高考物理力学知识点之曲线运动专项训练解析含答案(5)

高考物理力学知识点之曲线运动专项训练解析含答案(5)
一、选择题
1．如图所示，从某高处水平抛出一小球，经过时间t 到达地面时，速度与水平方向的夹角为θ，不计空气阻力，重力加速度为g ．下列说法正确的是（ ）
A ．小球水平抛出时的初速度大小为tan gt θ
B ．小球在t 时间内的位移方向与水平方向的夹角为2
θ C ．若小球初速度增大，则θ减小
D ．若小球初速度增大，则平抛运动的时间变长
2．公路在通过小型水库的泄洪闸的下游时，常常要修建凹形桥,如图，汽车通过凹形桥的最低点时（ ）
A ．车的加速度为零，受力平衡
B ．车对桥的压力比汽车的重力大
C ．车对桥的压力比汽车的重力小
D ．车的速度越大，车对桥面的压力越小
3．如图所示，“跳一跳”游戏需要操作者控制棋子离开平台时的速度，使其能跳到旁边等高平台上。

棋子在某次跳跃过程中的轨迹为抛物线，经最高点时速度为v 0，此时离平台的高度为h 。

棋子质量为m ，空气阻力不计，重力加速度为g 。

则此跳跃过程（ ）
A ．所用时间2h t g =
B ．水平位移大小22h x v g
=C ．初速度的竖直分量大小为2gh D 20v gh +4．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
5．小船横渡一条两岸平行的河流，水流速度与河岸平行，船相对于水的速度大小不变，船头始终垂直指向河岸，小船的运动轨迹如图中虚线所示。

则小船在此过程中（ ）
A ．无论水流速度是否变化，这种渡河耗时最短
B ．越接近河中心，水流速度越小
C ．各处的水流速度大小相同
D ．渡河的时间随水流速度的变化而改变
6．如图所示，两小球从斜面的顶点先后以不同的初速度向右水平抛出，在斜面上的落点分别是a 和b ，不计空气阻力。

关于两小球的判断正确的是( )
A ．落在b 点的小球飞行过程中速度变化快
B ．落在a 点的小球飞行过程中速度变化大
C ．小球落在a 点和b 点时的速度方向不同
D ．两小球的飞行时间均与初速度0v 成正比
7．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 ．①③
B ．①②③
C ．①③④
D ．①②③④
8．在抗洪抢险中，战士驾驶摩托艇救人，假设江岸是平直的，洪水沿江向下游流去，水流速度为v 1，摩托艇在静水中的航速为v 2，战士救人的地点A 离岸边最近处O 的距离为d ．若战士想在最短时间内将人送上岸，则摩托艇登陆的地点离O 点的距离为（ ） A 2
2221v v B ．0 C ．21dv v D ．12
dv v 9．如图，abc 是竖直面内的光滑固定轨道，ab 水平，长度为2R ：bc 是半径为R 的四分之一的圆弧，与ab 相切于b 点．一质量为m 的小球．始终受到与重力大小相等的水平外力
的作用，自a点处从静止开始向右运动，重力加速度大小为g．小球从a点开始运动到其他轨迹最高点，机械能的增量为
A．2mgR
B．4mgR
C．5mgR
D．6mgR
10．一条小河宽100m，水流速度为8m/s，一艘快艇在静水中的速度为6m/s，用该快艇将人员送往对岸．关于该快艇的说法中正确的是（）
A．渡河的最短时间为10s
B．渡河时间随河水流速加大而增长
C．以最短位移渡河，位移大小为100m
D．以最短时间渡河，沿水流方向位移大小为400
m 3
11．如图所示，物体A和B的质量均为m，且分别与跨过定滑轮的轻绳连接（不计绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦），在用水平变力F拉物体B沿水平方向向右做匀速直线运动的过程中，下列说法正确的是
A．物体A也做匀速直线运动
B．物体A做匀加速直线运动
C．绳子对物体A的拉力等于物体A的重力
D．绳子对物体A的拉力大于物体A的重力
12．有一个质量为4kg的物体在x y
平面内运动，在x方向的速度图像和y方向的位移图像分别如图甲、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
13．乘坐如图所示游乐园的过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内沿圆周轨道运动.下列说法正确的是（）
A．车在最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，若没有保险带，人一定会掉下去B．人在最高点时对座位仍可能产生压力，但压力一定小于mg
C．人在最高点和最低点时的向心加速度大小相等
D．人在最低点时对座位的压力大于mg
14．如图，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当小车以速度v匀速向右运动当小车运动到与水平面夹角为θ时，下列关于物体A说法正确的是（）
A．物体A此时的速度大小为cos
vθ，物体A做减速运动，绳子拉力小于物体重力
B．物体A此时的速度大小为cos
vθ，物体A做加速运动，绳子拉力大于物体重力
vθ，物体A做减速运动，绳子拉力小于物体重力C．物体A此时的速度大小为/cos
vθ，物体A做加速运动，绳子拉力大于物体重力D．物体A此时的速度大小为/cos
15．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
16．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．
17．如图所示，一个内侧光滑、半径为R的四分之三圆弧竖直固定放置，A为最高点，一小球（可视为质点）与A点水平等高，当小球以某一初速度竖直向下抛出，刚好从B点内侧进入圆弧并恰好能过A点。

