2021年高考物理模拟试题专题汇编 专题2 曲线运动 第1讲 曲线运动(A)(含解析)

2021年高考物理模拟试题专题汇编专题2 曲线运动第1讲曲线运动
（A）（含解析）
一．选择题
1.(xx･宿迁市三校检测･1)．下列关于物理学中的研究方法、物理学史以及力和运动的说
法正确的是( )
A．物体在恒力作用下一定做直线运动
B．两个直线运动的合运动一定是直线运动
C．法拉第用实验证明磁能生电并发明了人类历史上的第一台发电机
D．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了理想模型法2.(xx･怀化三模･20）．如图所示，A、B两球分别套在两光滑无限长的水平直杆上，两球通过一轻绳绕过一定滑轮(轴心固定不动)相连，某时刻连接两球的轻绳与水平方向的夹角分别为α、β，A球向左的速度为v，下列说法正确的是
A．此时B球的速度为
B．此时B球的速度为
C．当β增大到等于90°时，B球的速度达到最大，A球的速度为0
D．在整个运动过程中，绳对B球的拉力一直做正功
3.(xx･扬州高三测试･3)．如图所示，高为H的塔吊臂上有一可以沿水平方向运动的小车A，小车A下的绳索吊着重物B．在小车A与物体B以相同的水平速度沿吊臂向右匀速运动的同时，绳索将重物B向上吊起，A、B之间的距离以d = H－t2规律随时间t变化，则（）
A．绳索受到的拉力不断增大
B．绳索对重物做功的功率不断增大
C．重物做速度大小不断减小的曲线运动
D．重物做加速度大小不断减小的曲线运动
4.(xx･连徐宿三调･8)．学校组织“骑车投球”比赛，甲、乙两参赛者沿规定直轨道匀速骑行过程中，将手中网球沿垂直于骑行方向水平抛向地面上的塑料筐O中，如图，A点是轨道上离框最近的点。

甲以3m/s的速度骑行，在B点将网球以速度v水平抛出，网球恰好落入筐中；乙以4m/s的速度骑行，要想将球投入筐中，乙参赛者应（不计空气阻力），（）
A．在到达B点之后将球抛出
B．在到达B点之前将球抛出
C．将球也以速度v水平抛出
D．将球以大于v的速度水平抛出
5.(xx･苏锡常镇四市二调･9)．如图所示为水平抛出的小球与地面碰撞
前后的频闪照片，其先后经过的位置分别用1~8标记．已知小球的质
量为0.1kg，照片中对应每格的实际长度为0.05m，不计空气阻力，重
力加速度g取10m/s2，则以下判断正确的是
A．小球与地面碰撞后速度变化率小于碰撞前速度变化率
B．小球经过位置3时的瞬时速度方向与位置2、4连线方向平行
C．小球经过位置6时的瞬时速度大小为0.5m/s
D．小球与地面碰撞过程机械能损失为0.25J
6.(xx･大庆实验中学三模･17). 水平抛出的小球，t秒末的速度方向与水平方向的夹角为,t ＋秒内位移方向与水平方向的夹角为，重力加速度为g，忽略空气阻力，则小球初速度的大小可表示为( )
H
d
A
B
O
B A
A． B.
C． D．
7.(xx･陕西三模･2)如图所示，在M点分别以不同的速度将两小球水平抛出．两小球分别落在水平地面上的P点、Q点．已知O点是M点在地面上的竖直投影，OP：PQ=1：3，且不考虑空气阻力的影响．下列说法中正确的是（）
A．两小球的下落时间之比为1：3
B．两小球的下落时间之比为1：4
C．两小球的初速度大小之比为1：3
D．两小球的初速度大小之比为1：4
8.(xx･枣庄八中模拟･1)（6分）（xx•枣庄校级模拟）在匀速转动的水平转盘上，有一个相对盘静止的物体随盘一起转动，关于它的受力情况，下列说法中正确的是（）
A．只受到重力和盘面的支持力的作用
B．只受到重力、支持力和静摩擦力的作用
C．因为两者是相对静止的，转盘与物体之间无摩擦力
D．受到重力、支持力、静摩擦力和向心力的作用
9.(xx･苏锡常镇四市二调･4)．某同学设计了一种能自动拐弯的轮子．如图所示，两等高的等距轨道a、b固定于水平桌面上，当装有这种轮子的小车在轨道上运行到达弯道略微偏向轨道外侧时，会顺利实现拐弯而不会出轨．下列截面图所示的轮子中，能实现这一功能的是
10.(xx･江山市模拟･)2．（6分）在某次杂技表演中，表演装置如图，两定滑轮通过天花板固定在同一竖直平面的同一高度处，质量相等的两个表演者B、C分别抓住绳子吊在左边，
另一个表演者A用手抓住绳子吊在右边，一开始三个表演者抓住绳子身体悬空并能保持静止，表演者B、C抓绳的点到结点P的轻绳长度相等，滑轮摩擦不计．当表演开始，表演者B、C以相同角速度在水平面做圆周运动（表演者B、C距离始终为圆周运动直径）时，表演者A将（）
A．向上加速运动 B．向下加速运动 C．保持静止 D．上下振动
11.(xx･连徐宿三调･6)．如图，长为2L的轻杆两端分别固定质量均为m的两小球
P、Q，杆可绕中点的轴O在竖直平面内无摩擦转动。

