高考物理力学知识点之曲线运动经典测试题含答案解析(4)

1、高考物理力学知识点之曲线运动经典测试题含答案解析（4）一、选择题1 .人用绳子通过动滑轮拉物体A, A穿在光滑的竖直杆上，当以速度w匀速地拉绳，使物体A到达如图所示位置时，绳与竖直杆的夹角为仇以下说法正确的是（）A. A物体运动可分解成沿绳子方向的直线运动和沿竖直杆向上的运动B. A物体实际运动的速度是vocoseC. A物体实际运动的速度是一二 cosJD. A物体处于失重状态2 .如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体，物体随筒一起转动，物体所需的 向心力由下面哪个力来提供（）A.重力C.静摩擦力B. 20 m/sc，吧必3D. 5 m/sB.弹力D.滑动摩擦力3 .如图所示，有两

2、条位于同一竖直平面内的水平轨道，轨道上有两个物体A和8,它们通 过一根绕过定滑轮。的不可伸长的轻绳相连接，物体A以速率i，A=10m/s匀速运动，在绳 与轨道成30。角时，物体8的速度大小也为（）4 .如图所示，在水平圆盘上，沿半径方向放置用细线相连的两物体A和从它们与圆盘间 的摩擦因数相同，当圆盘转速加大到两物体刚要发生滑动时烧断细线，则两个物体将要发 生的运动情况是（）A.两物体仍随圆盘一起转动，不会发生滑动B.只有A仍随圆盘一起转动，不会发生滑动C.两物体均滑半径方向滑动，A靠近圆心、B远离圆心D.两物体均滑半径方向滑动，A、8都远离圆心5 . 一个人在岸上以恒定的速度'，通过定

3、滑轮收拢牵引船上的绳子，如图所示，当船运动 到某点，绳子与水平方向的夹角为a时，船的运动速度为（）cos aC. vcosaD. vtana6 .下列与曲线运动有关的叙述，正确的是A.物体做曲线运动时，速度方向一定时刻改变B.物体运动速度改变，它一定做曲线运动C.物体做曲线运动时，加速度一定变化D.物体做曲线运动时，有可能处于平衡状态7 .如图所示，质量为。.5依的小球在距离小车底部20m高处以一定的初速度向左平抛，落 在以7.5/s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，车与油 泥的总质量为4kg.设小球在落到车底前瞬间速度是25"s,重力加速度取10?/则

4、当小球与小车相对静止时，小车的速度是（）A. 4m/ sB. 5m/sC. 8.5m/ sD. 9.5m/s8.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8 .人在最高点时对座位仍可能产生压力，但压力一定小于，阳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9 .小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，P球的质量大于Q球的质量，悬挂P 球的绳比悬挂Q球的绳短.将两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图所示，将两球由静止 释放，在各自轨迹的最低

5、点（）A. P球的速度一定大于Q球的速度B. P球的动能一定小于Q球的动能C. P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力D. P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度10.演示向心力的仪器如图所示。转动手柄1,可使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随 之匀速转动。皮带分别套在塔轮2和3上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以几种 不同的角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提 供，球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8,标 尺8上露出的红白相间等分格子的多少可以显示出两个球所受向心力的大小。现将小球分 别放在两边的槽内，为探究小球所

6、受向心力大小与角速度的关系，下列做法正确的是（ ）A.在小球运动半径相等的情况下，用质量相同的钢球做实验B.在小球运动半径相等的情况下，用质量不同的钢球做实验C.在小球运动半径不等的情况下，用质量不同的钢球做实验D.在小球运动半径不等的情况下，用质量相同的钢球做实验11 .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12 .如图所示，两根长度不同的细绳，一端固定于。点，另一端各系一个相同的小铁球, 两小球恰好在同一水平面内做匀速圆周运动，则（）A. A球受绳的拉力较大B.它们做圆周运动的角速度不相等C.它们所需的向心力