重力加速度为g，空气阻力不计，则（）
A．小球刚进入圆弧时，不受弹力作用
B．小球竖直向下抛出的初速度大小为gR
C．小球在最低点所受弹力的大小等于重力的5倍
D．小球不会飞出圆弧外
18．如图所示为一个做匀变速曲线运动的质点从A到E的运动轨迹示意图，已知在B点的速度与加速度相互垂直，则下列说法中正确的是( )
A．D点的速率比C点的速率大
B．A点的加速度与速度的夹角小于90°
C．A点的加速度比D点的加速度大
D．从A到D速度先增大后减小
19．某投掷游戏可简化为如图所示的物理模型，投掷者从斜面底端A正上方的某处将小球以速度v0水平抛出，小球飞行一段时间后撞在斜面上的P点，该过程水平射程为x，飞行时间为t，有关该小球运动过程中两个物理量之间的图像关系如a、b、c所示，不计空气阻力的影响，下面叙述正确的是（）
A．直线a是小球的竖直分速度随离地高度变化的关系
B．曲线b可能是小球的竖直分速度随下落高度变化的关系
C．直线c是飞行时间t随初速度v0变化的关系
D．直线c是水平射程x随初速度v0变化的关系
20．两个质量分别为2m和m的小木块a和(b可视为质点)放在水平圆盘上，a与转轴OO的距离为L，b与转轴的距离为2L，a、b之间用长为L的强度足够大的轻绳相连，木'
块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g．若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，开始时轻绳刚好伸直但无张力，用 表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是()
A ．a 比b 先达到最大静摩擦力
B ．a 、b 所受的摩擦力始终相等
C ．2kg L ω=
是b 开始滑动的临界角速度 D ．当23kg L
ω=时，a 所受摩擦力的大小为53kmg 21．在河面上方的岸上有人用长绳拴住一条小船，开始时绳与水面的夹角为30°。

人以恒定的速率v 拉绳，使小船靠岸，那么（ ）
A ．小船的速率是增大的
B ．小船的速率也是恒定的
C ．小船的速率是减小的
D ．小船的速率是均匀增大的
22．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
23．如图所示，长为0.5m 的轻质细杆,一端固定一个质量为2kg 的小球，使杆绕O 点在竖直平面内做圆周运动，小球通过最高点的速率为2m/s ，g 取10m/s 2。

