2019衡水物理专题卷：专题四《曲线运动》

2019衡水物理专题卷专题四曲线运动考点10 曲线运动运动的合成与分解（1、4、5、6、14）考点11 平抛运动的规律及应用（7、8、11、12、15、16、18）考点12 圆周运动的规律及应用（2、3、9、10、13、17、19、20）第I卷（选择题 68分）一、选择题（本题共17个小题，每题4分，共68分。

每题给出的四个选项中，有的只有一个选项符合题意，有的有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）1．【2017·长春外国语学校高三上学期期末考试】考点10 易关于物体的受力和运动，下列说法中正确的是( )A．物体在不垂直于速度方向的合力作用下，速度大小可能一直不变B．物体做曲线运动时，某点的加速度方向就是通过这一点曲线的切线方向C．做曲线运动的物体，一定受到与速度不在同一直线上的外力作用D．物体受到变化的合力作用时，它的速度大小一定改变2．【2017·浙江省绍兴市高三学考选考科目适应性考试】考点12 中如图所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径之比为4:1:16，在用力蹬脚踏板前进的过程中，下列说法正确的是（）A．小齿轮和后轮的角速度大小之比为16:1B．大齿轮和小齿轮的角速度大小之比为1:4C．大齿轮边缘和后轮边缘的线速度大小之比为1:4D．大齿轮和小齿轮轮缘的向心加速度大小之比为4:13．【2017·安徽省合肥市第一中学高三第三阶段考试】考点12 难如图所示，一根细线下端栓一个金属小球P，细线的上端固定在金属块Q上，Q放在带小孔（小孔光滑）的水平桌面上，小球在某一水平面内做匀速圆周运动，现使小球在一个更高的水平面上做匀速圆周运动，而金属块Q始终静止在桌面上的同一位置，则改变高度后与原来相比较，下面的判断中正确的是（）A．细线所受的拉力不变B．小球P运动的线速度变大C．小球P运动的周期不变D．Q受到桌面的静摩擦力变小4．【2017·四川省成都市高三第一次诊断性检测】考点10 中质量为m的物体P置于倾角为θ1的固定光滑斜面上，轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着P 与小车，P与滑轮间的细绳平行于斜面，小车以速率v水平向右做匀速直线运动。

当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角θ2时（如图），下列判断正确的是（）A．P的速率为v B．P的速率为vcosθ2C．绳的拉力等于mgsinθl D．绳的拉力小于mgsinθ15．【2017·西藏自治区拉萨中学高三上学期期末】考点10 难一只小船在静水中的速度为3m/s，它要渡过30m宽的河，河水的速度为4m/s，则下列说法正确的是（）A．船渡河的时间可能为10s B．船不能垂直到达对岸C．船渡河的速度一定为5m/s D．船不能渡过河6．【重庆市永川中学2017届高三第一次模拟诊断】考点10 难雨滴由静止开始下落，遇到水平方向吹来的风，下述说法中正确的是（）①风速越大，雨滴下落时间越长②风速越大，雨滴着地时速度越大③雨滴下落时间与风速无关④雨滴着地速度与风速无关A ．①②B ．②③C ．③④D ．①④7．【2017·天津市五区县高三上学期期末考试】考点11 中甲同学以速度v 1将铅球水平推出，推出点距地面高度为H 1，乙同学身高较高，将铅球在距地面H 2高度处水平推出（H 2>H 1），两位同学推出铅球的水平位移恰好一样，不计空气阻力的作用，则乙同学推出铅球的速度为（ ）A1B 1C ． 112H v HD ． 211H v H8.【2017年全国普通高等学校招生统一考试物理（江苏卷正式版）】 考点11 难如图所示，A 、B 两小球从相同高度同时水平抛出，经过时间t 在空中相遇，若两球的抛出速度都变为原来的2倍，则两球从抛出到相遇经过的时间为（A ） t （B）（C ） 2t （D ） 4t9．【广东省五校协作体2017届高三上学期第一次联考】考点12 难如图甲所示，轻杆一端固定在O 点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R 的圆周运动．小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为F ，小球在最高点的速度大小为v ，其F －v 2图象如图乙所示．