高考物理三輪考前通關(guān) 終極猜想4 曲線運(yùn)動(dòng)

終極猜想四曲線運(yùn)動(dòng)(本卷共12小題，滿分60分．建議時(shí)間：30分鐘)一、單項(xiàng)選擇題1．從某高度水平拋出一小球，經(jīng)過(guò)t時(shí)間到達(dá)地面時(shí)，速度方向與水平方向的夾角為θ.不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，下列結(jié)論中正確的是()．A．小球初速度為gttanθB．若小球初速度增大，則平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間變長(zhǎng)C．小球著地的速度大小為eq\f(gt,sinθ)D．小球在t時(shí)間內(nèi)的位移方向與水平方向的夾角為eq\f(θ,2)解析由于小球拋出方向未知，所以小球做的不一定是平拋運(yùn)動(dòng)，初速度大小、總位移方向都不能求出，答案A、B、D錯(cuò)誤；由eq\f(vy,v)＝sinθ，可得v＝eq\f(vy,sinθ)＝eq\f(gt,sinθ)，C正確．答案C2.如圖1所示，常見的建筑塔式起重機(jī)，塔吊臂上有一個(gè)可以沿水平方向運(yùn)動(dòng)的小車P，距地面高度為H.小車通過(guò)一根細(xì)繩子吊著一質(zhì)量為m的建筑材料Q.在小車P與建筑材料Q以相同的速度從中心O沿吊臂向末端A點(diǎn)勻速運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，吊鉤將建筑材料Q從地面上向上吊起，P、Q間的距離d以d＝H－4t2(各物理量單位均為國(guó)際單位)的規(guī)律變化，g取10m/s2，則下列說(shuō)法正確的是()．圖1A．建筑材料Q的減速直線運(yùn)動(dòng)B．建筑材料Q做加速度不變的加速曲線運(yùn)動(dòng)C．建筑材料Q豎直方向的速度vy增大，到達(dá)豎直中點(diǎn)(eq\f(H,2)位置)時(shí)豎直方向的速度vy＝eq\r(7H)D．建筑材料Q豎直方向的速度vy增大，到達(dá)豎直中點(diǎn)(eq\f(H,2)位置)時(shí)豎直方向的速度vy＝eq\r(6H)解析物體由地面向上運(yùn)動(dòng)，位移x＝H－d＝4t2，由此式知，物體在豎直向上的方向上做加速度a＝8m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，又由于水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)為兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，其合速度的方向與加速度的方向不在一條直線上，做加速度不變的加速曲線運(yùn)動(dòng)，B對(duì)．當(dāng)Q達(dá)到eq\f(H,2)位置時(shí)，vy＝eq\r(2ax)＝eq\r(8H)，C、D錯(cuò)．答案B3.如圖2所示，兩次渡河時(shí)船相對(duì)河岸的速度大小和方向都不變，已知第一次實(shí)際航程為A至B，位移為s1，實(shí)際航速為v1，所用時(shí)間為t1.由于水速增大，第二次實(shí)際航程為A至C，位移為s2，實(shí)際航速為v2，所用時(shí)間為t2，則()．圖2A．t2>t1v2＝eq\f(s2v1,s1)B．t2>t1v2＝eq\f(s1v1,s2)C．t2＝t1v2＝eq\f(s2v1,s1)D．t2＝t1v2＝eq\f(s1v1,s2)解析本題考查了小船的運(yùn)動(dòng)的合成與分解等．設(shè)河寬為d，船自身的速度為v，與河岸下游的夾角為θ，對(duì)垂直河岸的分運(yùn)動(dòng)，過(guò)河時(shí)間t＝eq\f(d,vsinθ)，則t1＝t2，對(duì)合運(yùn)動(dòng)，過(guò)河時(shí)間t＝eq\f(s1,v1)＝eq\f(s2,v2)，故C正確．答案C4.如圖3所示，一輕桿一端固定在O點(diǎn)，另一端固定一小球，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，由于球?qū)U有作用，使桿發(fā)生了微小形變，關(guān)于桿的形變量與球在最高點(diǎn)時(shí)的速度大小關(guān)系，正確的是 ()．圖3A．形變量越大，速度一定越大B．形變量越大，速度一定越小C．形變量為零，速度一定不為零D．速度為零，可能無(wú)形變解析本題考查了彈力、圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律等知識(shí)．