关于球在不同位置受杆的作用力，下列判断正确的是
A．小球通过最高点时，杆对小球向下的拉力大小是16N
B．小球通过最高点时，杆对小球向上的支持力大小是4N
C．小球通过最低点时，杆对小球向上的拉力大小是32N
D．小球通过最低点时，杆对小球向上的拉力大小是30N
24．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
．的小球在距离小车底部20m高处以一定的初速度向左平抛，25．如图所示，质量为05kg
落在以75/
．的速度沿光滑水平面向右匀速行驶的敞篷小车中，车底涂有一层油泥，车与
m s
m s，重力加速度取
油泥的总质量为4kg．设小球在落到车底前瞬间速度是25/
2
m s．则当小球与小车相对静止时，小车的速度是（）
10/
m s
A．4/
m s
B．5/
m s
C．8.5/
D．9.5/
m s
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一、选择题
1．C
解析：C
【解析】
物体落地时竖直方向上的分速度y gt =v ．因为速度方向与水平方向的夹角为θ，所以小球的初速度0y
v gt v tan tan θθ==，故A 错误；速度与水平方向夹角的正切值0gt tan v θ=，位移与水平方向夹角的正切值200
122gt gt tan v t v α==，所以2tan tan θα=，但2θα≠，故B 错误；根据212
h gt =
，得：t =则若小球初速度增大，则平抛运动的时间不变，而速度与水平方向夹角的正切值0
gt tan v θ=，若小球初速度增大，下落时间t 不变，所以tan θ减小，即θ减小，故C 正确，D 错误；故选C ．
【点睛】平抛运动在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动．落地的时间由高度决定，知道落地时间，即可知道落地时竖直方向上的速度，根据速度与水平方向的夹角，可求出水平初速度．
2．B
解析：B
【解析】
【详解】
A 、汽车做圆周运动，速度在改变，加速度一定不为零，受力一定不平衡，故A 错误． BC 、汽车通过凹形桥的最低点时，向心力竖直向上，合力竖直向上，加速度竖直向上，根据牛顿第二定律得知，汽车过于超重状态，所以车对桥的压力比汽车的重力大，故
B 正确，
C 错误．
D 、对汽车，根据牛顿第二定律得：2
v N mg m R
-=，则得2v N mg m R =+，可见，v 越大，路面的支持力越大，据牛顿第三定律得知，车对桥面的压力越大，故D 错误． 故选B .
【点睛】
解决本题的关键搞清做圆周运动向心力的来源，即重力和支持力的合力提供向心力，结合牛顿第二定律进行求解．
3．B
解析：B
【解析】
【分析】
【详解】
A ．竖直方向由
212
h gt =
可得t =2倍，故A 错误； B ．水平位移
0022v t x v == 故B 正确；
C ．初速度的竖直分量大小为
y v gt ==
故C 错误；
D ．根据速度的合成得，初速度大小为
v 故D 错误。

故选B 。

4．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：
212h 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 。

5．A
解析：A
【解析】
【分析】
【详解】
AD ．由于船头始终垂直指向河岸，这种渡河方式耗时最短，无论水流速度是否变化，渡河的时间不变，故A 正确，D 错误；
BC ．从轨迹曲线的弯曲形状上可以知道，小船先具有向下游的加速度，小船后具有向上游的加速度，故加速度是变化的，由于水流是先加速后减速，即越接近河岸水流速度越小，
故B 、C 错误；
故选A 。

6．D
解析：D
【解析】
【分析】
两个小球做的都是平抛运动，平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动，物体的运动的时间是由竖直方向上下落的高度决定的．落地速度由高度和初速度共同决定，可列式进行分析．
【详解】
AB 、平抛运动是加速度为g 的匀变速曲线运动，速度变化一样快，b 球运动时间长所以速度变化大，故AB 错误
C 、落在a 点和b 点的小球，由2012tan gt y x v t
α==，而速度偏转角θ 应有
tan 2tan y x v gt v v θα=
==，由于θα一定所以确定 ，所以他们速度方向相同，故C 错误． D 、落在a 点和b 点的小球，由2012tan gt y x v t
α==，得02tan v t g α=，所以运动时间t 与v 0成正比，D 正确
7．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 ．
8．D
解析：D 【解析】 根据s=vt ，
因此摩托艇登陆的最短时间： t=
2
d v ， 登陆时到达O 点的距离： s=v 1t=
1
2
dv v ； 故选D.
点睛：摩托艇在水中一方面自己航行前进，另一方面沿水向下漂流，当摩托艇垂直于河岸方向航行时，到达岸上的时间最短，由速度公式的变形公式求出到达河岸的最短时间，然后求出摩托艇登陆的地点到O 点的距离．
9．C
解析：C 【解析】
本题考查了运动的合成与分解、动能定理等知识，意在考查考生综合力学规律解决问题的能力．
设小球运动到c 点的速度大小为v C ，则对小球由a 到c 的过程，由动能定理得：F ·3R -mg R =
1
2
mv c 2，又F =mg ，解得：v c 2=4gR ，小球离开c 点后，在水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，竖直方向在重力作用力下做匀减速直线运动，由牛顿第二定律可知，小球离开c 点后水平方向和竖直方向的加速度大小均为g ，则由竖直方向的运动可知，小球从离开c 点到其轨迹最高点所需的时间为:t =v C /g
a =g ，在水平方向的位移为x=
12
at 2
=2R ．由以上分析可知，小球从a 点开始运动到其轨迹最高点的过程中，水平方向的位移大小为5R ，则小球机械能的增加量△E =F ·5R =5mgR ，选项C 正确ABD 错误．
【点睛】此题将运动的合成与分解、动能定理有机融合，难度较大，能力要求较高．
10．D
解析：D 【解析】 【分析】 【详解】
A ．小船要过河时间最短，船头方向需垂直河岸方向
10050
s=s
63
t=
A错误；
B．以最短时间渡河时，船头方向需垂直河岸方向，与水流的方向垂直，不论河水速度如何变化，都不会影响渡河时间，B错误；
C．当合速度的方向与快艇在静水中的速度方向垂直时，渡河位移最短，设船头与上游所
成的夹角为θ，则有
63
cos
84
θ==渡河的最短航程
min
400
m
cos3
d
x
θ
==
C错误；
D．以最短时间渡河时，那么沿水流方向位移大小为
50400
8m=m
33
⨯
D正确。