则( )A．小球的质量为bR/aB．当地的重力加速度大小为b/RC．v2＝c时，小球对杆的弹力方向向上D．v2＝2b时，小球受到的弹力的大小大于重力的大小10.【江苏省连云港市灌南县二中2017届高三最后一次检测物理试题】考点12 难质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的A点和B点，如图所示，当轻杆绕轴以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，a绳与水平方向成θ角，b绳在水平方向伸直且长为l，则下列说法正确的有（）A. a绳的拉力一定大于b绳的拉力B. a绳的拉力随角速度的增大而增大C. 若角速度ω2>()/tang lθ，b绳将出现拉力D. 若b绳突然被剪断，a绳的弹力大小可能不变11.【2017·天津市和平区高三上学期期末质量调查】考点11难如图所示，取稍长的细杆，其一端固定一枚铁钉，另一端用羽毛做一个羽翼，做成AB两只飞镖，将一软木板挂在竖直墙壁上，作为镖靶．在离墙壁一定距离的同一处，将它们水平掷出，不计空气阻力，两只“飞镖”插在靶上的状态如图所示（侧视图）．不计空气阻力，则下列说法中正确的是（）A．A镖掷出时的初速度比B镖掷出时的初速度小B．B镖的运动时间比A镖的运动时间长C．A镖的质量一定比B镖的质量大D．B镖插入靶时的末速度比A镖插入靶时的末速度大12.【江苏省镇江市2017届高三三模（最后一卷）物理试题】考点11 难将一物体由坐标原点O以初速度v0抛出，在恒力作用下轨迹如图所示，A为轨迹最高点，B 为轨迹与水平x轴交点，假设物体到B点时速度为v B，v0与x轴夹角为α，v B与x轴夹角为β，已知OA水平距离x1大于AB水平距离x2，则A. 物体在B点的速度v B大于v0B. 物体从O到A时间大于从A到B时间C. 物体在O点所受合力方向指向第四象限D. α可能等于β13.【2017·西藏自治区拉萨中学高三上学期期末】考点12 难质量为m的石块从半径为R的半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中，如果摩擦力的作用使得石块的速度大小不变，如图所示，那么（）A．因为速率不变，所以石块的加速度为零B．石块下滑过程中受的合外力越来越大C．石块下滑过程中的摩擦力大小不变D．石块下滑过程中的加速度大小不变，方向始终指向球心14．【2017·广东省佛山市第一中学高三上学期第二次段考】考点10 难如图所示，某人从高出水平地面h 的坡上水平击出一个质量为m 的高尔夫球由于受恒定的水平风力的作用，高尔夫球竖直落入距击球点水平距离为L 的A 穴，不计洞穴的深度，则下列说法正确的是（ ）A ．球被击出后做平抛运动B ．该球从被击出到落入A 穴所用的时间为 0LVC ．球被击出时的初速度大小为 h gL 2 D ．球被击出后受到的水平风力的大小为 mgLh15．【2017·广东省揭阳市高三上学期期末调研考试】考点11难如图甲所示，物体A 以速度v 0做平抛运动，落地时水平方向的位移和竖直方向的位移均为L ，图甲中的虚线是A 做平抛运动的轨迹.图乙中的曲线是一光滑轨道，轨道的形状与图甲中的虚线相同.让物体B 从轨道顶端无初速下滑，B 下滑过程中没有脱离轨道.物体A 、B 都可以看作质点.重力加速度为g .则下列说法正确的是（ ）A ．A 、B 两物体落地时的速度方向相同B ．A 、B 两物体落地时的速度大小相等C ．物体B 落地时水平方向的速度大小为2gL 5D ．物体B 落地时重力的瞬时功率为mg 2gL16．【2017·山东省枣庄市高三上学期期末质量检测】考点11难在竖直杆上安装一个光滑小导向槽，使竖直上抛的小球能改变方向后做平抛运动,不计经导向槽时小球的能量损失.设小球从地面沿杆竖直上抛的初速度大小为v ，重力加速度为g,那么当小球有最大水平位移时，下列说法正确的是（）A．导向槽位置应在高为24vg的位置B．最大水平距离为2 v gC．小球在上、下两过程中，在经过某相同高度时，合速度的大小总有v下=2v上D．当小球落地时，速度方向与水平方向成45°角17．【2017·山东省枣庄市高三上学期期末质量检测】考点12 难如图所示，水平转台上有一质量为m的小物块，用长为L的细绳连接在通过转台中心的竖直转轴上，细线与转轴间的夹角为θ；系统静止时，细线绷直但绳中张力为零，物块与转台间动摩擦因数为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．