高考物理新力学知识点之曲线运动易错题汇编含答案(1)

高考物理新力学知识点之曲线运动易错题汇编含答案(1)
一、选择题
1．如图所示，B和C 是一组塔轮，固定在同一转动轴上，其半径之比为R B∶R C＝3∶2，A 轮的半径与C轮相同，且A轮与B轮紧靠在一起，当A 轮绕其中心的竖直轴转动时，由于摩擦的作用，B 轮也随之无滑动地转动起来．a、b、c 分别为三轮边缘上的三个点，则a、b、c 三点在运动过程中的（）
A．线速度大小之比为 3∶2∶2
B．角速度之比为 3∶3∶2
C．向心加速度大小之比为 9∶6∶4
D．转速之比为 2∶3∶2
平面内运动，在x方向的速度图像和y方向的位移图2．有一个质量为4kg的物体在x y
像分别如图甲、乙所示，下列说法正确的是（）
A．物体做匀变速直线运动B．物体所受的合外力为22 N
C．2 s时物体的速度为6 m/s D．0时刻物体的速度为5 m/s
3．如图所示，小孩用玩具手枪在同一位置沿水平方向先后射出两粒弹珠，击中竖直墙上M、N两点（空气阻力不计），初速度大小分别为v M、v N，、运动时间分别为t M、t N，则
A．v M=v N B．v M>v N
C．t M>t N D．t M=t N
4．质量为m的小球在竖直平面内的圆管轨道内运动，小球的直径略小于圆管的直径，如
v 图所示．已知小球以速度v通过最高点时对圆管的外壁的压力恰好为mg，则小球以速度
2通过圆管的最高点时()．
A．小球对圆管的内、外壁均无压力
mg
B．小球对圆管的内壁压力等于
2
mg
C．小球对圆管的外壁压力等于
2
D．小球对圆管的内壁压力等于mg
5．某质点同时受到在同一平面内的几个恒力作用而平衡，某时刻突然撤去其中一个力，以后这物体将（）
①可能做匀加速直线运动；②可能做匀速直线运动；③其轨迹可能为抛物线；④可能做匀速圆周运动．
A．①③B．①②③C．①③④D．①②③④
6．小明玩飞镖游戏时，从同一位置先后以速度v A和v B将飞镖水平掷出，依次落在靶盘上的A、B两点，如图所示，飞镖在空中运动的时间分别t A和t B．不计空气阻力，则
（）
A．v A＜v B，t A＜t B
B．v A＜v B，t A＞t B
C．v A＞v B，t A＞t B
D．v A＞v B，t A＜t B
7．如图所示，P是水平地面上的一点，A、B、C、D在同一条竖直线上，且AB=BC=CD.从A、B、C三点分别水平抛出一个物体，这三个物体都落在水平地面上的P点．则三个物体抛出时的速度大小之比为v A∶v B∶v C为()
A236
B．1:2:3
C．1∶2∶3
D．1∶1∶1
8．如图所示，歼-15沿曲线MN向上爬升，速度逐渐增大，图中画出表示歼-15在P点受到合力的四种方向，其中可能的是
A．①B．②C．③D．④
9．如图所示，一质量为m的汽车保持恒定的速率运动，若通过凸形路面最高处时对路面的压力为F1 ，通过凹形路面最低处时对路面的压力为F2，则（）
A．F1= mg B．F1>mg C．F2= mg D．F2>mg
10．演示向心力的仪器如图所示。

转动手柄1，可使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动。

皮带分别套在塔轮2和3上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以几种不同的角速度做匀速圆周运动。

小球做圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8，标尺8上露出的红白相间等分格子的多少可以显示出两个球所受向心力的大小。

