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专题04 曲线运动
一、单选题
1.(2023·全国·统考高考真题)小车在水平地面上沿轨道从左向右运动,动能一直增
加。如果用带箭头的线段表示小车在轨道上相应位置处所受合力,下列四幅图可能正
确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】AB.小车做曲线运动,所受合外力指向曲线的凹侧,故AB错误;
CD.小车沿轨道从左向右运动,动能一直增加,故合外力与运动方向夹角为锐角,C
错误,D正确。
故选D。
2.(2023·全国·统考高考真题)一质点做匀速圆周运动,若其所受合力的大小与轨道
半径的n次方成正比,运动周期与轨道半径成反比,则n等于( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【详解】质点做匀速圆周运动,根据题意设周期
合外力等于向心力,根据
联立可得
其中 为常数, 的指数为3,故题中
故选C。
3.(2023·全国·统考高考真题)一同学将铅球水平推出,不计空气阻力和转动的影响,铅球在平抛运动过程中( )
A.机械能一直增加 B.加速度保持不变 C.速度大小保持
不变 D.被推出后瞬间动能最大
【答案】B
【详解】A.铅球做平抛运动,仅受重力,故机械能守恒,A错误;
B.铅球的加速度恒为重力加速度保持不变,B正确;
CD.铅球做平抛运动,水平方向速度不变,竖直方向做匀加速直线运动,根据运动的
合成可知铅球速度变大,则动能越来越大,CD错误。
故选B。
4.(2023·湖南·统考高考真题)如图(a),我国某些农村地区人们用手抛撒谷粒进行
水稻播种。某次抛出的谷粒中有两颗的运动轨迹如图(b)所示,其轨迹在同一竖直平
面内,抛出点均为 ,且轨迹交于 点,抛出时谷粒1和谷粒2的初速度分别为 和 ,
其中 方向水平, 方向斜向上。忽略空气阻力,关于两谷粒在空中的运动,下列说
法正确的是( )
A.谷粒1的加速度小于谷粒2的加速度 B.谷粒2在最高点的速度小于
C.两谷粒从 到 的运动时间相等 D.两谷粒从 到 的平均速度相等
【答案】B
【详解】A.抛出的两谷粒在空中均仅受重力作用,加速度均为重力加速度,故谷粒1
的加速度等于谷粒2的加速度,A错误;
C.谷粒2做斜向上抛运动,谷粒1做平抛运动,均从O点运动到P点,故位移相同。
在竖直方向上谷粒2做竖直上抛运动,谷粒1做自由落体运动,竖直方向上位移相同故谷粒2运动时间较长,C错误;
B.谷粒2做斜抛运动,水平方向上为匀速直线运动,故运动到最高点的速度即为水平
方向上的分速度。与谷粒1比较水平位移相同,但运动时间较长,故谷粒2水平方向
上的速度较小即最高点的速度小于 ,B正确;
D.两谷粒从O点运动到P点的位移相同,运动时间不同,故平均速度不相等,谷粒1
的平均速度大于谷粒2的平均速度,D错误。
故选B。
5.(2023·辽宁·统考高考真题)某同学在练习投篮,篮球在空中的运动轨迹如图中虚
线所示,篮球所受合力F的示意图可能正确的是( )
A. B. C.
D.
【答案】A
【详解】篮球做曲线运动,所受合力指向运动轨迹的凹侧。
故选A。
6.(2023·浙江·统考高考真题)铅球被水平推出后的运动过程中,不计空气阻力,下
列关于铅球在空中运动时的加速度大小a、速度大小v、动能E 和机械能E随运动时间
k
t的变化关系中,正确的是( )A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A.由于不计空气阻力,铅球被水平推出后只受重力作用,加速度等于重力
加速度,不随时间改变,故A错误;
B.铅球被水平推出后做平抛运动,竖直方向有
则抛出后速度大小为
可知速度大小与时间不是一次函数关系,故B错误;
C.铅球抛出后的动能
可知动能与时间不是一次函数关系,故C错误;
D.铅球水平抛出后由于忽略空气阻力,所以抛出后铅球机械能守恒,故D正确。
故选D。
7.(2023·江苏·统考高考真题)达·芬奇的手稿中描述了这样一个实验:一个罐子在空
中沿水平直线向右做匀加速运动,沿途连续漏出沙子。若不计空气阻力,则下列图中
能反映空中沙子排列的几何图形是( )