若给P球一个大小为的速度，
使P、Q两球在竖直面内做匀速圆周运动。

不计空气阻力，重力加速度为g，下列
说法正确的是（）
A．Q球在运动过程中机械能守恒
B．P从最高点运动到最低点过程中杆对其做功为2mgL
C．水平位置时杆对P的作用力大小为
D．Q到达最高点时杆对其作用力大小为mg
二．非选择题
12. (xx･潍坊二模･23)．（18分）如图所示，为一同学制作的研究平抛运动的装置，其中水平台AO长S=0. 70m，长方体薄壁槽紧贴O点竖直放置，槽宽d=0.l0m，高h=1.25m．现有一弹性小球从平台上A点水平射出．已知小球与平台间的阻力为其重力的0.1倍，重力加速度取g=10 ．
(1)为使小球能射入槽中，求小球的最小出射速度；
(2)若要保证小球不碰槽壁且恰能落到槽底上的P点，求小球
在平台上运动的时间；
(3)若小球碰壁后能立即原速率反弹，为使小球能击中D点正
下方槽壁上的B点，=0.80m，求小球入射速度所有可能的值．
第1讲曲线运动（A卷）
参考答案与详解
1.【答案】C
Q
P
O
【命题立意】本题旨在考查物体做曲线运动的条件、运动的合成和分解。

【解析】A、物体在恒力作用下可以做曲线运动，如平抛运动只受重力，是恒力，故A错误；
B、两个直线运动的合运动可以是曲线运动，如平抛运动的水平分运动和竖直分运动都是直线运动，故B错误；
C、法拉第用实验证明磁能生电并发明了人类历史上的第一台发电机（圆盘发电机），故C 正确；
D、在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法；故D错误。

故选：C
2.【答案】AC
【命题立意】该题考查牵连运动
【解析】将A、B的速度（肯定是沿着直杆方向）分解成沿着绳子和垂直绳子的两个方向. 两个小球在沿着绳子的方向上速度相等.所以vcosα＝v B cosβ，故A正确，B错误；通过选项A可知，当β增大到等于90°时，B球的速度达到最大，此时B球沿绳方向上的分速度为零，所以A球的速度为0，故C正确；当β增大到等于90°时速度最大，然后速度变小，所以在整个过程中，绳对B球先做正功后做负功，故D错误。

3.【答案】B
【命题立意】本题旨在考查运动的合成和分解。

【解析】A、A、B之间的距离以规律随时间t变化，重物在竖直方向上做匀加速
直线运动，加速度方向向上，加速度大小为，知合力恒定．则拉力大小不变，故A错误；
B、根据知，竖直方向上的分速度逐渐增大，则绳索对重物做功的功率不断增大，故B正确；
C、重物在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做匀加速直线运动，则合速度，知合速度逐渐增大．因为加速度的方向与速度方向不在同一条直线上，合运动为曲线运动，故C 错误；
D、合运动的加速度不变，做匀变速曲线运动．故D错误。

故选：B
4.【答案】BC
【命题立意】本题旨在考查运动的合成与分解。

【解析】由题意可知，甲将网球沿垂直于骑行方向水平抛向地面上的塑料筐O中，而他骑行的速度方向与抛出方向垂直；乙以同样的方式来抛，依据运动的合成与分解，两个相互垂直方向上的运动相互不影响，所以乙还是以速度水平抛出，由于乙的骑行速度大于甲的骑
行速度，所以乙在在到达B点之前将球抛出，故BC正确，AD错误。

故选：BC
5.【答案】BC
【命题立意】本题旨在考察平抛运动的规律
【解析】小球与地面碰撞前后加速度不变，做匀变速曲线运动．根据竖直方向上的运动规律求出相等的时间间隔，从而得出碰撞前后水平分速度，根据2、4连线与水平方向的夹角和位置3速度方向与水平方向的夹角判断方向是否平行．在碰撞前和碰撞后运动过程机械能守恒，求出位置3比位置6多的机械能，即可得出损失的机械能．
A、小球与地面碰撞后的加速度与小球碰撞前的加速度相等，可知小球与地面碰撞后速度变化率等于碰撞前速度变化率，故A错误．
B、在竖直方向上，根据△y=2L=gT2得，，落地前水平分速度，2、4两点连线与水平方向夹角的正切值，位置3的竖直分速度，则位置3瞬时速度方向与水平方向夹角的正切值，可知小球经过位置3的瞬时速度方向与位置2、4连线方向平行，故B正确．
C、小球经过位置6时竖直分速度为零，则，故C正确．
D、在下落过程和反弹过程中机械能守恒，位置3的速度，位置3动能比位置6动能多，位置3的重力势能比位置6的重力势能多△E p=mgL=1×0.05J=0.05J，可知机械能多0.2875J．所以小球与地面碰撞过程中机械能损失0.2875J．故D错误．
故选：BC．
6.【答案】A
【命题立意】本题旨在考查平抛运动。