现将小球分别放在两边的槽内，为探究小球所受向心力大小与角速度的关系，下列做法正确的是
（）
3
A．在小球运动半径相等的情况下，用质量相同的钢球做实验
B．在小球运动半径相等的情况下，用质量不同的钢球做实验
C．在小球运动半径不等的情况下，用质量不同的钢球做实验
D．在小球运动半径不等的情况下，用质量相同的钢球做实验
11．如图所示，人在岸上用轻绳拉船，若要使船匀速行进，则人拉的绳端将做（）
A．减速运动
B．匀加速运动
C．变加速运动
D．匀速运动
12．光滑水平面上，小球m的拉力F作用下做匀速圆周运动，若小球运动到P点时，拉力F发生变化，下列关于小球运动情况的说法正确的是（）
A．若拉力突然消失，小球将沿轨迹Pb做离心运动
B．若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pa做离心运动
C．若拉力突然变大，小球将可能沿半径朝圆心运动
D．若拉力突然变大，小球将可能沿轨迹Pc做近心运动
13．如图所示，固定在水平地面上的圆弧形容器，容器两端A、C在同一高度上，B为容器的最低点，圆弧上E、F两点也处在同一高度，容器的AB段粗糙，BC段光滑。

一个可以看成质点的小球，从容器内的A点由静止释放后沿容器内壁运动到F以上、C点以下的H点(图中未画出)的过程中，则
A．小球运动到H点时加速度为零
B．小球运动到E点时的向心加速度和F点时大小相等
C．小球运动到E点时的切向加速度和F点时的大小相等
D．小球运动到E点时的切向加速度比F点时的小
14．把一个小球放在光滑的玻璃漏斗中，晃动漏斗，可使小球沿漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动．如图所示，关于小球的受力情况，下列说法正确的是（）
A ．重力、漏斗壁的支持力
B ．重力、漏斗壁的支持力及向心力
C ．重力、漏斗壁的支持力、摩擦力及向心力
D ．小球受到的合力为零
15．一位同学做飞镖游戏，已知圆盘的直径为d ，飞镖距圆盘为L ，且对准圆盘上边缘的A 点水平抛出，初速度为v 0，飞镖抛出的同时，圆盘以垂直圆盘过盘心O 的水平轴匀速运动，角速度为ω.若飞镖恰好击中A 点，则下列关系正确的是( )
A ．dv ＝L 2g
B ．ωL ＝π(1＋2n )v 0，(n ＝0,1,2,3…)
C ．v 0＝ω
2
d D ．dω2＝g π2(1＋2n )2，(n ＝0,1,2,3…)
16．如图所示，粗糙程度处处相同的半圆形竖直轨道固定放置，其半径为R ，直径POQ 水平。

一质量为m 的小物块（可视为质点）自P 点由静止开始沿轨道下滑，滑到轨道最低点N 时，小物块对轨道的压力大小为2mg ，g 为重力加速度的大小。

则下列说法正确的是（ ）
A ．小物块到达最低点N 时的速度大小为2gR
B ．小物块从P 点运动到N 点的过程中重力做功为mgR
C ．小物块从P 点运动到N 点的过程中克服摩擦力所做的功为mgR
D ．小物块从P 点开始运动经过N 点后恰好可以到达Q 点
17．如图所示，一小球从斜面顶端沿水平方向飞出，后又落回到斜面上。

已知斜面的倾角为θ，小球初速度大小为v 0，不计空气阻力，重力加速度为g ，下列说法正确的是
A ．小球从飞出到落回到斜面上的时间为0
v g
B ．小球落回到斜面上时的速度大小为
cos 2v
C ．减小小球的初速度，则小球落回到斜面上时速度方向与斜面的夹角也减小
D ．若小球以2v 0水平飞出，且小球仍能落回到斜面上，则小球落回到斜面上的速度大小是原来落回到斜面上速度大小的2倍
18．如图所示，某人由A点划船渡河，船头指向始终与河岸垂直，小船在静水中的速度恒定，则（）
A．小船能到达对岸的位置是正对岸的B点
B．小船能到达对岸的位置是正对岸的B点的左侧
C．水流加快，过河的时间将变短
D．小船到达对岸的时间与水流速无关
19．中国选手王峥在第七届世界军人运动会上获得链球项目的金牌。