A. B.C. D.
【答案】D
【详解】罐子在空中沿水平直线向右做匀加速运动,在时间 内水平方向增加量 ,
竖直方向做在自由落体运动,在时间 增加 ;说明水平方向位移增加量与竖直方
向位移增加量比值一定,则连线的倾角就是一定的。
故选D。
8.(2023·浙江·高考真题)如图所示,在考虑空气阻力的情况下,一小石子从O点抛
出沿轨迹 运动,其中P是最高点。若空气阻力大小与瞬时速度大小成正比,则小
石子竖直方向分运动的加速度大小( )
A.O点最大 B.P点最大
C.Q点最大 D.整个运动过程保持不变
【答案】A
【详解】由于空气阻力大小与瞬时速度大小成正比,小石子在O点时速度斜向上方,
此时速度最大,空气阻力斜向下方最大,上升过程与竖直方向夹角最小,故此时空气
阻力分解在竖直方向最大,根据牛顿第二定律可知此时竖直方向分运动的加速度最大。
故选A。
9.(2022·北京·高考真题)我国航天员在“天宫课堂”中演示了多种有趣的实验,提
高了青少年科学探索的兴趣。某同学设计了如下实验:细绳一端固定,另一端系一小
球,给小球一初速度使其在竖直平面内做圆周运动。无论在“天宫”还是在地面做此
实验( )A.小球的速度大小均发生变化 B.小球的向心加速度大小均发生变化
C.细绳的拉力对小球均不做功 D.细绳的拉力大小均发生变化
【答案】C
【详解】AC.在地面上做此实验,忽略空气阻力,小球受到重力和绳子拉力的作用,
拉力始终和小球的速度垂直,不做功,重力会改变小球速度的大小;在“天宫”上,
小球处于完全失重的状态,小球仅在绳子拉力作用下做匀速圆周运动,绳子拉力仍然
不做功,A错误,C正确;
BD.在地面上小球运动的速度大小改变,根据 和 (重力不变)可知小
球的向心加速度和拉力的大小发生改变,在“天宫”上小球的向心加速度和拉力的大
小不发生改变,BD错误。
故选C。
10.(2022·浙江·统考高考真题)下列说法正确的是( )
A.链球做匀速圆周运动过程中加速度不变
B.足球下落过程中惯性不随速度增大而增大
C.乒乓球被击打过程中受到的作用力大小不变
D.篮球飞行过程中受到空气阻力的方向与速度方向无关
【答案】B
【详解】A.链球做匀速圆周运动过程中加速度方向在改变,A错误;
B.惯性只与质量有关,则足球下落过程中惯性不随速度增大而增大,B正确;
C.乒乓球被击打过程中受到的作用力随着形变量的减小而减小,C错误;
D.篮球飞行过程中受到空气阻力的方向与速度方向有关,D错误。
故选B。
11.(2022·广东·高考真题)如图所示,在竖直平面内,截面为三角形的小积木悬挂在
离地足够高处,一玩具枪的枪口与小积木上P点等高且相距为L。当玩具子弹以水平
速度v从枪口向P点射出时,小积木恰好由静止释放,子弹从射出至击中积木所用时
间为t。不计空气阻力。下列关于子弹的说法正确的是( )A.将击中P点,t大于 B.将击中P点,t等于
C.将击中P点上方,t大于 D.将击中P点下方,t等于
【答案】B
【详解】由题意知枪口与P点等高,子弹和小积木在竖直方向上做自由落体运动,当
子弹击中积木时子弹和积木运动时间相同,根据
可知下落高度相同,所以将击中P点;又由于初始状态子弹到P点的水平距离为L,
子弹在水平方向上做匀速直线运动,故有
故选B。
12.(2022·广东·高考真题)图是滑雪道的示意图。可视为质点的运动员从斜坡上的
M点由静止自由滑下,经过水平NP段后飞入空中,在Q点落地。不计运动员经过N
点的机械能损失,不计摩擦力和空气阻力。下列能表示该过程运动员速度大小v或加
速度大小a随时间t变化的图像是( )