桿的形變量可能是伸長(zhǎng)量，也可能是壓縮量．如果伸長(zhǎng)量越大，小球速度越大；如果壓縮量越大，小球速度越小，A、B皆錯(cuò)；如果桿的形變量為零，小球速度為v＝eq\r(gr)，C對(duì)，D錯(cuò)．答案C5.如圖4所示，在年2月溫哥華冬奧會(huì)自由式滑雪比賽中，我國(guó)某一運(yùn)動(dòng)員從弧形雪坡上沿水平方向飛出后，又落回到斜面雪坡上，如圖8所示，若斜面雪坡的傾角為θ，飛出時(shí)的速度大小為v0，不計(jì)空氣阻力，運(yùn)動(dòng)員飛出后在空中的姿勢(shì)保持不變，重力加速度為g，則()．圖4A．如果v0不同，則該運(yùn)動(dòng)員落到雪坡時(shí)的速度方向也就不同B．不論v0多大，該運(yùn)動(dòng)員落到雪坡時(shí)的速度方向都是相同的C．運(yùn)動(dòng)員落到雪坡時(shí)的速度大小是eq\f(v0,cosθ)D．運(yùn)動(dòng)員在空中經(jīng)歷的時(shí)間是eq\f(v0tanθ,g)解析如果v0不同，則該運(yùn)動(dòng)員落到雪坡時(shí)的位置不同，但位移方向均沿斜坡，即位移方向與水平方向的夾角均為θ，由tanφ＝2tanθ，故速度方向與水平方向的夾角均為φ，故A錯(cuò)，B對(duì)；將運(yùn)動(dòng)員落到雪坡時(shí)的速度沿水平和豎直方向分解，求出運(yùn)動(dòng)員落到雪坡時(shí)的速度大小為eq\f(v0,cosφ)，故C錯(cuò)；將v0和g沿斜面和垂直斜面方向分解，在垂直斜面方向：v0sinθ－(－v0sinθ)＝gcosθ·t，解出運(yùn)動(dòng)員在空中經(jīng)歷的時(shí)間t＝eq\f(2v0tanθ,g)，故D錯(cuò)．答案B6．如圖5甲所示，一輕桿一端固定在O點(diǎn)，另一端固定一小球，在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，桿與小球間彈力大小為N，小球在最高點(diǎn)的速度大小為v，Nv2圖象如圖乙所示，下列說(shuō)法正確的是()．圖5A．當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮閑q\f(R,b)B．小球的質(zhì)量為eq\f(aR,b)C．v2＝c時(shí)，桿對(duì)小球彈力方向向上D．若c＝2b，則桿對(duì)小球彈力大小為2解析小球在最高點(diǎn)，由牛頓第二定律得，mg－N＝meq\f(v2,R)，則N＝mg－eq\f(m,R)·v2，截距a＝mg，斜率－eq\f(a,b)＝－eq\f(m,R)，所以質(zhì)量m＝eq\f(aR,b)，重力加速度g＝eq\f(b,R)，則A錯(cuò)，B對(duì)；當(dāng)v2＝c>b時(shí)，桿對(duì)小球的彈力方向向下，則C錯(cuò)誤；當(dāng)c＝2b時(shí)，桿對(duì)小球的彈力大小為mg＝a，則D錯(cuò)誤．答案B二、多項(xiàng)選擇題7．甲、乙兩運(yùn)動(dòng)物體在t1、t2、t3時(shí)刻的速度矢量分別為v1、v2、v3和v1′、v2′、v3′.下列說(shuō)法中正確的是()．圖6A．甲做的可能是直線運(yùn)動(dòng)，乙做的可能是圓周運(yùn)動(dòng)B．甲和乙可能都做圓周運(yùn)動(dòng)C．甲和乙受到的合力都可能是恒力D．甲受到的合力可能是恒力，乙受到的合力不可能是恒力解析甲、乙兩物體速度的方向在改變，不可能做直線運(yùn)動(dòng)，則A錯(cuò)；從速度變化量的方向看，甲的方向一定，乙的發(fā)生了變化，甲的合力可能是恒力，也可能是變力，而乙的合力不可能是恒力，則C錯(cuò)誤，B、D正確．答案BD8.跳傘表演是人們普遍喜歡的觀賞性體育項(xiàng)目，如圖7，當(dāng)運(yùn)動(dòng)員從直升飛機(jī)上由靜止跳下后，在下落過(guò)程中不免會(huì)受到水平風(fēng)力的影響，下列說(shuō)法中正確的是 ()．圖7A．風(fēng)力越大，運(yùn)動(dòng)員下落時(shí)間越長(zhǎng)，運(yùn)動(dòng)員可完成更多的動(dòng)作B．風(fēng)力越大，運(yùn)動(dòng)員著地速度越大，有可能對(duì)運(yùn)動(dòng)員造成傷害C．運(yùn)動(dòng)員下落時(shí)間與風(fēng)力無(wú)關(guān)D．