如图所示，王峥双手握住柄环，站在投掷圈后缘，经过预摆和3～4圈连续加速旋转及最后用力，将链球掷出。

整个过程可简化为加速圆周运动和斜抛运动，忽略空气阻力，则下列说法中正确的是
A．链球圆周运动过程中，链球受到的拉力指向圆心
B．链球掷出瞬间速度方向沿该点圆周运动的径向
C．链球掷出后做匀变速运动
D．链球掷出后运动时间与速度的方向无关
20．一水平抛出的小球落到一倾角为θ的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如图中虚线所示。

小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为（）
A．tanθB．2tanθC．
1
tanθ
D．
1
2tanθ
21．如图所示，水平地面上不同位置的三个物体沿三条不同的路径抛出，最终落在同一点，三条路径的最高点是等高的，若忽略空气阻力的影响，下列说法正确的是（）
A．沿路径3抛出的物体落地的速率最大
B．沿路径3抛出的物体在空中运动的时间最长
C．三个物体抛出时初速度的竖直分量相等，水平分量不等
D．三个物体抛出时初速度的水平分量相等，竖直分量不等
22．一物体在以xOy为直角坐标系的平面上运动，其运动规律为x=－2t2－4t，y=3t2＋6t （式中的物理量单位均为国际单位），关于物体的运动，下列说法正确的是（）A．物体在x轴方向上做匀减速直线运动
B．物体运动的轨迹是一条直线
C．物体在y轴方向上做变加速直线运动
D．物体运动的轨迹是一条曲线
23．质量为2kg的物体在水平面内做曲线运动，已知x方向的位移-时间图像和y方向的速度-时间图像分别如图甲、乙所示。

下列说法正确的是
A．质点初速度的方向与合外力方向垂直
B．3s末质点速度大小为10m/s
C．质点的初速度大小为6m/ s
D．质点所受的合外力大小为2N
24．一辆卡车匀速通过如图所示的地段，爆胎可能性最大的位置是
A．a处 B．b处
C．c处 D．d处
25．质量为m的飞机以恒定速率v在空中水平盘旋，其做匀速圆周运动的半径为R，重力加速度为g，则空气对飞机的作用力大小为（）
A． B． C． D．
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一、选择题
1．C
解析：C 【解析】 【详解】
轮A 、轮B 靠摩擦传动，边缘点线速度相等，故：v a ：v b =1：1；根据公式v=rω，有：ωa ：ωb =3：2；根据ω=2πn ，有：n a ：n b =3：2；根据a =vω，有：a a ：a b =3：2；轮B 、轮C 是共轴传动，角速度相等，故：ωb ：ωc =1：1；根据公式v=rω，有：v b ：v c =3：2；根据ω=2πn ，有：n b ：n c =1：1；根据a=vω，有：a b ：a c =3：2；综合得到：v a ：v b ：v c =3：3：2；ωa ：ωb ：ωc =3：2：2；n a ：n b ：n c =3：2：2；a a ：a b ：a c =9：6：4，故ABD 错误，C 正确。

2．D
解析：D 【解析】 【分析】 【详解】
A ．从图中可知物体在x 轴方向上做匀加速直线运动，在y 方向上做匀速直线运动，合力恒定，合力方向与速度方向不共线，故质点做匀变速曲线运动，A 错误；
B ．由图知物体的加速度
263 1.5m /s 2
v a t ∆-=
==∆ 根据牛顿第二定律
4 1.56N F ma ==⨯=
B 错误；
C ．由图知，2s 末在x 方向上速度为6m/s ，在y 方向上初速度为8
m /s 4m /s 2
=匀速运动，根据运动的合成，则质点的初速度的大小为
/s v ==
故C 错误；
D ．由图知，在x 方向上做初速度为3m/s ，在y 方向上初速度为4m/s 的匀速运动，根据运动的合成，则质点的初速度的大小为
5m /s v ==
故D 正确。

故选D 。

3．B
解析：B 【解析】 【详解】
CD ．弹珠做平抛运动，竖直方向上做自由落体运动，有：
212
h gt =
可得：
t =
因竖直下落高度h M ＜h N ，可得t M ＜t N ，故CD 错误； AB ．两弹珠水平位移x 相等，水平方向做匀速直线运动，有：
x =vt ，
则v M ＞v N ，故A 错误，B 正确。

