力与物体的曲运动(学生版)-2024届新高考物理冲刺专项训练

专题力与物体的曲线运动
一、单选题
1(2024·河南周口·二模)扇车在我国西汉时期就已广泛被用来清选谷物。

谷物从扇车上端的进谷口进入分离仓，分离仓右端有一鼓风机提供稳定气流，从而将谷物中的秕粒a(秕粒为不饱满的谷粒，质量较轻)和饱粒b分开。

若所有谷粒进入分离仓时，在水平方向获得的动量相同。

之后所有谷粒受到气流的水平作用力可视为相同。

下图中虚线分别表示a、b谷粒的轨迹，F a、F b为相应谷粒所受的合外力。

下列四幅图中可能正确的是()
A. B.
C. D.
2(2023·浙江温州·一模)中式八球国际大师赛是世界最大的台球联赛之一、当目标球被对方的球挡住时，需要使用跳球技术，将后手抬高，给母球一个向下的力，台球桌面有弹性，通过反作用力使母球弹起，如图所示。

忽略空气阻力，下列说法正确的是()
A.台球在空中飞行时，做匀变速曲线运动
B.台球在空中飞行时，受球杆的作用力和重力
C.台球在桌面反弹时，桌面对台球的弹力是因为台球发生弹性形变
D.球杆击打台球时，球杆对台球的作用力大于台球对球杆的反作用力
3(2022·浙江温州·三模)如图所示，甲图是从高空拍摄的北京冬奥会钢架雪车赛道的实景图，乙图是其示意图。

比赛时，运动员从起点沿赛道快速向终点滑去，先后经过A、P、B、C、D五点。

运动员速度方向与经过P点的速度方向最接近的是()
A.A点
B.B点
C.C点
D.D点
4(2024·辽宁葫芦岛·一模)在广东珠海举行的第十四届中国国际航空航天博览会上，身披七彩祥云的“歼-20”惊艳亮相珠海上空。

在起飞一段时间内，“歼-20”水平方向做匀速直线运动，竖直向上运动的v2 -h图像如图所示，则地面上观众看到的“歼-20”运动轨迹正确的是()
A. B.
C. D.
5(2023·湖南·模拟预测)阴历正月十五放花灯，称为灯节，或称“元宵节”。

这一天，人们有观灯和吃元宵的习惯。

人们将制作好的花灯，点上蜡烛，放入河中漂流，供大家欣赏。

若河水各点流速与该点到较近河岸边的距离成正比，现将花灯以一定速度垂直河岸推出去，假设花灯垂直河岸的速度不变，则花灯到达对岸的运动路径正确的是()
A. B.
C. D.
6(2024·江苏南通·一模)一小球先后三次以相等的速率从地面同一点抛出，速度与地面的夹角分别为30°、45°和60°，不计空气阻力，则小球在空中的轨迹关系可能正确的是()
A. B.
C. D.
7(22-23高一下·浙江杭州·阶段练习)如图甲、乙所示，某公园的两处不同地型的草坪上分别安装了相同的自动旋转喷灌装置。

两个喷嘴分别对称的安装固定在水平弯管的两端，当喷嘴将水流水平射出时，水平弯管在水流的反作用下可绕O在水平面内旋转，喷水速度可在限定的最大喷水速度内自动调节。

两种情形O点距水平地面的高度相等，图乙情形中水不会喷出坡面范围，不计空气阻力，则下列说法正确的是()
A.图甲情形中，喷水速度越大，水在空中的时间越长
B.图乙情形中，喷水速度越大，水在空中的时间越长
C.若两种情形喷水速度大小相同，则水能直接喷到的水平距离相等
D.若甲情形中喷水的最大速度加倍，则直接喷到草坪的面积加倍
8(2024·内蒙古赤峰·一模)发射人造地球卫星时，火箭使卫星不断加速后以一定的速度进入预定轨道。

我国有甘肃酒泉卫星发射中心和海南文昌卫星发射中心，如图所示。

在发射大重量近地轨道卫星、地球同步轨道卫星和深空探测航天器时会选择文昌卫星发射中心，这样选址的主要优点是()
A.文昌卫星发射中心偏离人口密集的地方
B.文昌卫星发射中心的重力加速度较大
C.文昌卫星发射中心自转角速度较大，卫星容易发射出去
D.文昌卫星发射中心靠近赤道，自转线速度较大，发射时节省能量
9(2024·浙江温州·二模)如图甲所示，一艘正在进行顺时针急转弯训练的航母，运动轨迹可视作半径
为R的水平圆周。

航母在圆周运动中，船身发生了向外侧倾斜，且甲板法线与竖直方向夹角为θ，船体后视简图如图乙所示。

一质量为m的小物块放在甲板上，与甲板始终保持相对静止，两者之间的动摩擦因数为μμ>tanθ。

假设航母的运动半径R、夹角θ不随航速改变，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

下列说法正确的是()
A.航母对小物块的支持力F N=mg cosθ
B.小物块可能只受重力、支持力两个力作用
C.航母的航速越大，则小物块受到的摩擦力越大
gR
D.航母的最大航速v=μ-tanθ
1+tanθ
10(2024·贵州·一模)齿轮传动是现代工业中常见的一种动力传动方式，荷兰设计师丹尼尔·布朗设计
了世上最强齿轮--古戈尔齿轮。

