2021屆高考物理二輪復(fù)習(xí)?？碱}型大通關(guān)（四）曲線運(yùn)動(dòng)

2021屆高考物理二輪復(fù)習(xí)?？碱}型大通關(guān)（新高考）

（四）曲線運(yùn)動(dòng)

1.甲、乙兩船在同一河流中同時(shí)開(kāi)始渡河，河水流速為％,船在靜水中的速率均為匕甲、

乙兩船船頭均與河岸成。角，如圖所示，已知甲船恰能垂直到達(dá)河正對(duì)岸的/點(diǎn)，乙船到

達(dá)河對(duì)岸的占點(diǎn)，A、8之間的距離為乙則下列判斷正確的是（）

AB

甲乙

A.乙船先到達(dá)對(duì)岸

B.若僅是河水流速%增大，則乙船的渡河時(shí)間變長(zhǎng)

C.不論河水流速％如何改變，只要適當(dāng)改變《角，甲船總能到達(dá)正對(duì)岸的1點(diǎn)

D.若僅是河水流速％增大，則兩船到達(dá)對(duì)岸時(shí)，兩船之間的距離仍然為工

2.如圖所示，離地面高/?處有甲、乙兩個(gè)小球，甲以初速度%水平射出，同時(shí)乙以大小相

同的初速度%沿傾角為45°的光滑斜面下滑，若甲、乙同時(shí)到達(dá)地面，則力的大小是（）

A.呼B.向C.D.2/gh

3.小明家建造坯房時(shí)窗戶開(kāi)口豎直高度”=2.2m,墻壁的厚度d=0.35m.小明在離墻壁距

離L=1.4m、距窗子上沿高人=0.2m處的尸點(diǎn)，將可視為質(zhì)點(diǎn)的小物體以速度「垂直于墻

壁水平拋出，小物體直接穿過(guò)窗口并落在水平地面上，取g=10m/s2,則-的取值范圍是

()

A.v>2m/sB.v>2.5m/sC,2m/s<v<7m/s1),2.5m/s<v<7m/s

4.投擲飛鏢是很多人的日常休閑活動(dòng).投擲飛鏢的靶上共標(biāo)有10環(huán)，第10環(huán)的半徑最小.

現(xiàn)有一靶的第10環(huán)的半徑為1cm,第9環(huán)的半徑為2cm,……，依次類(lèi)推，若靶的半徑為

10cm,在進(jìn)行飛鏢訓(xùn)練時(shí)，當(dāng)人離靶的距離為5m,將飛鏢對(duì)準(zhǔn)第10環(huán)中心以水平速度r

投出，不計(jì)空氣阻力，g=10m/s?.則下列說(shuō)法中正確的是（）

A.當(dāng)丫＞50m/s時(shí)，飛鏢將射中第8環(huán)線以?xún)?nèi)

B.當(dāng)u=50m/s時(shí)，飛鏢將射中第5環(huán)線

C.若要擊中靶子，飛鏢的速度/至少為25夜m/s

D.若要擊中第10環(huán)的線內(nèi)，飛鏢的速度-至少為50夜m/s

5.如圖所示，一小球從斜面頂端沿水平方向飛出，后又落回到斜面上.已知斜面的傾角為0,

小球初速度大小為嗎，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g,下列說(shuō)法正確的是（）

A.小球從飛出到落回到斜面上的時(shí)間為生

g

B.小球落回到斜面上時(shí)的速度大小為

cos2。

C.減小小球的初速度，則小球落回到斜面上時(shí)速度方向與斜面的夾角也減小

D.若小球以2%水平飛出，且小球仍能落回到斜面上，則小球落回到斜面上的速度大小是原

來(lái)落回到斜面上速度大小的2倍

6.實(shí)驗(yàn)室模擬拱形橋來(lái)研究汽車(chē)通過(guò)橋的最高點(diǎn)時(shí)對(duì)橋的壓力.在較大的平整木板上相隔一

定的距離兩端各釘4個(gè)釘子，將三合板彎曲成拱橋形兩端卡入釘內(nèi)，三合板上表面事先鋪上

一層牛仔布以增大摩擦，這樣玩具車(chē)就可以在橋面上跑起來(lái)了.把這套系統(tǒng)放在電子秤上，

關(guān)于電子秤的示數(shù)，下列說(shuō)法正確的是（）

A.玩具車(chē)靜止在拱橋頂端時(shí)比運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)頂端時(shí)的示數(shù)小一些

B.玩具車(chē)運(yùn)動(dòng)通過(guò)拱橋頂端時(shí)對(duì)橋壓力不可能為零

C.玩具車(chē)運(yùn)動(dòng)通過(guò)拱橋頂端時(shí)處于超重狀態(tài)