A. B.
C. D.
【答案】C【详解】设斜坡倾角为 ,运动员在斜坡MN段做匀加速直线运动,根据牛顿第二定
律
可得
运动员在水平 段做匀速直线运动,加速度
运动员从 点飞出后做平抛运动,加速度为重力加速度
设在 点的速度为 ,则从 点飞出后速度大小的表达式为
由分析可知从 点飞出后速度大小与时间的图像不可能为直线,且
C正确,ABD错误。
故选C。
13.(2022·山东·统考高考真题)无人配送小车某次性能测试路径如图所示,半径为
的半圆弧 与长 的直线路径 相切于B点,与半径为 的半圆弧 相切于
C点。小车以最大速度从A点驶入路径,到适当位置调整速率运动到B点,然后保持
速率不变依次经过 和 。为保证安全,小车速率最大为 。在 段的加速
度最大为 , 段的加速度最大为 。小车视为质点,小车从A到D所需最
短时间t及在 段做匀速直线运动的最长距离l为( )
A.B.
C.
D.
【答案】B
【详解】在BC段的最大加速度为a=2m/s2,则根据
1
可得在BC段的最大速度为
在CD段的最大加速度为a=1m/s2,则根据
2
可得在CD段的最大速度为
可知在BCD段运动时的速度为v=2m/s,在BCD段运动的时间为
AB段从最大速度v 减速到v的时间
m
位移
在AB段匀速的最长距离为
l=8m-3m=5m
则匀速运动的时间则从A到D最短时间为
故选B。
14.(2022·全国·统考高考真题)北京2022年冬奥会首钢滑雪大跳台局部示意图如图
所示。运动员从a处由静止自由滑下,到b处起跳,c点为a、b之间的最低点,a、c
两处的高度差为h。要求运动员经过c点时对滑雪板的压力不大于自身所受重力的k倍,
运动过程中将运动员视为质点并忽略所有阻力,则c点处这一段圆弧雪道的半径不应
小于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】运动员从a到c根据动能定理有
在c点有
F c ≤ kmg
N
联立有
故选D。
15.(2021·江苏·高考真题)如图所示,A、B两篮球从相同高度同时抛出后直接落入
篮筐,落入篮筐时的速度方向相同,下列判断正确的是( )A.A比B先落入篮筐
B.A、B运动的最大高度相同
C.A在最高点的速度比B在最高点的速度小
D.A、B上升到某一相同高度时的速度方向相同
【答案】D
【详解】AB.若研究两个过程的逆过程,可看做是从篮筐沿同方向斜向上的斜抛运动,
落到同一高度上的AB两点,则A上升的高度较大,高度决定时间,可知A运动时间较
长,即B先落入篮筐中,故AB错误;
C.因为两球抛射角相同,A的射程较远,则A球的水平速度较大,即在最高点的速度
比B在最高点的速度大,故C错误;
D.由斜抛运动的对称性可知,当A、B上升到与篮筐相同高度时的速度方向相同,故
D正确。
故选D。
16.(2021·辽宁·统考高考真题)1935年5月,红军为突破“围剿”决定强渡大渡河。
首支共产党员突击队冒着枪林弹雨依托仅有的一条小木船坚决强突。若河面宽300m,
水流速度3m/s,木船相对静水速度1m/s,则突击队渡河所需的最短时间为( )
A.75s B.95s
C.100s D.300s
【答案】D
【详解】河宽 一定,当木船船头垂直河岸时,在河宽方向上的速度最大,渡
河用时最短,即木船相对静水的速度 ,渡河时间最短为
故选D。
17.(2021·浙江·高考真题)质量为m的小明坐在秋千上摆动到最高点时的照片如图
所示,对该时刻,下列说法正确的是( )A.秋千对小明的作用力小于
B.秋千对小明的作用力大于
C.小明的速度为零,所受合力为零
D.小明的加速度为零,所受合力为零
【答案】A
【详解】在最高点,小明的速度为0,设秋千的摆长为l,摆到最高点时摆绳与竖直方
向的夹角为 ,秋千对小明的作用力为F,则对人,沿摆绳方向受力分析有
由于小明的速度为0,则有
沿垂直摆绳方向有