故选B 。

4．B
解析：B 【解析】 【分析】 【详解】
以小球为研究对象,小球以速度v 通过最高点C 时,根据牛顿第二定律得
2
v mg mg m r
+=
当小球以速度
2
v
通过圆管的最高点,根据牛顿第二定律得: 22
v mg N m r
+=（）
计算得出
2
mg N =-
负号表示圆管对小球的作用力向上,即小球对圆管的内壁压力等于2
mg
，故B 正确； 故选B 。

5．A
解析：A 【解析】 【分析】
物体做曲线运动的条件是：合力的方向与初速度的方向不再同一直线上．在同一直线上就做直线运动．根据平衡条件有：质点同时受到在同一平面内的几个恒力作用而平衡时，其中任意一个力与剩余的力的合力等值反向．以上两条是解本题的关键． 【详解】
质点同时受到在同一平面内的几个恒力作用而平衡时，其中任意一个力与剩余的力的合力等值反向．若物体原来是匀速运动的．当撤去其中一个力，那么剩余的力的合力可能会与
原来的运动方向有几种情况：第一种情况，方向相同，则做匀加速直线运动；故①正确．第二种情况，方向相反，则做匀减速直线运动；第三种情况，成90度角，则做类平抛运动，轨迹是抛物线；故③正确．第四种情况，成任意锐角或钝角，则一般的曲线运动．若物体原来是静止的，当撤去其中一个力后，物体只会做匀加速直线运动．原来平衡状态，撤除一个力之后，合力不为0，不可能匀速运动，故②不正确，要是物体做匀速圆周运动，合力的方向必须时刻变化，指向圆心，在本题中是做不到的．故④不正确．故①③正确．故选A ．
6．D
解析：D 【解析】 根据2h
t g
=
知，B 飞镖下降的高度大，则A B t t <，根据0v xt =知，两飞镖的水平位移相等，A 的时间短，则A B v v >，，故ABC 错误，D 正确； 故选D 。

【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移。

7．A
解析：A 【解析】
试题分析：竖直方向：水平方向：；解得：
，由题意
知：
,水平射程相同，故
考点:平抛运动．
8．B
解析：B 【解析】 【详解】
物体做曲线运动时，合力指向轨迹的内侧，故③④错误；因为飞机的速度增大，故合力应与速度方向（沿轨迹切线方向）的夹角为锐角，所以①错误②正确；综上可知B 正确，ACD 错误。

故选B 。

9．D
解析：D 【解析】 【分析】 【详解】
汽车通过凸形桥和凹形桥时均做圆周运动，因此要对汽车进行正确的受力分析，然后利用向心力公式求解．
设汽车通过凹形桥最低点和凸形桥最高点时所受支持力分别为2F'和1F'，根据向心力公式有： 通过凹形桥最低点时2
2mv F'-G r
=， 通过凸形桥最高点时：2
1mv G F'r
-=， 由于m 、v 、r 均相等，固有21F G F '>'>，根据牛顿第三定律可知1122F F'F F'==，：，故ABC 错误，D 正确．
故选D ．
【点睛】
生活中有许多圆周运动的实例，要能通过所学知识，对其进行分析，提高应用物理知识解决实际问题能力．
10．A
解析：A
【解析】
【分析】
【详解】
本题采用控制变量法，为探究小球所受向心力大小与角速度的关系，应使两个小球质量相同，运动轨道半径相同，只有角速度不同，比较向心力大小关系，因此A 正确，BCD 错误。

故选A 。

11．A
解析：A
【解析】
【详解】
由题意可知，人匀速拉船，根据运动的分解与合成，则有速度的分解，如图所示：
v 1是人拉船的速度，v 2是船行驶的速度，设绳子与水平夹角为θ，则有：v 1=v 2cos θ,随着θ增大，由于v 2不变，所以v 1减小，且非均匀减小;故A 正确，B,C,D 错误.故选A.
12．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
A ．若拉力突然消失，小球将做匀速直线运动，则小球将沿轨迹Pa 做离心运动．故A 项错
误．
B ．若拉力突然变小，小球不可能沿轨迹Pa 做离心运动；小球可能沿轨迹Pb 做离心运动．故B 项错误．
CD ．若拉力突然变大，小球将做近心运动，可能沿轨迹Pc 做近心运动，不可能沿半径朝圆心运动．故C 项错误，D 项正确。

