2020年高考物理专题训练：曲线运动

2020年高考物理专题训练：曲线运动

一、选择题

1、精彩的F1赛事相信你不会陌生吧！在观众感觉精彩与刺激的同时，车手们却时刻处在紧张与危险之中．某车手在一个弯道上突然调整行驶的赛车致使后轮脱落，从而不得不遗憾地退出了比赛．关于脱落的后轮的运动情况，以下说法中正确的是()

A．仍然沿着汽车行驶的弯道运动

B．沿着与弯道垂直的方向飞出

C．脱落时，沿着轮子前进的方向做直线运动，离开弯道

D．上述情况都有可能

2、如图所示,竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水,内有一个红蜡块能在水中以速度v匀速上浮。红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时,使玻璃管由静止水平向右匀加速运动。则红蜡块的轨迹可能是( )

A.直线P

B.曲线Q

C.曲线R

D.无法确定

3、物体在平抛运动过程中，在相等的时间内，下列哪些量是相等的（）

①位移②加速度③平均速度④速度的变化量

A．①②B．②③C．②④D．③④

4、如图所示，在探究平抛运动规律时，用小锤打击弹

性金属片，金属片水平弹出P球，同时Q球被松开而

自由下落，已知P、Q为两个相同小球，不计空气阻力，

则（）

A. Q球先落地

B. P球先落她

C. 两球同时落地

D. 两球落地的先后由小锤打击力的大小而定

5、如图所示，一个球绕中心轴线OO′以角速度ω转动，则( )

A．若θ＝30°，则v

A ∶v

B

＝1∶2

B．若θ＝30°，则v

A ∶v

B

＝2∶1

C．A、B两点的角速度相等

D．A、B两点的线速度相等

6、甲、乙两个物体都做匀速圆周运动,转动半径比为3∶4,在相同的时间里甲转过20圈时,乙转过15圈,则它们所受的向心加速度之比为 ( )

A.3∶4

B.4∶3

C.4∶9

D.9∶4

7、当汽车以某一速度通过拱形桥的最高点时，它对路面的压力（）

A. 一定等于零

B. 小于它的重力

C. 等于它的重力

D. 大于它的重力

8、（多选）在水平铁路转弯处，往往使外轨略高于内轨，这是为了（）A．减轻火车轮子挤压外轨

B．减轻火车轮子挤压内轨

C．使火车车身倾斜，利用重力和支持力的合力提供转弯所需向心力

D．限制火车向外脱轨

9、在光滑的水平面上有一质量为2 kg的物体,在几个共点力的作用下做匀速直线运动。现突然将与速度反方向的2 N的力水平旋转90°,则关于物体运动情况的叙述中正确的是( )

A.物体做速度大小不变的曲线运动

B.物体做加速度为1 m/s2的匀变速曲线运动

C.物体做速度越来越大的曲线运动

D.物体做非匀变速曲线运动,其速度越来越大

10、用v0表示平抛运动物体的初速度,h表示抛出点离水平地面的高度。关于平抛运动规律,以下说法中正确的有( )

,h共同决定

A.物体在空中运动的时间由v

决定

B.在空中运动的水平位移只由v

,h共同决定

C.落地时瞬时速度的大小由v

,h共同决定

D.物体在空中运动的过程中的速度变化量由v

11、某物理学习小组在做“研究平抛运动”的实验时，得到小球做平抛运动的轨迹，以小球被抛出的位置为原点，初速度的方向为x轴的方向，

竖直向下的方向为y轴的方向，建立平面直角坐标系，如图所示。

该小组对实验进一步分析，分别画出了x、y、和动能随时间t

变化关系的示意图，其中不正确的是（）

A. B. C. D.

二、非选择题

1、某同学用图示装置研究平抛运动及其特点，他的实验操作是：在小球A、B 处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开。