7、跟轨道半径成反比D.它们做圆周运动的线速度大小相等13.在地面上方某点将一小球以一定的初速度沿水平方向抛出，不计空气阻力，则小球在 随后的运动中A,速度和加速度的方向都在不断变化B.速度与加速度方向之间的夹角一直减小C.在相等的时间间隔内，速率的改变量相等D.在相等的时间间隔内，动能的改变量相等14.把一个小球放在光滑的玻璃漏斗中，晃动漏斗，可使小球沿漏斗壁在某一水平面内做 匀速圆周运动.如图所示，关于小球的受力情况，下列说法正确的是（）A.重力、漏斗壁的支持力B.重力、漏斗壁的支持力及向心力C,重力、漏斗壁的支持力、摩擦力及向心力D.小球受到的合力为零15.如图所示，x轴在水平地而内，y轴沿

8、竖直方向.图中画出从y轴上沿x轴正向抛出的 三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则A. b的飞行时间比c的长B. a的飞行时间比b的长C. b的水平初速度比c的大D. a的水平速度比b的小16.两个质量分别为2,”和小的小木块”和以可视为质点）放在水平圆盘上，与转轴 OO'的距离为L, 8与转轴的距离为2L, “、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，用口表示圆盘转动的角速度， 下列说法正确的是（）O a b ，力力力

9、力为力物力A. “比先达到最大静摩擦力B. “、所受的摩擦力始终相等C.啰=卮是b开始滑动的临界角速度D.当口 =,等时，所受摩擦力的大小为甘17.如图将红、绿两种颜色石子放在水平圆盘上，围绕圆盘中心摆成半径不同的两个同心 圆圈（打。圆盘在电机带动下由静止开始转动，角速度缓慢增加。每个石子的质量 都相同，石子与圆盘间的动摩擦因数均相同。则下列判断正确的是A.绿石子先被甩出B.红、绿两种石子同时被甩出C.石子被甩出的轨迹一定是沿着切线的直线D.在没有石子被甩出前，红石子所受摩擦力大于绿石子的18 .在平坦的垒球运动场上，击球手挥动球棒将垒球水平击出，垒球飞行一段时间后落 地.若不计空气阻力，则（

10、）A.垒球落地时瞬时速度的大小仅由初速度决定B.垒球落地时瞬时速度的方向仅由击球点离地面的高度决定C.垒球在空中运动的水平位移仅由初速度决定D.垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度决定19 .某小船在河宽为"，水速恒定为I，的河中渡河，第一次用最短时间从渡口向对岸开去，此时小船在静水中航行的速度为四，所用时间为八；第二次用最短航程渡河从同一渡 口向对岸开去，此时小船在静水中航行的速度为箕2,所用时间为，2,结果两次恰好抵达对岸的同一地点，则A.第一次所用时间白="VvdC.两次渡河的位移大小为一B.第二次所用时间，2=" “D.两次渡河所用时间之比上=纭20

11、 .随着人们生活水平的提高，高尔夫球将逐渐成为普通人的休闲娱乐运动.如图所示,某人从高出水平地而h的坡上水平击出一个质量为次的高尔夫球，由于恒定的水平风力作 用，高尔夫球竖直地落入距击球点水平距离为L的A穴，则（）B.由于水平风力的原因球在空中运动的时间大于C.球被击出后受到的水平风力大小为止 hD.球被击出时的初速度大小为L21 .公路转弯处外侧的李先生家门口，连续发生了多起车辆侧翻的事故。经交警调查，画 出的现场示意图如图所示。为了避免车辆侧翻事故再次发生，很多人提出了建议，下列建议中不合理的是（）李先生家A.提醒司机不要超速转弯B.提醒司机以更小半径转弯 C.增大车轮与路面间的摩擦 D.