【解析】t秒末的速度方向与水平方向的夹角为，
则：①
t+t0秒内位移方向与水平方向的夹角为，
则：，②
②﹣①得，．故A正确，B、C、D错误．
故选：A
7.【答案】D
【命题立意】本题旨在考察平抛运动
【解析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据高度比较运动的时间，结合水平位移和时间求出初速度之比．
A、两球做平抛运动，高度相同，则下落的时间相同，故A、B错误．
C、由于两球的水平位移之比为1：4，根据知，两小球的初速度大小之比为1：4，故C错误，D正确．
8.【答案】B
【命题立意】本题旨在考察向心力的相关知识
【解析】物体做匀速圆周运动，合力充当向心力，对物体受力分析，可按照重力、弹力、摩擦力的顺序．
物体做匀速圆周运动，合力指向圆心；对物体受力分析，如图；
重力G与支持力N二力平衡，合力等于摩擦力f，充当向心力．故B正确，A、C、D错误．故选：B．
9.【答案】A
【命题立意】本题旨在考察牛顿第二定律的应用
【解析】要使小车顺利拐弯，必须提供向心力，根据小车的受力情况，判断轨道提供的向心力，即可判断．
A、当该小车在轨道上运行到达弯道略微偏向轨道外侧时，由于惯性，内侧轮高度略降低，外侧轮高度略升高，轨道对小车的支持力偏向轨道内侧，与重力的合力提供向心力，从而顺利拐弯，故A正确．
B、当该小车在轨道上运行到达弯道略微偏向轨道外侧时，由于惯性，内侧轮高度略升高，外侧轮高度略降低，轨道对小车的支持力偏向轨道外侧，小车会产生侧翻，故B错误．
C、当该小车在轨道上运行到达弯道略微偏向轨道外侧时，由于惯性，内侧轮高度略升高，外侧轮高度略降低，轨道对小车的支持力偏向轨道外侧，小车会产生侧翻，故C错误．
D、当该小车在轨道上运行到达弯道略微偏向轨道外侧时，没有外力提供向心力，由于惯性，小车会出轨，故D错误．
故选：A．
10.【答案】C
【命题立意】本题旨在考查向心力。

【解析】B、C人和两根细线整体受重力和细线向上的拉力，设整体下降的加速度为a，根据牛顿第二定律，有：①
对C人受力分析，受重力和拉力，根据牛顿第二定律，有：②
联立①②解得：
即A人将保持静止，处于平衡状态
故选：C
【举一反三】本题关键是灵活地选择研究对象，然后根据牛顿第二定律列式求解整体下降的加速度；如果选择B分析，将会使问题复杂化。

11.【答案】CD
【命题立意】本题旨在考查功能关系、向心力、动能和势能的相互转化。

【解析】A、由于两个小球的质量相等，所以P、Q两球在竖直面内做匀速
圆周运动，两球在运动的过程中，二者的总重力势能保持不变，但单个
的小球的重力势能不断变化，Q球在运动过程中机械能守恒，故A错误；
B、P从最高点运动到最低点过程中动能不变，重力对其做功是，所以杆
对其做功为，故B错误；
C、在水平位置时，杆的弹力和重力和合力提供向心力，受力如图：
则：，故C正确；
D、Q到达最高点时，设在最高点时，假设杆的作用力向下，根据向心力公式得：
，解得：，故D正确。

故选：CD
【易错警示】该题中P与Q的质量是相等的，所以系统的力矩平衡，两球都做匀速圆周运动，要注意杆对小球可以是拉力，可以是支持力，要注意对小球的受力分析。

12.【答案】(1) ； (2) ；(3)
【命题立意】本题旨在考查动能定理、匀变速直线运动、平抛运动。

【解析】（1）设小球的最小出射速度为，由动能定理得：
解得：
（2）小球落到P点，在O点抛出时的速率为，
水平方向有：
竖直方向有：
解以上两式得：
在平台上运动时加速度为，有：
联立解得：
（3）小球碰壁反弹，水平方向：
竖直方向：
由运动学公式得：
解得：，其中
答：(1)为使小球能射入槽中，小球的最小出射速度为；
(2)小球在平台上运动的时间为；
(3)小球入射速度所有可能的值为。

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