運(yùn)動(dòng)員著地速度與風(fēng)力無(wú)關(guān)解析運(yùn)動(dòng)員從直升飛機(jī)上由靜止跳下后，水平方向受到水平風(fēng)力的影響，可把運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)分解為豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)和水平方向的加速運(yùn)動(dòng)，兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)各自獨(dú)立，風(fēng)力大小不影響運(yùn)動(dòng)員下落時(shí)間，選項(xiàng)A錯(cuò)誤C正確；風(fēng)力越大，運(yùn)動(dòng)員水平加速度越大，導(dǎo)致落地時(shí)水平速度越大，運(yùn)動(dòng)員著地速度越大，有可能對(duì)運(yùn)動(dòng)員造成傷害，選項(xiàng)B正確，D錯(cuò)誤．答案BC9．全國(guó)鐵路大面積提速后，京哈、京滬、京廣、膠濟(jì)等提速干線的部分區(qū)段時(shí)速可達(dá)300公里，我們從濟(jì)南到青島乘“和諧號(hào)”列車就可以體驗(yàn)時(shí)速300公里的追風(fēng)感覺．火車轉(zhuǎn)彎可以看成是在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，火車速度提高會(huì)使外軌受損．為解決火車高速轉(zhuǎn)彎時(shí)外軌受損這一難題，以下措施可行的是 ()．A．適當(dāng)減小內(nèi)外軌的高度差B．適當(dāng)增加內(nèi)外軌的高度差C．適當(dāng)減小彎道半徑D．適當(dāng)增大彎道半徑解析設(shè)火車軌道平面的傾角為α?xí)r，火車轉(zhuǎn)彎時(shí)內(nèi)、外軌均不受損，根據(jù)牛頓第二定律有mgtanα＝meq\f(v2,r)，解得v＝eq\r(grtanα)，所以為解決火車高速轉(zhuǎn)彎時(shí)外軌受損這一難題，可行的措施是適當(dāng)增加內(nèi)外軌的高度差(即適當(dāng)增大角α)和適當(dāng)增大彎道半徑r.答案BD10．課外活動(dòng)小組利用如圖8甲所示的裝置，研究水從噴嘴P噴出時(shí)的速度v跟容器中水面到噴嘴的高度間的關(guān)系．實(shí)驗(yàn)測(cè)得容器內(nèi)水位的高度h與噴水距離x的系列數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)作出xh圖象是一條頂點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn)的拋物線，如圖乙所示．則下列圖象中可能正確的是(其中曲線為頂點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn)的拋物線)圖8解析水從噴嘴噴出后做平拋運(yùn)動(dòng)，因此噴出速度v＝eq\f(x,t)，下落時(shí)間t＝eq\r(\f(2hOP,g))恒定，因此速度v∝x，vh圖象與xh圖象變化相同，A對(duì)，B錯(cuò)；由圖乙和拋物線方程可得x2＝kh，因此同樣有v2∝kh，C錯(cuò)，D對(duì)．答案AD11．(·廣州模擬)摩天輪順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，重為G的游客經(jīng)過(guò)圖中a、b、c、d四處時(shí)，座椅對(duì)其豎直方向的支持力大小分別為Na、Nb、Nc、Nd，則()．圖9A．Na<GB．Nb>GC．Nc>GD．Nd<G解析勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度方向指向圓心，所以游客在b、d沒有豎直方向的加速度，座椅對(duì)其豎直方向的支持力等于重力．游客在a點(diǎn)有豎直向下的加速度，處于失重狀態(tài)，支持力小于重力，游客在c點(diǎn)有豎直向上的加速度，處于超重狀態(tài)，支持力大于重力．所以A、C對(duì)，B、D錯(cuò)．答案AC12．如圖10所示，相距l(xiāng)的兩小球A、B位于同一高度h(l、h均為定值)．將A向B水平拋出的同時(shí)，B自由下落．A、B與地面碰撞前后，水平分速度不變，豎直分速度大小不變、方向相反．不計(jì)空氣阻力及小球與地面碰撞的時(shí)間，則 ()．圖10A．A、B在第一次落地前能否相碰，取決于A的初速度B．A、B在第一次落地前若不碰，此后就不會(huì)相碰C．A、B不可能運(yùn)動(dòng)到最高處相碰D．A、B一定能相碰解析由題意知A做平拋運(yùn)動(dòng)，即水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向?yàn)?/p>