江苏省徐州市2020届高考物理二轮复习 专题3力与曲线运动导学案(无答案)

(专题 3 力与曲线运动)

1.如图所示，绳子的一端固定在O 点，另一端拴一重物在光滑水平面上做匀速圆周运动，下列说法正确的是( )

A.转速相同时，绳短的容易断

B.周期相同时，绳短的容易断

C.线速度大小相等时，绳短的容易断

D.线速度大小相等时，绳长的容易断

2.如图所示的实验装置中，小球 A、B 完全相同。用小锤轻击弹性金属片，A 球沿水平方向抛出，同时 B 球被松开，自由下落，实验中两球同时落地。图 2 中虚线1、

2 代表离地高度不同的两个水平面，下列说法正确的是

( )

A.A 球从面 1 到面 2 的速度变化等于 B 球从面 1 到面 2 的速度

变化 B.A 球从面 1 到面 2 的速度变化等于 B 球从面 1 到面 2

的速率变化 C.A 球从面 1 到面 2 的速度变化大于 B 球从面 1 到

面 2 的速率变化 D.A 球从面 1 到面 2 的动能变化大于 B 球从面

1 到面

2 的动能变化

3.(多选)如图所示，两质量相等的卫星 A、B 绕地球做匀速圆周运动，用 R、T、

E k、S 分别表示卫星的轨道半径、周期、动能、与地心连线在单位时间内扫过的面积。下列说法中正确的有( )

R R T T A.T A ＞T B B.E kA ＞E kB

3 3 A

B

C.S A ＝S B

D. ＝

2 2 A

B

4.如图所示，竖直平面内光滑圆轨道外侧，一小球以某一水平速度 v0 从最高点 A 出发沿圆轨道运动，至 B 点时脱离轨道，最终落在水平面上的 C 点，不计空气阻 力。下列说法中正确的是( )

A.在 A 点时，小球对圆轨道压力等于其重力

B.在 B 点时，小球的加速度方向指向圆心

C.A 到 B 过程中，小球水平方向的加速度先增大后减小

D.A 到 C 过程中，小球的机械能不守恒

5.一小船在静水中的速度为 3 m /s ，它在一条河宽 150 m 、水流速度为 4 m /s 的 河流中渡河，则该小船( )

A.能到达正对岸

B.渡河的时间可能少于 50 s

C.以最短时间渡河时，它沿水流方向的位移大小为 200 m

D.以最短位移渡河时，位移大小为 150 m

6.在杂技表演中，猴子由静止开始沿竖直杆向上做加速度为 a 的匀加速运动，同 时人顶着直杆以速度 v 0 水平匀速移动，经过时间 t ，猴子沿杆向上移动的高度为 h ， 人顶杆沿水平地面移动的距离为 x ，如图 5 所示。关于猴子的运动情况，下列说法 正确的是( )

A.相对地面的运动轨迹为直线

B.相对地面做匀加速曲线运动

C.t 时刻猴子对地的速度大小为v0＋a t

D.t 时间内猴子对地的位移大小为x2＋h2

7.乒乓球在我国有广泛的群众基础，并有“国球”的美誉，里约奥运会乒乓球男子单

打决赛，马龙战胜卫冕冠军张继科夺得冠军，成为世界上第五个实现大满贯的男子选手。现讨论乒乓球发球问题：已知球台长 L、网高 h，若球在球台边缘O 点正上方某高度处，以一定的垂直于球网的水平速度发出，如图 6 所示，球恰好在最高点时刚好越过球网。假设乒乓球反弹前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反，且不考虑乒乓球的旋转和空气阻力。则根据以上信息可以求出(设重力加速度为 g)( )

A.球的初速度大小

B.发球时的高度

C.球从发出到第一次落在球台上的时间

D.球从发出到被对方运动员接住的时间

8.如图所示，将篮球从同一位置斜向上抛出，其中有两次篮球垂直撞在竖直墙上，不计空气阻力，则下列说法正确的是( )

A.从抛出到撞墙，第二次球在空中运动的时间较短

B.篮球两次撞墙的速度可能相等

C.篮球两次抛出时速度的竖直分量可能相等

D.抛出时的动能，第一次一定比第二次大

9.如图所示，粗糙水平圆盘上，质量相等的 A、B 两物块叠放在一起，随圆盘一起做匀速圆周运动。设物体间最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，则下列说法正确的是( )

