

17.(2025?榆林一模)風(fēng)洞,被稱為飛行器的搖籃,我國的風(fēng)洞技術(shù)世界領(lǐng)先。如圖所示,在一個(gè)直徑D

=10m的圓柱形豎直方向固定的風(fēng)洞中,有一質(zhì)量為m=1.0kg的小球從風(fēng)洞左側(cè)壁上的A點(diǎn)以vo=

10m/s的速度沿其直徑方向水平進(jìn)入風(fēng)洞。小球在風(fēng)洞中運(yùn)動(dòng)過程中,風(fēng)對(duì)小球的作用力豎直向上,其

大小F可在0?4mg間調(diào)節(jié),不計(jì)水平方向的空氣作用力。小球可視作質(zhì)點(diǎn),與側(cè)壁碰壁后不反彈,取

重力加速度g=10m/s2,風(fēng)洞在豎直方向上足夠長(zhǎng)。

(1)當(dāng)F=0時(shí),求小球撞擊右側(cè)壁的速度;

(2)保持vo不變,調(diào)節(jié)F的大小,求小球撞擊右側(cè)壁區(qū)域在豎直方向的最大長(zhǎng)度;

(3)求小球撞擊右側(cè)壁的最大動(dòng)能。

【考點(diǎn)】在外力作用下的類平拋運(yùn)動(dòng);動(dòng)能定理的簡(jiǎn)單應(yīng)用.

【專題】定量思想;推理法;動(dòng)能定理的應(yīng)用專題;推理論證能力.

【答案】(1)小球撞擊右側(cè)壁的速度等于lOam/s,與水平方向夾角為45°

(2)小球撞擊右側(cè)壁區(qū)域在豎直方向的最大長(zhǎng)度等于20m;

(3)小球撞擊右側(cè)壁的最大動(dòng)能等于500Jo

【分析】(1)當(dāng)F=0時(shí),小球做平拋運(yùn)動(dòng),水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),由L=voti求出運(yùn)動(dòng)時(shí)間,由

Vyl=gtl求出小球撞擊右壁時(shí)豎直分速度大小,再與水平速度合成求出小球撞擊右壁的速度大小和方向;

(2)當(dāng)F=0時(shí),由豎直分位移公式求出豎直方向的分位移。當(dāng)F=4mg時(shí),小球做類平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)

牛頓第二定律求出加速度,再由分運(yùn)動(dòng)規(guī)律求豎直方向的分位移,從而求得小球撞擊右壁的區(qū)域長(zhǎng)度;

(3)求出風(fēng)對(duì)小球做功的最大值以及重力做功,根據(jù)動(dòng)能定理求解最大動(dòng)能。

【解答】解:(1)當(dāng)F=0時(shí),小球做平拋運(yùn)動(dòng),水平方向有

D=voti

解得

tl=ls

豎直分速度為

=gt],解得Vy、=10m/s

小球撞擊右側(cè)壁的速度大小

%=J詔+哆1,解得V、=10V2m/s

設(shè)速度與水平方向夾角為。,則有

tanS-,解得tan。—1

vo

所以

0=45°

(2)結(jié)合上述,當(dāng)F=0時(shí),小球做平拋運(yùn)動(dòng),豎直方向的分位移

yi=^gti

解得

yi=5m

當(dāng)F=4mg時(shí),設(shè)小球在豎直方向的加速度為a,根據(jù)牛頓第二定律有

4mg-mg=ma

小球向上偏轉(zhuǎn)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng),則有

D=voti

at

y2=2i

解得

y2=15m

所以小球撞擊右側(cè)壁的區(qū)域長(zhǎng)度

Lo=yi+y2,解得Lo=20m

(3)小球在F=4mg的風(fēng)力作用下的合力最大,豎直向上的加速度也最大,所以向上偏轉(zhuǎn)撞擊側(cè)壁

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