2021年高考物理二轮复习核心考点专项突破力与曲线运动练习（含解析）.pdf

该【2021年高考物理二轮复习核心考点专项突破力与曲线运动练习（含解析） 】是由【百里登峰】上传分享，文档一共【13】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【2021年高考物理二轮复习核心考点专项突破力与曲线运动练习（含解析） 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。:.
力与曲线运动
一单项选择题
-1综合频道在黄金时间播出了电视剧《陆军一号》,其中直升机抢救伤员的情
(如图甲所示),竖直方向的速度图象和
水平方向的位移图象分别如图乙、丙所示,则()



,后小于重力
【答案】D
【解析】由竖直方向的速度图象和水平方向的位移图象可知,伤员在水平方向做匀速运
动,在竖直方向上先做匀加速运动后做匀减速运动,绳索中拉力一定竖直向上,绳索中拉力
先大于重力,后小于重力,伤员先处于超重状态后处于失重状态,在地面上观察到伤员的运
动轨迹是一条曲线,选项D正确.
,v与x轴正方向成α角(如图1),
与此同时对质点加上沿x轴正方向的恒力F和沿y轴正方向的恒力F,则()
xy
,质点一定做曲线运动
x
>F,质点向y轴一侧做曲线运动
yx:.

F
>y,质点向x轴一侧做曲线运动
xtanα
F
【解析】若F=y,则合力方向与速度方向在同一条直线上,质点做直线运动,选
xtanα
F
项A、C错误;若F>y,则合力方向与速度方向不在同一条直线上,合力偏向于速度
xtanα
方向下侧,则质点向x轴一侧做曲线运动,选项B错误,D正确。
【答案】D
,河水流动的速度为v且处处相同,
(不掉到瀑布里去)()
bav
,最短时间为t=,速度最大,最大速度为v=
vmaxb
a2+b2v
、速度最大,最大速度为v=
maxb
av
、时间最长,速度最小,最小速度v=
minb
av
、速度最小,则小船的最小速度为v=
mina2+b2
【答案】D
aab
【解析】小船船头垂直河岸渡河时间最短,最短时间为t=,不掉到瀑布里t=≤,
vvv
船船
avav
解得v≥,船最小速度为,A错误;小船轨迹沿y轴方向渡河位移最小,只要合速度
船bb
沿y轴方向,小船的最大速度无限制,B错误;小船沿轨迹AB运动位移最大,时间的长短
av
取决于垂直河岸的速度,小船的最小速度为,所以C错误,D正确.
a2+b2:.
、B从同一位置水平抛出,运动过程中两小球受到的水平风力
恒定且相等,运动轨迹如图所示,则()




【解析】小球在竖直方向只受重力,所以竖直方向做自由落体运动,由于高度相同,由
2h
公式t=可知,两小球运动时间相同,由图可知,A小球水平位移小于B小球水平位
g
移,水平方向上两小球做匀减速直线运动,所以A水平方向的平均速度一定比B的小,由于
两小球水平方向运动时间相同,仅由水平方向位移大小关系无法确定水平方向加速度、初速
度大小关系,也无法确定二者质量大小关系,选项D正确。
【答案】D
,轻杆一端与一小球相连,另一端连在光滑固定轴上,可在竖直平面内自
由转动。现使小球在竖直平面内做圆周运动,到达某一位置开始计时,取水平向右为正方向,
小球的水平分速度v随时间t的变化关系如图乙所示。不计空气阻力。下列说法中正确的
x
是()
,图乙中S和S的面积相等
112
,图乙中S和S的面积相等
212
,图乙中S和S的面积不相等
112
,图乙中S和S的面积不相等
212
【解析】过最高点后,水平分速度要增大,经过四分之一圆周后,水平分速度为零,可
知从最高点开始经过四分之一圆周,水平分速度先增大后减小,可知t时刻小球通过最高
1:.
点。根据题意知,图中t轴下上方图线围成的阴影面积分别表示从最低点经过四分之一圆周,
然后再经过四分之一圆周到最高点的水平位移大小,可知S和S的面积相等。故选项A正
12
确,B、C、D错误。
【答案】A
6.(多选)如图所示,倾角为37°的光滑斜面顶端有甲、乙两个小球,甲以初速度v水
0
平抛出,乙以初速度v沿斜面运动,甲、乙落地时,末速度方向相互垂直,重力加速度为
0
g,则()
8v2