D.玩具車(chē)運(yùn)動(dòng)通過(guò)拱橋頂端時(shí)速度越大（未離開(kāi)拱橋），示數(shù)越小

7.如圖所示，公園的“魔法旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)”繞過(guò)圓心的豎直軸在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，一小孩站在

圓盤(pán)上某處的尸點(diǎn)（非圓心）相對(duì)圓盤(pán)靜止.下列說(shuō)法正確的是（）

A.小孩在一點(diǎn)相對(duì)圓盤(pán)靜止，因此他不受摩擦力作用

B.若使圓盤(pán)以較小的轉(zhuǎn)速（不為零）轉(zhuǎn)動(dòng)，則小孩在。點(diǎn)受到的摩擦力為零

C.若小孩隨圓盤(pán)一起做變速圓周運(yùn)動(dòng)，則其所受摩擦力方向不指向圓心

D.若小孩在距離圓心更近的另一點(diǎn)相對(duì)圓盤(pán)靜止且圓盤(pán)轉(zhuǎn)速不變，則小孩受到的摩擦力增大

8.如圖，地面上固定有一半徑為a的半圓形凹槽，。為圓心，43為水平直徑.現(xiàn)將小球（可

視為質(zhì)點(diǎn)）從力處以初速度匕水平拋出后恰好落到。點(diǎn)；若將該小球從力處以初速度匕水平

拋出后恰好落到C點(diǎn)，C、。兩點(diǎn)等高，0C與水平方向的夾角?=60。，不計(jì)空氣阻力，則

下列說(shuō)法正確的是（）

A.小球從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到落到凹槽上，前后兩次的時(shí)間之比為1:2

B.V,:v2=1:3

C小球從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到落到凹槽上，速度的變化量?jī)纱蜗嗤?/p>

D.小球從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到落到凹槽上，前后兩次的平均速度的大小之比為1:2

9.跳臺(tái)滑雪是一項(xiàng)勇敢者的滑雪運(yùn)動(dòng).圖甲為某跳臺(tái)滑雪運(yùn)動(dòng)員從跳臺(tái)a（長(zhǎng)度可忽略不計(jì)）

處沿水平方向飛出、在斜坡6處著陸的示意圖.圖乙為運(yùn)動(dòng)員從a到6飛行時(shí)的動(dòng)能線隨飛

行時(shí)間力變化的關(guān)系圖像.不計(jì)空氣阻力作用，重力加速度g取lOm/sz,運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為60

A.運(yùn)動(dòng)員在a處的速度大小為10m/s

B.斜坡的傾角為30°

C.運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)到6處時(shí)重力的瞬時(shí)功率為1.2x104W

D.運(yùn)動(dòng)員在空中離坡面的最大距離為2.5m

10.如圖甲所示，一根細(xì)線上端固定在S點(diǎn)，下端連一小鐵球力，讓小鐵球在水平面內(nèi)做勻

速圓周運(yùn)動(dòng)，此裝置構(gòu)成一圓錐擺（不計(jì)空氣阻力）.下列說(shuō)法中正確的是（）

甲乙

A.小鐵球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的角速度一定大于"寧（/為擺長(zhǎng)）

B.小鐵球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到重力、細(xì)線的拉力和向心力作用

C.另有一個(gè)圓錐擺，擺長(zhǎng)更大，兩者懸點(diǎn)相同，如圖乙所示，如果改變兩小鐵球的角速度,

使兩者恰好在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則8球的角速度等于/球的角速度

D.如果兩個(gè)小鐵球的質(zhì)量相等，則圖乙中兩根細(xì)線受到的拉力相等

11.如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為"的人，站在臺(tái)秤上，一長(zhǎng)為不可伸長(zhǎng)的細(xì)線一端系一個(gè)質(zhì)量

為w的小球，另一端在人手中，小球繞細(xì)線另一端點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做逆時(shí)針?lè)较虻膱A周運(yùn)動(dòng),

且小球恰好能通過(guò)圓周的最高點(diǎn)，。、。是水平直徑上兩端點(diǎn)，萬(wàn)、〃是豎直直徑上兩端點(diǎn)，

則下列說(shuō)法正確的是（）

77777777777777777

A.小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，臺(tái)秤的示數(shù)最大且為（M+6"）g

B.小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，臺(tái)秤的示數(shù)最小且為Mg

C.小球在公b、c?三個(gè)位置時(shí)，臺(tái)秤的示數(shù)相同

D.小球從最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程中臺(tái)秤的示數(shù)增大，人處于超重狀態(tài)

12.一豎直放置的光滑圓形軌道連同底座總質(zhì)量為也放在水平地面上，如圖所示，一質(zhì)量

為小的小球沿此軌道做圓周運(yùn)動(dòng).A、C兩點(diǎn)分別是軌道的最高點(diǎn)和最低點(diǎn).軌道的反。兩

點(diǎn)與圓心等高.在小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，軌道始終靜止，重力加速度為g.則關(guān)于軌道底座對(duì)地面

