1、2020年高考物理二轮复习专题练习卷-力与曲线运动一、选择题1.如图所示，河的宽度为L，河水流速为u，甲、乙两船均以静水中的速度v同时渡河。出发时两船相距2L，甲、乙船头均与岸边成60角，且乙船恰好能直达正对岸的A点。则下列判断正确的是A甲船正好也在A点靠岸B甲船在A点下游靠岸C甲、乙两船到达对岸的时间相等D甲、乙两船可能在未到达对岸前相遇解析甲、乙两船在垂直河岸方向的分速度均为vsin 60，过河时间均为t，故C正确。由乙恰好到达A点知，uvcos 60v，则甲沿河岸方向的速度为uvv，沿河岸方向的位移为vt2L，故A、B、D错误。答案C2.质量为m的物体P置于倾角为1的固定光滑斜面上，轻细
2、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2时(如图所示)，下列判断正确的是AP的速率为vBP的速率为vcos 2C绳的拉力等于mgsin 1 D绳的拉力小于mgsin 1解析将小车速度沿绳子和垂直绳子方向分解为v1、v2，P的速率等于v1vcos 2，A错误、B正确；小车向右做匀速直线运动，2减小，P的速率增大，绳的拉力大于mgsin 1，C、D错误；故选B。答案B3.如图所示，在灭火抢救过程中，消防队员有时要借助消防车上的梯子爬到高处进行救人或灭火作业。为了节省救援时间，人沿梯子匀加速向上运动的同
3、时消防车匀速后退，则关于消防队员的运动，下列说法正确的是A消防队员做匀加速直线运动B消防队员做匀变速曲线运动C消防队员做变加速曲线运动D消防队员水平方向的速度保持不变解析根据运动的合成，知合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上，其加速度的方向大小不变，所以消防员做匀变速曲线运动，故A、C错误，B正确。将消防员的运动分解为水平方向和竖直方向，知水平方向上的最终的速度为消防车匀速后退的速度和消防队员沿梯子方向速度在水平方向上的分速度的合速度，因为沿梯子方向的速度在水平方向上的分速度在变化，所以消防队员水平方向的速度在变化，故D错误。答案B4如图所示，水平面上固定有一个斜面，从斜面顶端向右平抛
4、一个小球，当初速度为v0时，小球恰好落到斜面底端，平抛的飞行时间为t0。现用不同的初速度v从该斜面顶端向右平抛这个小球，以下哪个图象能正确表示小球的飞行时间t随v变化的函数关系解析当小球落在斜面上时，即vv0，有tan ，解得t，t与速度v成正比。当小球落在地面上，即vv0，根据hgt2得，t，知运动时间不变且与v无关。故选项C正确，A、B、D错误。答案C5.(多选)2013年，我国航天员在“天宫一号”为青少年进行太空授课，运行中的“天宫一号”处于完全失重状态。在“天宫一号”中，长为L的细线一端固定，另一端系一个小球，拉直细线，让小球在B点以垂直于细线的速度v0开始做圆周运动，如图所示。设“天
5、宫一号”卫星轨道处的重力加速度为g，在小球运动的过程中，下列说法正确的是A小球做匀速圆周运动B细线拉力的大小不断变化C只要v00，小球就能通过A点D只有v0，小球才能通过A点解析在“天宫一号”中，小球处于完全失重状态，让小球在B点以垂直于细线的速度v0开始做圆周运动，则小球做匀速圆周运动，细线的拉力提供向心力，大小不变，方向时刻变化，选项A正确，B错误；只要v00，小球就能通过A点，选项C正确，D错误。答案AC6.如图所示，两个相同的小木块A和B(均可看作为质点)，质量均为m。用长为L的轻绳连接，置于水平圆盘的同一半径上，A与竖直轴的距离为L，此时绳子恰好伸直无弹力，木块与圆盘间的最大静摩擦力