故选Ｄ。

11．D
解析：D
【解析】
【详解】
AB、将B物体的速度v B进行分解如图所示,则v A=v B cosα,α减小,v B不变,则v A逐渐增大，说明A物体向上做加速运动，故A错误、B错误；
CD、设绳子对A的拉力大小为T，由牛顿第二定律T−mg=ma，可知绳子对A的拉力
T>mg，则物体A处于超重状态．故C错误、D正确．
故选D．
【点睛】
将B的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的分速度等于A的速度，根据平行四边形定则判断A的速度如何变化，从牛顿第二定律可知绳子对A的拉力与重力的关系．
12．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 。

13．D
解析：D 【解析】 【详解】
A. 当人与保险带间恰好没有作用力，由重力提供向心力时，
20
v mg m R
=，
则临界速度为
v 0，
当速度v A 错误；
B. 当人在最高点的速度v ，人对座位就产生压力。

以人为研究对象，根据牛顿第二定律得：
mg +N =2
v m R
，
得：
N =2
v m R
−mg ，
座位对人作用力与速度v有关，当v>2gR时，N>mg，则座位对人的压力将大于mg，故B错误；
C. 人在最高点和最低点速度大小不等，根据向心加速度公式
2
v
a
R
可知，人在最高点和最低点时的向心加速度大小不相等，故C错误；
D. 人在最低点时，加速度方向竖直向上，根据牛顿第二定律分析可知，人处于超重状态，人对座位的压力大于mg，故D正确。

故选：D。

14．B
解析：B
【解析】
【详解】
小车沿绳子方向的速度等于A的速度，设绳子与水平方向的夹角为θ，根据平行四边形定则，物体A的速度v A=v cosθ；
小车匀速向右运动时，θ减小，则A的速度增大，所以A加速上升，加速度方向向上，根据牛顿第二定律有：T-G A=m A a．知拉力大于重力。

故B正确，ACD错误。

15．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：
v1是人拉船的速度，v2是船行驶的速度，设绳子与水平夹角为θ，则有：v1=v2cosθ,随着θ增大，由于v2不变，所以v1减小，且非均匀减小;故A正确，B,C,D错误.故选A.
16．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
17．B
解析：B 【解析】 【分析】 【详解】
A ．小球刚进入圆弧时，速度不为零，则向心力不为零，此时弹力提供向心力，弹力不为零，故A 错误；
B ．恰好能过A 点说明在A 点的速度为
v =
B 正确；
C ．由抛出到最低点，由动能定理
22111
222
mgR mv mv =-
在最低点，根据牛顿第二定律
2
1v F mg m R
-=
解得小球在最低点所受弹力的大小
6F mg =
故C 错误；
D ．小球从A 点飞出做平抛运动，当竖直方向的位移为R 时，根据
212
R gt =
x vt =
解得此时的水平位移
x R =>
小球会飞出圆弧外，故D 错误。