的壓力N的大小及地面對(duì)軌道底座的摩擦力方向，下列說(shuō)法不正確的是（）

A.小球運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)，N>Mg

B.小球運(yùn)動(dòng)到3點(diǎn)時(shí)，N=Mg+mg,摩擦力方向向右

C.小球運(yùn)動(dòng)到。點(diǎn)時(shí)，N>Mg+mg,地面對(duì)軌道底座無(wú)摩擦力

D.小球運(yùn)動(dòng)到〃點(diǎn)時(shí)，N=Mg,摩擦力方向向右

答案以及解析

1.答案：D

解析：將小船的運(yùn)動(dòng)分解為平行于河岸和垂直于河岸兩個(gè)方向，根據(jù)分運(yùn)動(dòng)和合運(yùn)動(dòng)具有等

時(shí)性可知，甲、乙兩船到達(dá)對(duì)岸的時(shí)間相等.渡河的時(shí)間A錯(cuò)誤；若僅是河水流

vsint/

速％增大，渡河的時(shí)間仍為f=—^大，則乙船的渡河時(shí)間不變，B錯(cuò)誤；只有甲船在靜水

中的速率大于河水流速時(shí)，不論河水流速%如何改變，甲船都能到達(dá)河的正對(duì)岸A點(diǎn)，C

錯(cuò)誤；若僅是河水流速%增大，則兩船到達(dá)對(duì)岸的時(shí)間不變，根據(jù)速度的分解，兩船在沿

河岸方向的相對(duì)速度不變，則兩船之間的距離仍然為3D正確.

2.答案：A

解析：甲做平拋運(yùn)動(dòng)，在豎直方向有“=得運(yùn)動(dòng)時(shí)間￡=楞.乙沿斜面下滑，位移

x=—^=^2h,加速度a=gsin45°=變g,則有x=嚴(yán)，且甲、乙同時(shí)到達(dá)地

sm4522

面，則=樣，聯(lián)立解得h=耳，故A項(xiàng)正確.

3.答案：D

解析：小物體做平拋運(yùn)動(dòng)，恰好擦著窗子上沿右側(cè)時(shí)速度v最大，則有L=hJ，"=

代入數(shù)據(jù)解得％1K=7m/s,4=0.2s；恰好擦著窗子下沿左側(cè)時(shí)速度丫最小，則有

L+d=v^t2,H+k=%,代入數(shù)據(jù)解得%i?x2.5m/s,「2=半$,故v的取值范圍是

2.5m/s<v<7m/s,D正確.

4.答案：C

Y

解析：當(dāng)u=50m/s時(shí)，飛鏢運(yùn)動(dòng)的時(shí)間％=—=0.1s,則飛鏢在豎直方向上的位移

v

y=(gf；=0.05m=5cm,飛鏢將射中第6環(huán)線，當(dāng)v>50m/s時(shí)，飛鏢將射中第6環(huán)線以

內(nèi)，故A、B錯(cuò)誤.若要擊中靶子，飛鏢運(yùn)動(dòng)過(guò)程下降的高度不能超過(guò)0.1m,根據(jù)〃=gg產(chǎn)

得，最長(zhǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí)間弓=變$,則飛鏢的速度至少為”=gm/s=25夜m/s,故c正確.若要

10—

10

擊中第10環(huán)的線內(nèi)，則飛鏢運(yùn)動(dòng)過(guò)程下降的高度不能超過(guò)0.01m,根據(jù)〃=gg/得，最長(zhǎng)

運(yùn)動(dòng)時(shí)間g=旦，則飛鏢的速度至少為"邁向$=5°4IB/S,故D錯(cuò)誤.

5050

5.答案：D

1

解析：小球從飛出到落回到斜面上，其位移與水平方向的夾角等于仇則tan，=)=2f_2，

x卬

解得1=2%tan0,人錯(cuò)誤；根據(jù)速度與水平方向夾角的正切值與位移與水平方向夾角的正

g

1

切值關(guān)系得，tan2=2tan。，由數(shù)學(xué)知識(shí)知，cosa=故小球落到斜面上時(shí)的

Vl+4tan-6>

速度大小為'+4ta/e,B錯(cuò)誤；減小速度后，小球落到斜面上的位移與水平

costz

方向的夾角不變，因此小球落到斜面上的速度方向不變,c錯(cuò)誤；由丫

cosa

知，小球落回斜面的速度大小與初速度的大小成正比，故小球以2%水平飛出，落回到斜面

上的速度大小是原來(lái)落回到斜面上速度大小的2倍，D正確.