他观察到的现象是：小球A、B______填“同时”或“不同时”落地；

让A、B球恢复初始状态，用较大的力敲击弹性金属片，A球在空中运动的时间将______填“变长”、“不变”或“变短”；

上述现象说明：平抛运动的时间与______大小无关，平抛运动的竖直分运动是______运动。

2、如图所示，河宽d＝120 m，设小船在静水中的速度为v1，河水的流速为v2.小船从A点出发，在过河时，船身保持平行移动．若出发时船头指向河对岸上游的B点，经过10 min，小船恰好到达河正对岸的C点；若出发时船头指向河正对岸的C点，经过8 min，船到达C点下游的D点．求：

图

(1)小船在静水中的速度v1的大小；

(2)河水的流速v2的大小；

(3)在第二次过河中小船被冲向下游的距离s CD.

3、一轿车以30 m/s的速率沿半径为60 m的圆形跑道行驶。当轿车从A点运动到B点时,轿车和圆心的连线转过的角度θ=90°,求:

(1)此过程中轿车位移的大小。

(2)此过程中轿车运动的路程。

(3)轿车运动的向心加速度的大小。

参考答案

一、选择题 1、C 2、B 3、C 4、C 5、C

解析：共轴转动的各点角速度相等，故A 、B 两点的角速度相等；A 点的转动半径为Rcos 30°＝3

2R ，B 点的转动半径为R ，根据v ＝R ω公式，线速度之

比v A ∶v B ＝R A ∶R B ＝3

2R ∶R ＝3∶2，故A 、B 、D 错误，C 正确。

6、B

7、B

解析：汽车通过桥的最高点时受力如图，根据牛顿第二定律得：mg-N=R mv 2

桥面对汽车的支持力：mg-R

mv 2

=N 根据牛顿第三定律，汽车对桥面的压力：N 、

mg-R

mv 2

﹤mg 8、ACD 9、C

解析:物体原来所受的合力为零,当把与速度反方向的2 N 的力水平旋转90°后,其受力相当于如图所示,其中F 是F x ,F y 的合力,即F=2

N,且大小、方向都不

变,是恒力,则物体的加速度a== m/s 2= m/s 2。又因为F 与v 的夹角θ<90°,所以物体做速度越来越大、加速度恒为 m/s 2 的匀变速曲线运动。故选项C

正确。 10、C 解析:由t=

知,物体在空中运动的时间取决于下落高度h,与初速度v 0无关,A

错误;由x=v 0t=v 0知,水平位移由初速度v 0和下落高度h 共同决定,B 错误;由

v t =

=

知,落地速度与初速度v 0和下落高度h 均有关,C 正确;

因为平抛运动的加速度为g,所以其速度改变的大小Δv=g Δt,只与运动时间有关,方向竖直向下,D 错误。 11、C

二、非选择题

1、(1)同时 (2)不变 (3)初速度 自由落体

2、解析：(1)小船从A 点出发，若船头指向河正对岸的C 点，则此时过河时间最短，故有v 1＝d

t

min

＝

120

60×8

m/s ＝0.25 m/s. (2)设AB 与河岸上游成α角，由题意可知，此时恰好到达河正对岸的C 点，故v 1沿河岸方向的分速度大小恰好等于河水的流速v 2的大小，即v 2＝v 1cos α，此时过河时间为t ＝

d v 1sin α

，所以sin α＝d

v 1t ＝0.8

故v 2＝v 1cos α＝0.15 m/s

(3)在第二次过河中小船被冲向下游的距离为 s CD ＝v 2t min ＝72 m.

答案：(1)0.25 m/s (2)0.15 m/s (3)72 m

3、解析:(1)轿车的位移为从初位置到末位置的有向线段,其大小为线段的长度s,s=2R=2×60 m ≈85 m 。 (2)路程等于弧长,l=R θ≈60×

2

14

.3 m=94.2 m 。

(3)向心加速度的大小a=R V 2=60

302

m/s 2=15 m/s 2。

答案:(1)85 m (2)94.2 m (3)15 m/s 2