9g
3v

4g
20v

9g
7v

3
【答案】AC
【解析】甲、乙落地时,末速度方向相互垂直,则甲的速度方向与水平方向的夹角为
4v28v2
53°,则v=vtan53°=v,斜面的高度h=y=0,故A正确;甲球落地的时间t
y0302g9g甲
v4v3h
=y=0,故B错误;乙球下滑的加速度a=gsin37°=g,下滑的距离x=,根
g3g5sin37°
120v4v
据x=at2,联立解得t=0,乙球落地的速度v=at=0,故C正确,D错误.
2乙乙9g乙3
,有一陀螺其下部是截面为等腰直角三角形的圆锥体、上部是高为h的圆柱
体,其上表面半径为r,
H的光滑桌面上水平飞出后恰不与桌子边缘发生碰撞,陀螺从桌面水平飞出时,陀螺上各点
中相对桌面的最大速度值为(已知运动中其转动轴一直保持竖直,空气阻力不计)():.
grgr
.+ω2r2
22
grg
C.++ωr
22h+r
【答案】C
1
【解析】陀螺下部分高为h′=r,下落h′所用时间为t,则h′=gt2.
2
gr
陀螺水平飞出的速度为v,则r=vt,解得v=
2
陀螺自转的线速度为v′=ωr,陀螺上的点当转动的线速度与陀螺的水平分速度的方
gr
向相同时,对应的速度最大,所以最大速度v=ωr+,故C正确,A、B、D错误.
2
,ABC为在竖直平面内的金属半圆环,AC连线水平,AB为固定在A、B两点
间的直的金属棒,在直棒上和半圆环的BC部分分别套着两个相同的小圆环M、N,现让半圆
环绕对称轴以角速度ω做匀速转动,半圆环的半径为R,小圆环的质量均为m,金属棒和半
圆环均光滑,已知重力加速度为g,小圆环可视为质点,则M、N两圆环做圆周运动的线速
度之比为()
gg2-R2ω4
.
R2ω4-g2g
gR2ω4-g2
.
g2-R2ω4g:.
【答案】A
【解析】M环做匀速圆周运动,则mgtan45°=mvω,N环做匀速圆周运动,则mgtan
M
1vg
θ=mvω,mgtanθ=mrω2,r=Rsinθ,v=rω=R2ω4-g2,因此M=,
NNωvR2ω4g2
N-
A项正确.
二不定项选择题
1.(多选)如图所示,x轴在水平地面上,
沿x轴正方向水平抛出的三个小球a、(0,2L)抛出,落在(2L,0)
处;小球b、c从(L,0)抛出,分别落在(2L,0)和(L,0),下列说法正确的
是()




12h
【解析】根据h=gt2,可得t=,可知b、c的运动时间相同,a的运动时间等
2g
于b、c的运动时间的2倍,故选项B正确,D错误;a的运动时间比b的运动时间长,a
和b水平方向的位移大小相同,根据x=vt可知,a的初速度小于b的初速度,故选项A
0
错误;b、c的运动时间相同,b的水平位移是c的水平位移的两倍,则b的初速度是c的初
速度的两倍,故选项C正确.
【答案】BC
2.(多选)如图所示,处于竖直平面内的光滑细金属圆环半径为R,质量均为m的带孔小
球A、B穿于环上,两根长为R的细绳一端分别系于A、B球上,另一端分别系于圆环的最高
点和最低点,现让圆环绕竖直直径转动,当角速度缓慢增大到某一值时,连接B球的绳子恰
好拉直,转动过程中绳不会断,则下列说法正确的是():.
2g
,转动的角速度为
R
,金属圆环对A球的作用力为零
,金属环对B球的作用力可能为零
,A球可能会沿金属环向上移动
2g
【解析】当连接B球的绳刚好拉直时,mgtan60°=mRsin60°ω2,求得ω=,
R
A项正确;连接B球的绳子恰好拉直时,A球与B球转速相同,A球所受合力也为mgtan60°,
又小球A所受重力为mg,可判断出A球所受绳的拉力为2mg,A球不受金属圆环的作用力,
B项正确;继续增大转动的角速度,连接B球的绳上会有拉力,要维持B球竖直方向所受外
力的合力为零,环对B球必定有弹力,C项错误;当转动的角速度增大,环对B球的弹力不
为零,根据竖直方向上A球和B球所受外力的合力都为零,可知绳对A球的拉力增大,绳应
张得更紧,因此A球不可能沿环向上移动,D项错误。
【答案】AB
3.(多选)如图所示,在某次自由式滑雪比赛中,一运动员从弧形雪坡上沿水平方向飞出
后,,运动员飞出时的速度大小为v,不计
0
空气阻力,运动员飞出后在空中的姿势保持不变,重力加速度为g,则()
,则运动员落到雪坡上时的速度方向也就不同
0
,该运动员落到雪坡上时的速度方向都是相同的
0:.
v