6.答案：D

解析：玩具車(chē)靜止在拱橋頂端時(shí)對(duì)拱橋壓力等于玩具車(chē)的重力，當(dāng)玩具車(chē)以一定的速度通過(guò)

拱橋頂端時(shí)，合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律得mg-N=〃?/,解得

N=mg-m^<mg,所以玩具車(chē)運(yùn)動(dòng)通過(guò)拱橋頂端時(shí)電子秤示數(shù)比玩具車(chē)靜止在拱橋頂端

時(shí)的示數(shù)小，故A錯(cuò)誤.當(dāng)玩具車(chē)以n=旅通過(guò)拱橋頂端時(shí)，此時(shí)N=0,故B錯(cuò)誤.玩具

車(chē)運(yùn)動(dòng)通過(guò)拱橋頂端時(shí)，加速度方向向下，處于失重狀態(tài)，故C錯(cuò)誤.根據(jù)N=,〃g-〃?匕知,

R

玩具車(chē)速度越大，受到的支持力N越小，則電子秤的示數(shù)越小，故D正確.

7.答案：C

解析：以小孩為研究對(duì)象，受到重力、支持力和靜摩擦力作用，受力如圖所示.小孩相對(duì)圓

盤(pán)靜止，與圓盤(pán)一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，需要在水平面內(nèi)指向圓心的向心力，重力G與支持

力區(qū)在豎直方向上二力平衡，不可能提供向心力，因此小孩做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由靜摩擦

力f提供，故A、B錯(cuò)誤；小孩隨圓盤(pán)一起做變速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，向心力由小孩受到的摩擦力

沿著半徑方向的一個(gè)分量提供，沿與速度平行方向存在另一個(gè)分量，所以其所受摩擦力方向

不指向圓心，故C正確；根據(jù)牛頓第二定律得f=〃?(2必)2式，轉(zhuǎn)速〃不變，但R變小，則

小孩所受摩擦力變小，故D錯(cuò)誤.

8.答案：BC

解析：平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上是自由落體運(yùn)動(dòng)，兩次下落的高度相同，因此下落時(shí)間相同，

13

A錯(cuò)誤；第一次水平位移芭=R(1—cos600)=]R,第二次水平位移X2=R(1+COS600)=5R,

由》=卬知，丸='=rB正確：由Av=gAf知，兩次的速度變化量相同，C正確；第一

次位移S1=R,第二次位移52=6尺，則平均速度的大小之比為G：G=S1:$2=1:百，D錯(cuò)

誤.

9.答案：AC

解析:運(yùn)動(dòng)員從。到b做平拋運(yùn)動(dòng)，在。點(diǎn)的初動(dòng)能為4=；%[=3x1()3j,可得匕=10m/s,

A正確；由題圖乙可讀出平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為r=2s,設(shè)斜坡傾角為仇根據(jù)幾何關(guān)系有

tane=±=2f_=l，則。=45°,可知斜坡的傾角為45。，B錯(cuò)誤；根據(jù)瞬時(shí)功率的定義式

xvat

4

可知運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)到b處時(shí)重力的瞬時(shí)功率為己=mgvy=mg-gt=1.2xIOW,C正確；建立

平行坡面和垂直坡面的直角坐標(biāo)系，當(dāng)垂直坡面的速度減為零時(shí),運(yùn)動(dòng)員離坡面的距離最大,

由勻減速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有4Mx=等吟=2.50m,D錯(cuò)誤.

2gcos0

10.答案：AC

解析：鐵球受力如圖所示，由圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得。=，制&2,又K=，"gtan，，解得

。=、陛邁,r=/sin。，可得。=、口;(0°<6<90°),可知鐵球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的角速

度一定大于、國(guó)，故A正確；向心力是效果力，勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是由合力提供的，

鐵球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力和細(xì)線的拉力的合力充當(dāng)向心力，故B錯(cuò)誤；由

=,/cos^=/z,所以0=腭,由于高度相同，8球的角速度等于A球的角速度，

V/cos0Vh

故c正確；由圖可知由于%>4,如果兩個(gè)小鐵球的質(zhì)量相等，則故

cos夕

1L答案：AC

解析：小球恰好能通過(guò)圓周的最高點(diǎn)時(shí)，在最高點(diǎn)細(xì)線中拉力為零，小球速度達(dá)=旅，

小球從最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程，由機(jī)械能守恒定律有~^mvb+mg-2/?=；欣,在最低點(diǎn),

由牛頓第二定律得F-〃?g=機(jī)幺，聯(lián)立解得細(xì)線中拉力尸=6帆g,小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，

R

臺(tái)秤的示數(shù)最大且為圖+尸=(知+6附8,選項(xiàng)A正確；小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，細(xì)線中拉

力為零，臺(tái)秤的示數(shù)為Mg,但不是最小，當(dāng)小球處于如圖所示狀態(tài)時(shí)，設(shè)其速度為匕，由

牛頓第二定律有FT+mgcosO=m—,由機(jī)械能守恒定律有。屈+mgR(l-cos6)=片，

R