13．D
解析：D
【解析】
【分析】
小球运动到H 点时，受合外力不为零，则加速度不为零；小球运动到E 点时的速度和F 点时的速度大小不相等，根据2
v a R
=可知向心加速度关系；根据动能定理牛顿第二定律判断小球运动到E 点和F 点时的切向加速度关系.
【详解】
小球运动到H 点时，受合外力不为零，则加速度不为零，选项A 错误；小球运动到E 点时
的速度和F 点时的速度大小不相等，根据2
v a R
=可知，向心加速度不相等，选项B 错误；设EF 两点所在的曲面的切面的倾角均为θ，则在F 点的切向加速度：a F =gsin θ；在E 点的切向加速度：a E =gsin θ-μgcos θ；即小球运动到E 点时的切向加速度比F 点时的小，选项D 正确，C 错误；故选D.
14．A
解析：A
【解析】
【分析】
【详解】
小球受重力和支持力两个力的作用，靠两个力的合力提供向心力，向心力找不到施力物体，是做圆周运动所需要的力，靠其它力提供．故A 正确，BCD 错误．
故选A ．
15．B
解析：B
【解析】
【分析】
【详解】
A 、D 项：平抛的竖直位移为d ，则212
d gt =，联立有： 2221(21)2
d g n ωπ=+ 2202dv gL =
故AD 错误；
B 、
C 项：飞镖做平抛运动的同时，圆盘上A 点做匀速圆周运动，恰好击中A 点，说明A 点正好在最低点被击中，设时间为t ，飞镖飞行时间t 和圆盘转动的周期满足： (0,1,2......)2T t nT n =+
= 由2T π
ω
=和0L v t =得： 0(21)L n v ωπ=+ ，故B 正确，C 错误；
故选B ．
16．B
解析：B
【解析】
【分析】
【详解】
A ．设小物块到达最低点N 时的速度大小为v ，在N 点，根据牛顿第二定律得
2
N v F mg m R
-= 据题意有
N 2F mg =
联立得
v =故A 错误；
B ．小物块从P 点运动到N 点的过程中重力做功为
W mgR =
故B 正确；
C ．小物块从P 点运动到N 点的过程，由动能定理得
2102
f mgR W mv -=
- 解得 12
f W mgR =
故C 错误； D ．由于小物块要克服摩擦力做功，机械能不断减少，所以小物块不可能到达Q 点，故D 错误。

故选B 。

17．D
解析：D
【解析】
A ．小球从斜面做平抛运动又落回到斜面上，位移在水平方向的夹角等于斜面的倾斜角，有：
tan 2y gt x v θ=
= 解得： 02tan v t g
θ=
故A 错误； B ．根据速度夹角α和位移夹角θ的关系式：
tan 2tan αθ=
结合数学知识有：
cos α=
所以小球落到斜面上时的速度大小
cos v v α==故B 错误；
C ．根据速度夹角α和位移夹角θ的关系式：
tan 2tan αθ=
小球落到斜面上时速度方向和初速度无关，方向始终不变，故C 错误；
D ．小球落到斜面上时的速度大小
v =即小球落到斜面上时的速度大小和初速度成正比，所以若小球以02v 水平飞出，假设小球仍能落回到斜面上，则小球落到斜面上的速度大小是以0v 飞出时落回到斜面上的2倍，故D 正确；
故选D 。

18．D
解析：D
【解析】
【分析】
根据运动和合成与分解，将小船的速度分解为垂直河岸的速度与沿河岸的速度。

【详解】
AB ．小船参与了两个运动，一个是船开向对岸，一个沿河顺水漂流，因此到达对岸时，一定到达B 点的右则，AB 错误；
CD ．小船到达对岸的时间是由垂直于河岸方向的速度决定的，由于船头指向正对岸 ，也就是小船在静水中的速度决定的，与水流的速度无关，C 错误，D 正确。