＝

A.B 的向心力是 A 的 2 倍

B.盘对 B 的摩擦力是 B 对 A 的摩擦力的 2 倍

C.A 有沿半径向外滑动的趋势，B 有沿半径向内滑动的趋势

D.增大圆盘转速，发现 A、B 一起相对圆盘滑动，则 A、B 之间的动摩擦因数μA 大于 B 与盘之间的动摩擦因数μB

10.两根长度不同的细线下面分别悬挂着小球，细线上端固定在同一点，若两个小球以相同的角速度，绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动，则两个小球在运动过程中的相对位置关系示意图正确的是( )

11.如图所示，半径为R＝1 m 内径很小的粗糙半圆管竖直放置，一直径略小于半

圆管内径、质量为 m＝1 kg 的小球，在水平恒力 F 250

17

N 的作用下由静止沿光

滑水平面从 A 点运动到 B 点，A、B 两点间的距离x＝

17

5

m，当小球运动到 B 点时撤去外力F，小球经半圆管道运动到最高点 C，此时球对外轨的压力F N＝2.6mg，

然后垂直打在倾角为θ＝45°的斜面上 D 处(取 g＝10 m/s 2

)。求：

(1)小球在 B 点时的速度的大小；

(2)小球在 C 点时的速度的大小；

(3)小球由 B 到 C 的过程中克服摩擦力做的功；

(4)D 点距地面的高度。

12.如图所示，在倾角θ＝30°的光滑斜面上，长为 L 的细线一端固定，另一端连接

质量为 m 的小球，小球在斜面上做圆周运动，A、B 分别是圆弧的最高点和最低点，若小球在 A、B 点做圆周运动的最小速度分别为 v A、v B，重力加速度为 g，则

( )

A.v A＝0

B.v A＝gL

C.v B＝

1

210gL

D.v B＝

3gL

13.关于绕地运行的人造地球卫星，下列说法正确的是( )

A.卫星离地球越远，线速度越大

B.卫星运行的瞬时速度可以大于 7.9 k m/s

C.同一圆轨道上运行的两颗卫星，向心力大小一定相等

D.地球同步卫星可以经过两极上空

14.一颗卫星绕地球沿椭圆轨道运动，A、B 是卫星运动的远地点和近地点。下列说法正确的是( )

A.卫星在 A 点的角速度大于 B 点的角速度

B.卫星在 A 点的加速度小于 B 点的加速度

C.卫星由 A 运动到 B 过程中动能减小，势能增加

D.卫星由 A 运动到 B 过程中引力做正功，机械能增大

15.若以固定点为起点画出若干矢量，分别代表质点在不同时刻的速度，这些矢量的末端所形成的轨迹被定义为“速矢端迹”，则以下说法中不正确的是( )

A.匀速直线运动的速矢端迹是点

B.匀加速直线运动的速矢端迹是射线

C.匀速圆周运动的速矢端迹是圆

D.平抛运动的速矢端迹是抛物线

16.如图所示，人在岸上用轻绳拉船，若人匀速拉绳，则船将做

( )

A.匀速运动

B.匀加速运动

C.变加速运动

D.减速运动

17..2020 年 10 月 19 日，“神舟十一号”载人飞船与“天宫二号”空间实验室成功实现自动交会对接。两名航天员景海鹏和陈冬成功从“神舟十一号”飞船进入“天宫二号”实验舱。已知“神州十一号”飞船的运行周期为 T，距地球表面的高度为 h，地球半径为R，引力常量为G，“神州十一号”飞船的运行轨道可视为圆轨道，则( )

A.飞船的质量为m＝

23

2

4()

R h

GT

π+

B.飞船飞行的速度大小为 v＝2R T π

C.地球的质量为M＝

23

2 4R GT π

D.地球表面的重力加速度为g＝

23

22

4()

R h

R T

π+

18.如图所示，为自行车的传动机构，行驶时与地面不打滑。a、c 为与车轴等高的轮胎上的两点，d 为轮胎与地面的接触点，b 为轮胎上的最高点。行驶过程中( )

A.c 处角速度最大

B.a 处速度方向竖直向下

C.b 处向心加速度指向 d

D.a、b、c、d 四处速度大小相等

19.电视综艺节目《加油向未来》中有一个橄榄球空中击剑游戏：宝剑从空中 B 点

自由下落，同时橄榄球从 A 点以速度 v0 沿 AB 方向抛出，恰好在空中 C 点击中剑

尖，不计空气阻力。关于橄榄球，下列说法正确的是

( )