cosθ
2vtanθ

g
【解析】设运动员落到雪坡上时,其速度方向与斜面雪坡之间的夹角为φ,则有tan(θ
+φ)=2tanθ,故可知φ为定值,与运动员落到斜面雪坡上的速度无关,故选项A错误,
B正确;将运动员落到斜面雪坡上时的速度v按水平方向和竖直方向进行分解,可得v=
0
v
vcos(θ+φ),所以v=0,选项C错误;设运动员在空中飞行的时间为t,水
cosθ+φ
1y
平位移为x,竖直位移为y,则由平抛运动规律可知:x=vt,y=gt2,又因为tanθ=,
02x
2vtanθ
以上各式联立求解可得:t=0,选项D正确.
g
【答案】BD
4.(多选)如图甲所示,一长为l的轻绳,一端穿在过O点的水平转轴上,另一端固定一
质量未知的小球,整个装置绕O点在竖直面内转动。小球通过最高点时,绳对小球的拉力F
与其速度平方v2的关系如图乙所示,重力加速度为g,下列判断正确的是()
v2
=m+mg
l
b
=
l
,用质量较小的球做实验,得到的图线斜率更大
,用质量较小的球做实验,图线b点的位置不变
v2v2
【解析】小球在最高点时,根据牛顿第二定律有F+mg=m,得F=m-mg,故A错误;
ll
v2v2bv2
当F=0时,根据表达式有mg=m,得g==,故B正确;根据F=m-mg知,图线的
llll:.
mb
斜率k=,绳长不变,用质量较小的球做实验,斜率更小,故C错误;当F=0时,g=,
ll
可知b点的位置与小球的质量无关,绳长不变,用质量较小的球做实验,图线b点的位置不
变,故D正确。
【答案】BD
,摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动。座舱的质量为m,运动
半径为R,角速度大小为ω,重力加速度为g,则座舱()
2πR