当物块随转台由静止开始缓慢加速转动且未离开转台的过程中（）A．物块受转台的静摩擦力方向始终指向转轴BC．至转台对物块的支持力为零时转台对物块做的功2sin 2cos mgLθθD．细绳对物块拉力的瞬时功率始终为零第II卷（非选择题 42分）二、计算题（共3小题，共42分，按题目要求作答，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）18．（14分）【四川省成都市龙泉第二中学2017届高三12月月考】考点11 中如图所示，在倾角为37°的斜坡上有一人，前方有一动物沿斜坡匀速向下奔跑，速度v=15m/s，在二者相距L=30m时，此人以速度v0水平抛出一石块，打击动物，人和动物都可看成质点．（已知sin37°=0.6，g=10m/s2）（1）若动物在斜坡上被石块击中，求v0的大小；（2）若动物在斜坡末端时，动物离人的高度h=80m，此人以速度v1水平抛出一石块打击动物，同时动物开始沿水平面运动，动物速度v=15m/s，动物在水平面上被石块击中的情况下，求速度v1的大小。

19．（16分）【湖南省衡阳市第八中学2017届高三实验班上学期第四次月考】考点12 难如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO′重合，转台以一定角速度ω匀速旋转，一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和O点的连线与OO′之间的夹角θ为60°．已知重力加速度大小为g，小物块与陶罐之间的最大静摩擦力大小为F f=mg．（1）若小物块受到的摩擦力恰好为零，求此时的角速度ω0；（2）若小物块一直相对陶罐静止，求陶罐旋转的角速度的取值范围．20.（12分）【福建省养正中学、惠安一中、安溪一中2017届高三上学期期中联考】考点12难如图所示一质量m=0.1kg的小球静止于桌子边缘A点，其右方有底面半径r=0.2m的转筒，转筒顶端与A等高，筒底端左侧有一小孔，距顶端h=0.8m.开始时A、小孔以及转筒的竖直轴线处于同一竖直平面内.现使小球以速度υA=4m/s从A点水平飞出，同时转筒立刻以某一角速度做匀速转动，最终小球恰好进入小孔.取g=l0m/s2，不计空气阻力.(1) 求转筒轴线与A点的距离d；(2) 求转筒转动的角速度ω；参考答案1.【答案】C考点：考查曲线运动【名师点睛】力是改变物体运动状态的原因，物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，速度的方向与该点曲线的切线方向相同．匀速圆周运动，平抛运动等都是曲线运动，对于它们的特点要掌握住． 2.【答案】B【名师点睛】本题在皮带轮中考察线速度、角速度、半径等之间的关系，解决这类问题的关键是弄清哪些地方线速度相等，哪些位置角速度相等. 3.【答案】B【解析】设细线与竖直方向的夹角为 θ，细线的拉力大小为T ，细线的长度为L ．P 球做匀速圆周运动时，由重力和细线的拉力的合力提供向心力，如图，则有：22tan sin tan cos sin mg v T mg m L mg mL θωθθθθ===，，，得线速度v=ω=运动时，θ增大，cosθ减小，sin tanθθ增大，则得到细线拉力T增大，角速度ω增大，线速度增大，根据公式2Tπω=可得周期减小，故B正确，AC错误；对金属块Q，由平衡条件得知，Q受到桌面的静摩擦力等于细线的拉力大小，故静摩擦力增大，D错误；考点：考查了圆周运动规律的应用4.【答案】B5.【答案】AB【解析】因为静水速小于水流速，根据平行四边形定则知：合速度的方向不可能与河岸垂直，则船不可能垂直到对岸，但能渡过河，故B正确，D错误；根据平行四边形定则知，船的实际速度随静水速方向的改变而改变，不一定为5m/s，故C错误；当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短，最短时间30103cdt sv===,所以船渡河的时间可能为10s,故A正确；故选AB.考点：运动的合成和分解【名师点睛】解决本题的关键将船的运动分解为沿河岸方向和垂直河岸方向，知道当静水速与河岸垂直，渡河时间最短，当合速度与河岸垂直，则垂直到对岸。