A.在空中运动的加速度大于宝剑下落的加速度

B.若以大于 v0 的速度沿原方向抛出，一定能在 C 点上方击中剑

尖 C.若以小于 v0 的速度沿原方向抛出，一定能在 C 点下方击中

剑尖D.无论以多大速度沿原方向抛出，都能击中剑尖

20.如图所示，竖直面内的光滑圆轨道处于固定状态，一轻弹簧一端连接在圆轨道圆心的光滑转轴上，另一端与圆轨道上的小球相连，小球的质量为 1 kg，当小球以 2 m/s的速度通过圆轨道的最低点时，球对轨道的压力为 20 N，轨道的半径r

＝0.5 m，重力加速度 g＝10 m/s 2

，则小球要能通过圆轨道的最高点，小球在最高

点的速度至少为( )

A.1 m/s

B.2 m/s

C.3 m/s

D.4 m/s

21.2020 年 1 月 20 日，美国天文学家 Michael Brown 推测：太阳系有第九个大行星，其质量约为地球质量的 10 倍，直径约为地球直径的 4 倍，到太阳的平均距离约为地球到太阳平均距离的 600 倍，万有引力常量G 已知。下列说法正确的有 ( )

A.该行星绕太阳运转的周期在 1～2 万年之间

B.由题中所给的条件可以估算出太阳的密度

C.该行星表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度

D.该行星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度

22.有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是

( )

A.如图 a，汽车通过拱桥的最高点处于超重状态

B.如图 b 所示是一圆锥摆，增大θ，若保持圆锥的高不变，则圆锥摆的角速度不变

C.如图 c，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的 A、B 位置先后分别做匀速圆周运动，则在 A、B 两位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小相等

D.火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对火车轮缘会有挤压作用

23.如图所示，三个小球从同一高度处的O 点分别以水平初速度 v1、v2、v3 抛出，落在水平面上的位置分别是A、B、C，O′是O 在水平面上的射影点，且O′A∶O′B∶O′C＝1∶ 3∶ 5。若不计空气阻力，则下列说法正确的是( )

A.v1∶v2∶v3＝1∶ 3∶ 5

B.三个小球下落的时间相同

C.三个小球落地的速度相同

D.三个小球落地的动能相同

24.“水流星”是一种常见的杂技项目，该运动可以简化为轻绳一端系着小球在竖直平面内的圆周运动模型。已知绳长为 l，重力加速度为 g，则( )

A.小球运动到最低点Q 时，处于失重状态

B.小球初速度 v0 越大，则在P、Q 两点绳对小球的拉力差越大

C.当 v0

6gl 时，小球一定能通过最高点 P

＞

gl 时，细绳始终处于绷紧状态

D.当 v0

＜

25.所示，水平放置的圆盘上，在其边缘 C 点固定一个小桶，桶的高度不计，圆盘半径为R＝1 m，在圆盘直径CD 的正上方，与CD 平行放置一条水平滑道 AB，滑

道右端 B 与圆盘圆心 O 在同一竖直线上，且 B 点距离圆盘圆心的竖直高度 h ＝ 1.25 m ，在滑道左端静止放置质量为 m ＝0.4 kg 的物块(可视为质点)，物块与滑 道间的动摩擦因数为μ＝0.2，现用力 F ＝4 N 的水平作用力拉动物块，同时圆盘 从图示位置，以角速度ω＝2π r a d /s 绕通过圆心 O 的竖直轴匀速转动，拉力作用 在物块一段时间后撤掉，最终物块由 B 点水平抛出，恰好落入圆盘边缘的小桶内。 重力加速度取 10 m /s 2。

(1)若拉力作用时间为 0.5 s ，求所需滑道的长度； (2)求拉力作用的最短时间。

26.某兴趣小组参照伽利略时期演示平抛运动的方法制作了如图所示的实验装 置。图中水平放置的底板上竖直地固定有 M 板和 N 板。M 板上部有一半径为 R 的1圆弧形的粗糙轨道，P 为最高点，Q 为最低点，Q 点处的切线水平，距底板高

4

为 H 。N 板上固定有三个圆环。将质量为 m 的小球从 P 处静止释放，小球运动至 Q 飞出后无阻碍地通过各圆环中心，落到底板上距 Q 水平距离为 L 处。不考虑空 气阻力，重力加速度为 g 。求：

(1)小球从 P 处静止释放至落到底板上的过程中小球所受重力做的功； (2)小球运动到 Q 点时的速度大小； (3)距 Q 水平距离为

2

L

的圆环中心到底板的高度.