故选B 。

18．A
解析：A 【解析】 【详解】
A ．由题意，质点运动到
B 点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，速度沿B 点轨迹的切线方向，则知加速度方向向下，合外力也向下，质点做匀变速曲线运动，合外力恒定不变，质点由
C 到
D 过程中，合外力做正功，由动能定理可得，D 点的速度比C 点速度大，故A 正确；
B ．物体在A 点受力的方向向下，而速度的方向向右上方，A 点的加速度与速度的夹角大于90°．故B 正确；
C ．质点做匀变速曲线运动，加速度不变，则A 点的加速度等于
D 点的加速度，故C 错误；
D ．由A 的分析可知，质点由A 到D 过程中，加速度的方向向下，速度的方向从斜向右上方变为斜向右下方，从A 到D 速度先减小后增大．故D 错误．
19．B
解析：B 【解析】 【分析】 【详解】
A ．设离地的高度为h ，抛出点的高度H ，根据2
2()y v g H h =-）得，竖直分速度
y v =
知竖直分速度与离地的高度h 不是一次函数关系．故A 错误． B ．设下落的高度为h ，则
y v =可知曲线b 可能是小球竖直分速度随下落高度变化的关系．故B 正确． C ．设抛出点的高度为H ，则
2012tan H gt
v t
θ-
=
可知飞行时间与初速度的关系不是线性关系．故C 错误．
D ．根据0x v t =知，因为小球落在斜面上的时间不是定量，则水平射程与初速度的关系不是线性关系．故D 错误． 故选B 。

20．D
解析：D 【解析】 【详解】
A 、
B 两个木块的最大静摩擦力相等．木块随圆盘一起转动，静摩擦力提供向心力，由牛顿第二定律得：木块所受的静摩擦力f=mω2r ，m 、ω相等，f∝r，所以b 所受的静摩擦力大于a 的静摩擦力，当圆盘的角速度增大时b 的静摩擦力先达到最大值，所以b 一定比a 先开始滑动，故AB 错误；当a 刚要滑动时，有kmg=mω2∙l
，解得：ω=C 错误；以a
为研究对象，当ω=2l ，可解得：f=23kmg ，故
D 正确．故选D. 【点睛】
本题的关键是正确分析木块的受力，明确木块做圆周运动时，静摩擦力提供向心力，把握
住临界条件：静摩擦力达到最大，由牛顿第二定律分析解答.
21．A
解析：A 【解析】 【分析】 【详解】
船的速度等于沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度，根据平行四边形定则，有
cos =v v θ船
则
=
cos v v θ
船 由于人以恒定的速率v 拉绳，且夹角θ在不断增大，那么小船的速率是增大的，故A 正确，BCD 。

故选A 。

22．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 。

23．B
解析：B 【解析】 【详解】
AB 、设小球在最高点时，重力刚好能提供向心力时，小球的速度为v ，根据牛顿第二定律
有2
v mg m L
=，解得5m /s v =，由于12m /s v v =<，所以杆在最高点对小球产生支持
力，方向向上，设大小为N ，由牛顿第二定律有2
1mg N m v L
-=，代入数据可得N =4N ，B
正确A 错误；
CD 、设小球运动到最低点的速度为2v ，由动能定理有22
2111222
mg L mv mv ⋅=
-，设杆对小球的拉力为F ，根据牛顿第二定律有：2
2
F mg m v L
-=，联立可得F =116N ，CD 错误．
【点睛】
当物体与杆连接在竖直平面内做圆周运动时，杆可以产生拉力与可以产生支持力，所以物体能否做完整的圆周运动的临界速度与杆出现支持力还是拉力的临界速度是不一样的，这也是本题的关键。

24．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12
4m /s 3
x 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 6
3
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：3/s 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．
25．B
解析：B 【解析】
小球做平抛运动，下落时间为2t s =
= ，竖直方向速度大小为10220/y v gt m s ==⨯=，小球在落到车底前瞬时速度是25/m s ，根据速度合成原则，
15/x v m s === ，小球与车在水平方向上动量守恒，以向右为正方
向，得：-()x Mv mv m M v 共车=+ 解得：=5/v m s 共 故B 正确； 故选B
点睛：小车和球相互作用的过程中是水平方向上动量守恒，整体看不守恒．。