6、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，用表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是A木块A、B所受的摩擦力始终相等B木块B所受摩擦力总等于木块A所受摩擦力的两倍C是绳子开始产生弹力的临界角速度D若，则木块A、B将要相对圆盘发生滑动解析当角速度较小时，A、B均靠静摩擦力提供向心力，由于B转动的半径较大，则B先达到最大静摩擦力，角速度继续增大，则绳子出现拉力，当A的静摩擦力达到最大时，角速度增大，A、B开始发生相对滑动，可知B的静摩擦力方向一直指向圆心，在绳子出现张力前，A、B的角速度相等，半径之比为12，则静摩擦力之比为12，当绳子出现张力后，A、B的静摩擦
7、力之比不是12，故A、B错误。当摩擦力刚好提供B做圆周运动的向心力时，绳子开始产生拉力，则kmgm22L，解得，故C错误；当A的摩擦力达到最大时，A、B开始滑动，对A有：kmgTmL2，对B有：Tkmgm2L2，解得，故D正确。答案D7.(多选)(一位同学玩飞镖游戏，已知飞镖距圆盘为L，对准圆盘上边缘的A点水平抛出，初速度为v0，飞镖抛出的同时，圆盘以垂直圆盘且过盘心O点的水平轴匀速转动。若飞镖恰好击中A点，下列说法正确的是A从飞镖抛出到恰好击中A点，A点一定转动到最低点位置B从飞镖抛出到恰好击中A点的时间为C圆盘的半径为D圆盘转动的角速度为(k1,2,3，)解析从飞镖抛出到恰好击中A点，A点
8、转到了最低点位置，选项A正确；飞镖水平抛出，在水平方向做匀速直线运动，因此t，选项B正确；飞镖击中A点时，A恰好在最下方，有2rgt2，解得r，选项C正确；飞镖击中A点，则A点转过的角度满足t2k(k0,1,2，)，故(k0,1,2，)，选项D错误；故选ABC。答案ABC8.如图所示，当汽车静止时，车内乘客看到窗外雨滴沿竖直方向OE匀速运动。现从t0时汽车由静止开始做甲、乙两种匀加速启动，甲启动后t1时刻，乘客看到雨滴从B处离开车窗，乙启动后t2时刻，乘客看到雨滴从F处离开车窗。F为AB中点。则t1t2为A21B1C1 D1(1)解析由题意可知，在乘客看来，雨滴在竖直方向上做匀速直线运动，在水
9、平方向做匀加速直线运动，因分运动与合运动具有等时性，则t1t221。答案A9.如图所示物体A、B经无摩擦的定滑轮用细线连在一起，A物体受水平向右的力F的作用，此时B匀速下降，A水平向左运动，可知A物体A做匀速运动B物体A做加速运动C物体A所受摩擦力逐渐增大D物体A所受摩擦力不变解析把A向左的速度v沿细线方向和垂直细线方向分解，设细线与水平方向的夹角为，沿细线方向的分速度为v cos ，B匀速，则v cos 不变，而角增大，cos 减小，则v增大，所以A做加速运动，选项B正确，A错误；由于A对地面的压力逐渐减小，所以物体A所受摩擦力逐渐减小，选项C、D错误。答案B10.如图所示，质量为m的石块从
10、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，那么A石块下滑过程中受的摩擦力大小不变B石块下滑过程中重力的功率保持不变C因为速率不变，所以石块的加速度为零D石块下滑过程中受的合外力大小不变，方向始终指向球心解析石块下滑的速度大小不变，即做匀速圆周运动，摩擦力与重力的切向分力平衡，即摩擦力不断减小，故A错误；下滑中石块竖直方向的分速度逐渐减小，根据Pmgv竖直，可知重力的功率逐渐减小，故B错误；石块做匀速圆周运动，其加速度始终指向圆心，不等于0，且大小不变，所以合外力大小不变，方向始终指向球心，故C错误，D正确。答案D11.如图所示，长为L的轻质硬杆，一
11、端固定一个质量为m的小球，另一端固定在水平转轴上，现让杆绕转轴O在竖直平面内匀速转动，转动的角速度为，某时刻杆对球的作用力水平向左，则此时杆与水平面的夹角为Asin Bsin Ctan Dtan 解析小球所受重力和杆的作用力的合力提供向心力，受力如图所示根据牛顿第二定律有：mL2，解得：sin ，故选B。答案B12.(多选)如图所示，a、b两小球分别从半圆轨道顶端和斜面顶端以大小相等的初速度v0同时水平抛出，已知半圆轨道的半径与斜面竖直高度相等，斜面底边长是其竖直高度的2倍，若小球a落到半圆轨道上，小球b落到斜面上，则下列说法正确的是Aa球可能先落在半圆轨道上Bb球可能先落在斜面上C两球可能同