解得小明在最高点的加速度为
所以A正确;BCD错误;
故选A。
18.(2021·广东·高考真题)由于高度限制,车库出入口采用图所示的曲杆道闸,道闸
由转动杆 与横杆 链接而成,P、Q为横杆的两个端点。在道闸抬起过程中,杆
始终保持水平。杆 绕O点从与水平方向成30°匀速转动到60°的过程中,下列说
法正确的是( )A.P点的线速度大小不变
B.P点的加速度方向不变
C.Q点在竖直方向做匀速运动
D.Q点在水平方向做匀速运动
【答案】A
【详解】A.由题知杆OP绕O点从与水平方向成30°匀速转动到60°,则P点绕O点
做匀速圆周运动,则P点的线速度大小不变,A正确;
B.由题知杆OP绕O点从与水平方向成30°匀速转动到60°,则P点绕O点做匀速圆
周运动,P点的加速度方向时刻指向O点,B错误;
C.Q点在竖直方向的运动与P点相同,相对于O点在竖直方向的位置y关于时间t的
关系为
y = l sin( + ωt)
OP
则可看出Q点在竖直方向不是匀速运动,C错误;
D.Q点相对于O点在水平方向的位置x关于时间t的关系为
x = l cos( + ωt) + l
OP PQ
则可看出Q点在水平方向也不是匀速运动,D错误。
故选A。
19.(2021·全国·高考真题)“旋转纽扣”是一种传统游戏。如图,先将纽扣绕几圈,
使穿过纽扣的两股细绳拧在一起,然后用力反复拉绳的两端,纽扣正转和反转会交替
出现。拉动多次后,纽扣绕其中心的转速可达50r/s,此时纽扣上距离中心1cm处的点
向心加速度大小约为( )
A.10m/s2 B.100m/s2 C.1000m/s2 D.10000m/s2
【答案】C
【详解】纽扣在转动过程中由向心加速度
故选C。
20.(2021·河北·高考真题)铯原子钟是精确的计时仪器,图1中铯原子从O点以
的初速度在真空中做平抛运动,到达竖直平面 所用时间为 ;图2中铯原
子在真空中从P点做竖直上抛运动,到达最高点Q再返回P点,整个过程所用时间为
,O点到竖直平面 、P点到Q点的距离均为 ,重力加速度取 ,
则 为( )
A.100∶1 B.1∶100 C.1∶200 D.200∶1
【答案】C
【详解】铯原子做平抛运动,水平方向上做匀速直线运动,即
解得
铯原子做竖直上抛运动,抛至最高点用时 ,逆过程可视为自由落体,即
解得
则故选C。
21.(2021·浙江·统考高考真题)某一滑雪运动员从滑道滑出并在空中翻转时经多次曝
光得到的照片如图所示,每次曝光的时间间隔相等。若运动员的重心轨迹与同速度不
计阻力的斜抛小球轨迹重合,A、B、C和D表示重心位置,且A和D处于同一水平高
度。下列说法正确的是( )
A.相邻位置运动员重心的速度变化相同B.运动员在A、D位置时重心的速度相
同
C.运动员从A到B和从C到D的时间相同 D.运动员重心位置的最高点位于B
和C中间
【答案】A
【详解】A.因每次曝光的时间间隔相等,而运动员在空中只受重力作用,加速度为
g,则相邻位置运动员重心的速度变化均为g∆t,选项A正确;
B.运动员在A、D位置时重心的速度大小相同,但是方向不同,选项B错误;
C.由图可知,运动员从A到B为4∆t,从C到D的时间5∆t,时间不相同,选项C错
误;
D.运动员重心位置的最高点位于C点,选项D错误。
故选A。
22.(2020·浙江·统考高考真题)如图所示,底部均有4个轮子的行李箱a竖立、b平
卧放置在公交车上,箱子四周有一定空间。当公交车( )A.缓慢起动时,两只行李箱一定相对车子向后运动
B.急刹车时,行李箱a一定相对车子向前运动
C.缓慢转弯时,两只行李箱一定相对车子向外侧运动
D.急转弯时,行李箱b一定相对车子向内侧运动
【答案】B
【详解】A.有题意可知当公交车缓慢启动时,两只箱子与公交车之间的有可能存在
静摩擦使箱子与公交车一起运动,故A错误;
B.急刹车时,由于惯性,行李箱a一定相对车子向前运动,故B正确;