19．C
解析：C
【解析】
【详解】
A ．链球做加速圆周运动，故拉力和瞬时速度成锐角，既有拉力的分力指向圆心提供向心力，又有拉力的分力沿切向，提供切向加速度增大速度，故A 错误；
B ．曲线运动的瞬时速度是轨迹的切线方向，故链球掷出瞬间速度方向应该沿圆周在这一点的切向，故B 错误；
C ．链球掷出后只受重力而不计空气阻力，则合外力产生的加速度恒为g ，速度会均匀改变，故其做匀变速运动，C 正确；
D ．链球掷出后做斜抛运动，运动时间由竖直分运动决定，而竖直分速度的大小与夹角有关，则链球掷出后运动时间与速度的方向有关，故D 错误。

故选C 。

20．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
物体做平抛运动，我们可以把平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动来求解，两个方向运动的时间相当。

由题意知道，物体垂直打在斜面上，末速度与斜面垂直，也就是说末速度与竖直方向的夹角等于斜面倾角θ，则有：
00tan y v v v gt
θ=
= 则下落高度与水平射程之比为： 1221222tan 00
gt y gt x v t v t θ=== 所以D 选项正确；
故选D 。

21．C
解析：C
【解析】
【分析】
【详解】 三球在竖直方向上上升的最大高度相同，根据22y
v h g =知，三球抛出时初速度在竖直方向上
分量相等，根据y
v t g =，结合对称性知，物体在空中运动的时间相等，因为小球1的水平
位移最大，时间相等，可知小球1的水平分速度最大，根据平行四边形定则知，沿路径1抛出的物体落地速率最大。

故C 正确，ABD 错误。

故选C 。

22．B
解析：B
【解析】
【分析】
【详解】
A ．根据匀变速直线运动的规律2012
x v t at =+可知x 方向初速度和加速度分别为 m/s x v =-4
2222m/s 4m/s x a =-⨯=-
速度与加速度同向，物体在x 轴方向上做匀加速直线运动，A 错误；
B ．y 方向初速度和加速度分别为
6m/s y v =
2232m/s 6m/s y a =⨯=
则初始时刻
63tan 42
y
y x x v a v a θ====-- 可知初速度与加速度共线，物体运动的轨迹是一条直线，B 正确，D 错误；
C ．物体在y 轴方向上加速度恒定且与速度同向，所以物体做匀加速直线运动，C 错误。

故选B 。

23．A
解析：A
【解析】
【详解】
AC 、由图甲可知，质点在x 方向上的初速度为124m /s 3x v =
=，沿x 方向的加速度为0；y 方向上的初速度为0，加速度：22m /s m s 63
2/a v t ∆=∆==，可知质点的初速度沿x 方向，大小为4m/s ，而加速度沿y 方向，根据牛顿第二定律可知，质点受到的合外力的方向沿y 方向，与初速度的方向垂直，A 正确C 错误；
B 、质点在x 轴方向做速度为4m/s 的匀速直线运动，在y 轴方向上做初速度为零的匀加速直线运动，质点的加速度方向沿y 轴方向，3s 末沿y 方向的分速度为6m/s ，所以3s 末质点
的速度：2222364213m /s x y v v v =+=+=，B 错误；
D 、根据牛顿第二定律可知，质点受到的合外力：F =ma =2×2=4N ，D 错误．
24．D
解析：D
【解析】在坡顶， 2N v mg F m r -=，解得2
N v F mg m mg r
-＝＜， 在坡谷， 2N v F mg m r -=，解得2
N v F mg m mg r
+＝＞， 可知r 越小， N F 越大，可知D 点压力最大，则D 点最容易爆胎，故ABC 错误，D 正确。

点睛：本题考查运用物理知识分析处理实际问题的能力，知道最高点和最低点向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解。

25．A
解析：A
【解析】飞机做圆周运动所需的向心力由重力mg 和空气对飞机的作用力F 的合力提供， 根据勾股定理：
，故A 正确；BCD 错误； 故选A。