12、时落在半圆轨道上和斜面上Da球可能垂直落在半圆轨道上解析将圆轨道和斜面轨道重合在一起，如图所示，交点为A，初速度合适，可知小球做平抛运动落在A点，则运动的时间相等，即同时落在半圆轨道和斜面上。若初速度不合适，由图可知，可能小球b先落在斜面上，也可能小球a先落在圆轨道上。若a球垂直落在半圆轨道上，根据平抛运动规律，其速度的反向延长线应在水平位移的中点，而实际为圆心处，由几何关系可知，圆心并不处于水平位移中点，所以a球不可能垂直落在半圆轨道上，故A、B、C正确，D错误。答案ABC二 非选择题13.如图所示，从A点以v04 m/s的水平速度抛出一质量为m1 kg的小物块(可视为质点)，当物块运动至B
13、点时，恰好沿切线方向进入固定的光滑圆弧轨道BC，经圆弧轨道后滑上与C点等高、静止在粗糙水平面的长木板上，圆弧轨道C端切线水平。已知长木板的质量M4 kg，A、B两点距C点的高度分别为H0.5 m，h0.15 m，R0.75 m，物块与长木板之间的动摩擦因数10.5，长木板与地面间的动摩擦因数20.2，g10 m/s2，求(1)小物块运动至B点时的速度大小和方向与水平面夹角的正切值；(2)小物块滑至C点时，对圆弧轨道C点的压力大小；(3)长木板至少为多长，才能保证小物块不滑出长木板？解析(1)物块从A到B做平抛运动，有Hhgt2，设到达B点时竖直分速度为vy，则vygtv，代入数据解得v m/s
14、方向与水平面的夹角为，则tan 。(2)从A至C点，由动能定理得mgHmv22mv02设C点受到的支持力为FN，则有FNmgm代入数据解得v2 m/s，FN44.7 N。根据牛顿第三定律可知，物块对圆弧轨道C点的压力大小为44.7 N。(3)由题意可知小物块对长木板的摩擦力Ff1mg5 N长木板与地面间的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力Ff2(Mm)g10 N因FfFf，所以小物块在长木板上滑动时，长木板静止不动。小物块在长木板上做匀减速运动，其加速度a11g5 m/s2，若到长木板右端时速度刚好为0，则长木板长度至少为l m2.6 m。答案(1) m/s(2)44.7 N(3)2.6 m14.
15、如图所示，遥控电动赛车通电后电动机以额定功率P3 W工作，赛车(可视为质点)从A点由静止出发，经过时间t(未知)后关闭电动机，赛车继续前进至B点后水平飞出，恰好在C点沿着切线方向进入固定在竖直平面内的光滑圆弧形轨道，通过轨道最高点D后水平飞出，E点为圆弧形轨道的最低点。已知赛车在水平轨道AB部分运动时受到恒定阻力f0.5 N，赛车的质量m0.8 kg，轨道AB的长度L6.4 m，B、C两点的高度差h0.45 m，赛车在C点的速度大小vC5 m/s，圆弧形轨道的半径R0.5 m。不计空气阻力，g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8，求：(1)赛车运动到B点时的速度vB的大小；
16、(2)赛车电动机工作的时间t；(3)赛车经过最高点D时对轨道压力的大小。解析(1)赛车从B点到C点的过程中做平抛运动，根据平抛运动规律有hgt12vygt1同时有vC2vy2vB2解得赛车在B点的速度vB4 m/s(2)赛车从A点运动到B点的过程中，由动能定理得PtfLmvB2解得t3.2 s(3)设圆弧轨道的圆心O和C点的连线与竖直方向的夹角为，则有tan 解得37赛车从C点运动到最高点D的过程中，由机械能守恒定律得mvC2mvD2mgR(1cos )设赛车经过最高点D处时轨道对小车的压力为FN，根据牛顿第二定律得mgFNm联立解得FN3.2 N根据牛顿第三定律可得，赛车对轨道的压力大小为FN3.2 N。答案(1)4 m/s(2)3.2 s(3)3.2 N