C.当公交车缓慢转弯时,两只箱子与车之间的摩擦力可能提供向心力,与车保持相对
静止,故C错误;
D.当公交车急转弯时,由于需要向心力大,行李箱一定相对车子向外侧运动,故D
错误。
故选B。
23.(2020·全国·统考高考真题)如图,在摩托车越野赛途中的水平路段前方有一个坑,
该坑沿摩托车前进方向的水平宽度为3h,其左边缘a点比右边缘b点高0.5h。若摩托
车经过a点时的动能为E,它会落到坑内c点。c与a的水平距离和高度差均为h;若
1
经过a点时的动能为E,该摩托车恰能越过坑到达b点。 等于( )
2
A.20 B.18 C.9.0 D.3.0
【答案】B
【详解】有题意可知当在a点动能为E 时,有
1根据平抛运动规律有
当在a点时动能为E 时,有
2
根据平抛运动规律有
联立以上各式可解得
故选B。
24.(2020·全国·统考高考真题)如图,一同学表演荡秋千。已知秋千的两根绳长均为
10 m,该同学和秋千踏板的总质量约为50 kg。绳的质量忽略不计,当该同学荡到秋千
支架的正下方时,速度大小为8 m/s,此时每根绳子平均承受的拉力约为( )
A.200 N B.400 N C.600 N D.800 N
【答案】B
【详解】在最低点由
知
T=410N
即每根绳子拉力约为410N,故选B。25.(2020·浙江·高考真题)如图所示,钢球从斜槽轨道末端以 的水平速度飞出,经
过时间t落在斜靠的挡板 中点。若钢球以 的速度水平飞出,则( )
A.下落时间仍为t B.下落时间为2t C.下落时间为
D.落在挡板底端B点
【答案】C
【详解】钢球以 飞出后落在长为 的AB挡板中点,假设挡板与水平地面的夹角为
,钢球做平抛运动分解位移:
解得:
若钢球恰好落在B点,则:
解得:
又因为 ,所以钢球以 抛出,落在地面上B点右侧,落地时间与落在B点时间
相同,综合上述分析可知落地时间:
故C正确,ABD错误。
故选C.
26.(2019·海南·高考真题)如图,一硬币(可视为质点)置于水平圆盘上,硬币与竖直转轴 的距离为r,已知硬币与圆盘之间的动摩擦因数为 (最大静摩擦力等于滑
动摩擦力),重力加速度大小为g。若硬币与圆盘一起 轴匀速转动,则圆盘转动
的最大角速度为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】硬币做圆周运动的向心力由静摩擦力提供,则: ,解得 ,
即圆盘转动的最大角速度为 ,故选B.
二、多选题
27.(2022·河北·统考高考真题)如图,广场水平地面上同种盆栽紧密排列在以 为圆
心、 和 为半径的同心圆上,圆心处装有竖直细水管,其上端水平喷水嘴的高度、
出水速度及转动的角速度均可调节,以保障喷出的水全部落入相应的花盆中。依次给
内圈和外圈上的盆栽浇水时,喷水嘴的高度、出水速度及转动的角速度分别用 、 、
和 、 、 表示。花盆大小相同,半径远小于同心圆半径,出水口截面积保持不
变,忽略喷水嘴水平长度和空气阻力。下列说法正确的是( )A.若 ,则
B.若 ,则
C.若 , ,喷水嘴各转动一周,则落入每个花盆的水量相同
D.若 ,喷水嘴各转动一周且落入每个花盆的水量相同,则
【答案】BD
【详解】AB.根据平抛运动的规律
解得
可知若h=h,则
1 2
v:v =R:R
1 2 1 2
若v=v,则
1 2
选项A错误,B正确;
C.若 ,则喷水嘴各转动一周的时间相同,因v=v,出水口的截面积相同,可
1 2
知单位时间喷出水的质量相同,喷水嘴转动一周喷出的水量相同,但因内圈上的花盆
总数量较小,可知得到的水量较多,选项C错误;
D.设出水口横截面积为S,喷水速度为v,若 ,则喷水管转动一周的时间相等,
0
因h相等,则水落地的时间相等,则相等;在圆周上单位时间内单位长度的水量为
相等,即一周中每个花盆中的水量相同,选项D正确。
故选BD。