ω



2πR2π
【解析】座舱的周期T==,A错误;根据线速度与角速度的关系,v=ωR,B
vω
正确;座舱做匀速圆周运动,摩天轮对座舱的作用力与重力大小不相等,其合力提供向心力,
合力大小为F=mω2R,C错误,D正确。
合
【答案】BD
,处于竖直平面内的光滑细金属圆环半径为R,质量均为m的带孔小球A、B
穿于环上,两根长为R的细绳一端分别系于A、B球上,另一端分别系于圆环的最高点和最
低点,现让圆环绕竖直直径转动,当角速度缓慢增大到某一值时,连接B球的绳子恰好拉直,
转动过程中绳不会断,则下列说法正确的是()
:.
2g
,转动的角速度为
R
,金属圆环对A球的作用力为零
,金属环对B球的作用力可能为零
,A球可能会沿金属环向上移动
2g
【解析】当连接B球的绳刚好拉直时,mgtan60°=mRsin60°ω2,求得ω=,
R
A项正确;连接B球的绳子恰好拉直时,A球与B球转速相同,A球所受合力也为mgtan60°,
又小球A所受重力为mg,可判断出A球所受绳的拉力为2mg,A球不受金属圆环的作用力,
B项正确;继续增大转动的角速度,连接B球的绳上会有拉力,要维持B球竖直方向所受外
力的合力为零,环对B球必定有弹力,C项错误;当转动的角速度增大,环对B球的弹力不
为零,根据竖直方向上A球和B球所受外力的合力都为零,可知绳对A球的拉力增大,绳应
张得更紧,因此A球不可能沿环向上移动,D项错误。
【答案】AB
三非选择题
,如图所示,A、B分别为一固定在竖直平面内的光滑半
圆形轨道的最高点和最低点,B点距水平地面的高度为h,某人在水平地面C点处以某一初
速度抛出一个质量为m的小球,小球恰好水平进入半圆轨道内侧的最低点B,并恰好能过最
高点A后水平抛出,又恰好回到C点抛球人手中。若不计空气阻力,已知当地重力加速度为
g,求:
(1)小球刚进入半圆形轨道最低点B时轨道对小球的支持力;
(2)半圆形轨道的半径;
(3)小球抛出时的初速度大小。
【解析】(1)设半圆形轨道的半径为R,小球经过A点时的速度为v,小球经过B点时
A
的速度为v,小球经过B点时轨道对小球的支持力为N。
B:.
v2
在A点有mg=mA,得v=gR。
RA
从B点到A点的过程中,根据动能定理有
11
-mg(2R)=mv2-mv2,
2A2B
得v=5gR。
B
v2
在B点有N-mg=mB,
R
得N=6mg,方向竖直向上。
11
(2)由h=gt2,h+2R=gt2,vt=vt,
2BC2ACBBCAAC
得R=2h。
11
(3)设小球抛出时的初速度为v,从C到B的过程根据动能定理有-mgh=mv2-mv2,
02B20
得v=23gh。
0
【答案】(1)6mg,方向竖直向上(2)2h(3)23gh
,一水平放置的传送带,长为L=4m,上表面距地面高度为h=5m,以一
定的速度顺时针转动。在传送带左端静止释放一小物块(可视为质点),经一段时间从传送带
右端水平飞出,落地点距抛出点的水平距离为s=4m,物块在离开传送带前,已经与传送
带达到共同速度,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)传送带的速度v;
(2)动摩擦因数μ的取值范围;
(3)若μ=,物块相对传送带的位移。
12h
【解析】(1)由h=gt2可得t==1s
2g
s=vt:.
s
v==4m/s
t
(2)可能的情况:物块先匀加速再匀速或物块一直匀加速;
假设物块一直匀加速
v2=2aL,得a=2m/s2
由μmg=ma,得μ=
所以μ的取值范围μ≥
(3)若μ=,则μmg=ma′
解得a′=4m/s2
v
t==1s
1a′
v
物块的位移x=t=2m
121
传送带的位移x=vt=4m
21
物块相对传送带的位移Δx=x-x=-2m,方向向左
12
【答案】(1)4m/s(2)μ≥(3)2m方向向左
=,另一端连接一质量m=,悬点
O距离水平地面的高度H=,此时轻绳拉直处于水平方向上,如图
,当小球运动到B点时,轻绳碰到悬点O正下方一个固定的钉子P
,取重力加速度g=10m/s2.
(1)求当小球运动到B点时的速度大小;
(2)绳断裂后球从B点抛出并落在水平地面的C点,求C点与B点之间的水平距离;
(3)若x=,轻绳碰到钉子P时绳中拉力达到所能承受的最大拉力断裂,求轻绳
OP
能承受的最大拉力.
【答案】(1)4m/s(2)(3)9N
1
【解析】(1)设小球运动到B点时的速度大小为v,由机械能守恒定律得mv2=mgl
B2B:.
解得小球运动到B点时的速度大小
v=2gl=4m/s
B
(2)小球从B点做平抛运动,由运动学规律得x=vt
B
1
y=H-l=gt2
2
解得C点与B点之间的水平距离
2H-l
x=v=
Bg
v2
(3)若轻绳碰到钉子时,轻绳拉力恰好达到最大值F,由圆周运动规律得F-mg=mB
mmr
r=l-x
OP
由以上各式解得F=9N.
m