如图，最左侧小齿轮转动就会带动后面的大齿轮转动，古戈尔齿轮中有100个大齿轮，小齿轮与大齿轮的半径之比为1∶10，若第一个小齿轮的转动周期为1s，由图可知要使古戈
尔齿轮中最后一个大齿轮转动一圈，需要的时间为()
A.10s
B.102s
C.1010s
D.10100s
11(2024·浙江·二模)图甲是正在做送餐工作的“机器人服务员”，该机器人正在沿图乙中ABCD曲线给16号桌送餐，已知弧长和半径均为4m的圆弧BC与直线路径AB、CD相切，AB段长度也为4m，CD 段长度为12m，机器人从A点由静止匀加速出发，到达B点时速率恰好达到1m/s，接着以1m/s的速率匀速通过BC弧段，通过C点以1m/s的速率匀速运动到某位置后开始做匀减速直线运动，最终停在16号桌旁的D点。

已知餐盘与托盘间的动摩擦因数μ=0.2，关于该机器人送餐运动的说法正确的是()
A.从B运动到C过程中机器人的向心加速度a=0.5m/s2
B.为防止餐盘与水平托盘之间发生相对滑动，机器人在BC段运动的最大速率为4m/s
C.从A点运动到B点过程中机器人的加速度a=0.125m/s2且餐盘和水平托盘不会发生相对滑动
D.餐盘和水平托盘不发生相对滑动的情况下，机器人从C点到D点的最短时间t=12秒
12(2024·四川成都·一模)如图所示，静止框架AOB中的杆OB竖直，杆OA与水平面间的夹角α= 60°，且杆OA光滑。

弹簧与竖直方向间的夹角β=30°，上端用铰链与固定点B相连，下端与穿在OA杆上的质量为m的小环相连，已知OB两点间的距离为L。

则()
A.弹簧弹力的大小为mg
B.杆对小环的弹力大小为3mg
C.若整个框架以OB为轴开始转动，当小环稳定在与B点等高的A点时转速为6g L
D.若整个框架以OB为轴开始转动，当小环缓慢运动到与B点等高的A点时杆对小环做的功为1.5mgL
二、多选题
13(2024·新疆·一模)某同学站在水边由P点向前扔了一块石头，石头可视为质点，图a为石头在平静的水面(x轴)上由A点向前弹跳运动的示意图，石头与水面的接触时间极短。

图b为石头水平方向的位置从A点(t=0时刻)到D点随时间变化的情况。

不计空气阻力，下面说法正确的是()
A.石头在A 、B 两点弹起后瞬间的速度大小之比为4:3
B.石头在AB 之间和BC 之间的最大高度之比为4:1
C.石头在B 、C 两点与水面接触的过程中，所受的竖直冲量相等
D.石头在B 、C 两点与水面接触的过程中，所受的水平冲量相等
14(23-24高三上·福建·阶段练习)在2023年世界飞镖锦标赛总决赛中，
范格文以3:0战胜威廉姆斯获得总冠军。

若先后两次飞镖的抛出点在同一竖直线上的A 、B 两点，将飞镖沿水平方向抛出后，飞镖均扎在靶心处，两飞镖的轨迹如图乙中曲线1、2所示，飞镖扎在靶上瞬间的速度与水平方向的夹角分别为α、β。

已知AB 、BO 的竖直高度相同，飞镖可视为质点，空气阻力忽略不计。

则下列说法正确的是()
A.先后两次飞镖在空中的运动时间之比为2:1
B.先后两次飞镖抛出时的初速度大小之比为2:1
C.α=2β
D.tan α=2tan β
15(2024·陕西安康·三模)如图所示，
一个螺距均匀的刚性螺旋光滑轨道竖直固定放置，轨道半径为r ，螺距为d ，匝数为n ，将一个小环套在螺旋轨道最上端从静止释放，小环沿螺旋轨道滑到底端，重力加速度为g ，以下说法正确的是()
A.在运动过程中小环加速度越来越大
B.在整个运动过程中小环的路程大于2n πr
C.小环从顶端到底端的运动时间为2n 4π2r 2+d 2
gd
D.小环从顶端到底端的运动时间为n4π2r2+d2
gd
三、解答题
16(2024·江苏扬州·二模)如图所示，足球比赛中运动员将足球从地面上的A点踢出，足球在最高点以
大小为v0的速度垂直打在横梁上的C点，反向弹回瞬间的速度大小为v0
2，运动员再向前跑一段距离在B
点正上方用头球破门．已知C点离地面的高度H=2.45m，A点与球门线间距离x A=14m，运动员顶球时球离地面的高度h=1.65m，取重力加速度g=10m/s2，足球受到空气的阻力忽略不计。

求：
(1)足球运动至C点时的速度大小v0；
(2)A、B两点间的距离x AB。

17(2024·山东德州·模拟预测)如图所示，细杆MN倾斜固定，与水平方夹角为30o，轻绳OA=OB=l，一端分别固定在杆MN上的A、B两点，另一端系在质量为m的小球O上，且AB=l，现使小球绕MN杆在倾斜平面内转动，两根绳始终处于伸直状态，若恰好通过最高点；
(1)小球在最高点的速度；
(2)在通过最低点时两根绳的拉力大小。