28.(2022·山东·统考高考真题)如图所示,某同学将离地 的网球以 的速
度斜向上击出,击球点到竖直墙壁的距离 。当网球竖直分速度为零时,击中墙壁
上离地高度为 的P点。网球与墙壁碰撞后,垂直墙面速度分量大小变为碰前的
0.75倍。平行墙面的速度分量不变。重力加速度g取 ,网球碰墙后的速度大小v
和着地点到墙壁的距离d分别为( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【详解】设网球飞出时的速度为 ,竖直方向
代入数据得
则
排球水平方向到 点的距离
根据几何关系可得打在墙面上时,垂直墙面的速度分量平行墙面的速度分量
反弹后,垂直墙面的速度分量
则反弹后的网球速度大小为
网球落到地面的时间
着地点到墙壁的距离
故BD正确,AC错误。
故选BD。
29.(2021·山东·高考真题)如图所示,载有物资的热气球静止于距水平地面H的高
处,现将质量为m的物资以相对地面的速度 水平投出,落地时物资与热气球的距离
为d。已知投出物资后热气球的总质量为M,所受浮力不变,重力加速度为g,不计阻
力,以下判断正确的是( )
A.投出物资后热气球做匀加速直线运动
B.投出物资后热气球所受合力大小为C.
D.
【答案】BC
【详解】AB.热气球开始携带物资时处于静止状态,所受合外力为0,初动量为0,
水平投出重力为 的物资瞬间,满足动量守恒定律
则热气球和物资的动量等大反向,热气球获得水平向左的速度 ,热气球所受合外力
恒为 ,竖直向上,所以热气球做匀加速曲线运动,故A错误,B正确;
CD.热气球和物资的运动示意图如图所示
热气球和物资所受合力大小均为 ,所以热气球在竖直方向上加速度大小为
物资落地 过程所用的时间 内,根据 解得落地时间为
热气球在竖直方向上运动的位移为
热气球和物资在水平方向均做匀速直线运动,水平位移为根据勾股定理可知热气球和物资的实际位移为
故C正确,D错误。
故选BC。
30.(2021·广东·高考真题)长征途中,为了突破敌方关隘,战士爬上陡销的山头,居
高临下向敌方工事内投掷手榴弹,战士在同一位置先后投出甲、乙两颗质量均为m的
手榴弹,手榴弹从投出的位置到落地点的高度差为h,在空中的运动可视为平抛运动,
轨迹如图所示,重力加速度为g,下列说法正确的有( )
A.甲在空中的运动时间比乙的长
B.两手榴弹在落地前瞬间,重力的功率相等
C.从投出到落地,每颗手榴弹的重力势能减少
D.从投出到落地,每颗手榴弹的机械能变化量为
【答案】BC
【详解】A.由平抛运动规律可知,做平抛运动的时间
因为两手榴弹运动的高度差相同,所以在空中运动时间相等,故A错误;
B.做平抛运动的物体落地前瞬间重力的功率
因为两手榴弹运动的高度差相同,质量相同,所以落地前瞬间,两手榴弹重力功率相
同,故B正确;
C.从投出到落地,手榴弹下降的高度为h,所以手榴弹重力势能减小量故C正确;
D.从投出到落地,手榴弹做平抛运动,只有重力做功,机械能守恒,故D错误。
故选BC。
31.(2021·河北·高考真题)如图,矩形金属框 竖直放置,其中 、 足够
长,且 杆光滑,一根轻弹簧一端固定在M点,另一端连接一个质量为m的小球,
小球穿过 杆,金属框绕 轴分别以角速度 和 匀速转动时,小球均相对 杆
静止,若 ,则与以 匀速转动时相比,以 匀速转动时( )
A.小球的高度一定降低 B.弹簧弹力的大小一定不变
C.小球对杆压力的大小一定变大 D.小球所受合外力的大小一定变大
【答案】BD
【详解】对小球受力分析,设弹力为T,弹簧与水平方向的夹角为θ,则对小球竖直方
向
而
可知θ为定值,T不变,则当转速增大后,小球的高度不变,弹簧的弹力不变。则A
错误,B正确;
水平方向当转速较小时,杆对小球的弹力F 背离转轴,则
N
即
当转速较大时,F 指向转轴
N即
则因 ,根据牛顿第三定律可知,小球对杆的压力不一定变大。则C错误;
根据
可知,因角速度变大,则小球受合外力变大。则D正确。
故选BD。
32.(2020·海南·统考高考真题)小朋友玩水枪游戏时,若水从枪口沿水平方向射出的
速度大小为 ,水射出后落到水平地面上。已知枪口离地高度为 ,
,忽略空气阻力,则射出的水( )
A.在空中的运动时间为
B.水平射程为
C.落地时的速度大小为
D.落地时竖直方向的速度大小为
【答案】BD
【详解】A.根据 得,运动时间
故A错误;
B.水平射程为
故B正确;
CD.竖直方向分速度为
水平分速度为
落地速度为故C错误,D正确。
故选BD。
33.(2020·江苏·统考高考真题)如图所示,小球A、B分别从 和l的高度水平抛出
后落地,上述过程中A、B的水平位移分别为l和 。忽略空气阻力,则( )
A.A和B的位移大小相等 B.A的运动时间是B的2倍
C.A的初速度是B的 D.A的末速度比B的大
【答案】AD
【详解】A.位移为初位置到末位置的有向线段,如图所示可得
,
A和B的位移大小相等,A正确;
B.平抛运动运动的时间由高度决定,即
,
则A的运动时间是B的 倍,B错误;
C.平抛运动,在水平方向上做匀速直线运动,则
,
则A的初速度是B的 ,C错误;
D.小球A、B在竖直方向上的速度分别为
,
所以可得,
即 ,D正确。
故选AD。
34.(2019·海南·高考真题)三个小物块分别从3条不同光滑轨道的上端由静止开始滑
下,已知轨道1、轨道2、轨道3的上端距水平地面的高度均为 ;它们的下端水平,
距地面的高度分别为 、 、 ,如图所示,若沿轨道1、2、3下滑的
小物块的落地点到轨道下端的水平距离分别记为 、 、 ,则( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【详解】对轨道1,根据动能定理有
解得
小物块离开轨道后做平抛运动,所以,水平射程为
;
同理,对轨道2,射程 ;对轨道3,射程 ;则, 。
故选BC。
35.(2019·江苏·高考真题)如图所示,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
A.运动周期为
B.线速度的大小为ωR
C.受摩天轮作用力的大小始终为mg
D.所受合力的大小始终为mω2R
【答案】BD
【详解】由于座舱做匀速圆周运动,由公式 ,解得: ,故A错误;由圆
周运动的线速度与角速度的关系可知, ,故B正确;由于座舱做匀速圆周运动,
所以座舱受到摩天轮的作用力是变力,不可能始终为 ,故C错误;由匀速圆周运动
的合力提供向心力可得: ,故D正确.
36.(2019·全国·高考真题)如图(a),在跳台滑雪比赛中,运动员在空中滑翔时身
体的姿态会影响其下落的速度和滑翔的距离.某运动员先后两次从同一跳台起跳,每
次都从离开跳台开始计时,用v表示他在竖直方向的速度,其v-t图像如图(b)所示,
t 和t 是他落在倾斜雪道上的时刻.则( )
1 2A.第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的小
B.第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大
C.第二次滑翔过程中在竖直方向上的平均加速度比第一次的大
D.竖直方向速度大小为v 时,第二次滑翔在竖直方向上所受阻力比第一次的大
1
【答案】BD
【详解】A.由v-t图面积易知第二次面积大于等于第一次面积,故第二次竖直方向下
落距离大于第一次下落距离,所以,A错误;
B.由于第二次竖直方向下落距离大,由于位移方向不变,故第二次水平方向位移大,
故B正确
C.由于v-t斜率知第一次大、第二次小,斜率越大,加速度越大,或由 易
知a>a,故C错误
1 2
D.由图像斜率,速度为v 时,第一次图像陡峭,第二次图像相对平缓,故a>a,由
1 1 2
G-fy=ma,可知,fy