12、使弯道路面内低外侧高22 .图所示是自行车的轮盘与车轴上的飞轮之间的链条传动装置。夕是轮盘的一个齿，。 是飞轮上的一个齿,下列说法中正确的是（）A.尸、0两点角速度大小相等B. P、。两点线速度大小相等C. P、。两点向心加速度大小相等D.。点向心加速度大于。点向心加速度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。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lOm/s?。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16NB.小球通过最高点时，杆对小球向上的支持力大小是4NC.小球通过最低

13、点时，杆对小球向上的拉力大小是32ND.小球通过最低点时，杆对小球向上的拉力大小是30N24.质量为2kg的物体在水平而内做曲线运动.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x/m他,加 S-'128 464 20 123 iA 0 123 稔甲乙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/sC.质点的初速度大小为6m/sD.质点所受的合外力大小为2N25.质量为，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（）m卜十友 m卜嗑 鹏A. V K B. V

14、 K C. R D. mq【参考答案】*"试卷处理标记，请不要删除一、选择题1. c 解析：c 【解析】 【详解】ABC.将A沿杆向上的运动分解为沿绳子方向的直线运动和垂直绳子方向的运动，如图所 示：人拉绳子的速度等于A沿绳子方向的分速度，则解得A物体实际运动的速度匕二一，COS0故AB两项错误，C项正确.D. A物体实际运动的速度匕8增大，A物体速度增大，即A物体向上做加速运动，处于超重状态.故D项错误。故选C。【点睛】绳连接、杆连接的物体沿绳（杆）方向的速度分量相等.2. B解析：B【解析】【详解】物体做匀速圆周运动，合力指向圆心，对物体受力分析，受重力、向上的静摩擦力、指向 圆

15、心的支持力，如图：其中重力G与静摩擦力/平衡，支持力提供向心力，故选项B正确.【点睛】本题关键是对物体进行受力分析，确定向心力来源问题，知道向心力可以某个力提供也可 以由某几个力的合力提供，也可以由某个力的分力提供.3. C解析：C【解析】【分析】【详解】将8点的速度分解如图所示：则有：匕=匕1，岭=以8$3。°,解得：y =_ = 也二m/s：故A, B, D错误； cos 3003C正确；故选C.4. . B解析：B【解析】试题分析：当两物体刚要滑动时，A、B所受静摩擦力都是最大静摩擦力fm.对 a： fm-T=rnco2rA对B：（十7=2力若此时剪断细线，A的向心力由圆盘的静

16、摩擦力提供，且所以/</m，A仍 随盘一起转动：而剪断细线的瞬间，T消失，/m不足以提供B所需的向心力，故B将沿某 一曲线做离心运动.故B正确考点：考查了匀速圆周运动实例分析5. B解析：B【解析】【分析】【详解】船运动的速度是沿绳子收缩方向的速度和绕定滑轮的摆动速度的合速度，如图e根据平行四边形定则有%"=cosa故选B。6. A解析：A【解析】A、做曲线运动的物体，速度方向为轨迹的切线方向，即其速度方向一定时刻改变，故曲 线运动为变速运动，故A正确：B、速度为矢量，当物体运动速度大小改变而方向不变，则做直线运动，故B错误；C、物体做曲线运动时，加速度不一定改变，比如平抛运动

17、的加速度就为重力加速度，是 不变的，故C错误：D、平衡状态是指物体处于静止或者是匀速直线运动状态，物体做曲线运动时，物体的速 度的方向是一定变化的，则加速度不为零，根据牛顿第二定律可知合力不为零，故物体不 是处于平衡状态，故D错误.点造：本题关键是对质点做曲线运动的条件以及相关知识的考查，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.7. B解析：B【解析】小球做平抛运动，下落时间为1 =竹=25 ,竖直方向速度大小为八= " = 10x2 = 20z/s,小球在落到车底前瞬时速度是25"s,根据速度合成原则，匕=FT = ,25? - 202 = 15m

18、l s ,小球与车在水平方向上动量守恒，以向右为正方 向，得：Mvk -mvx =(m + M )v解得：j=5?/s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.8. 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，mg = m .,则临界速度为5速，当速度J还时，没有保险带，人也不会掉下来。故A错误：B.当人在最高点的速度小阿，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：2 、 1广 耳+N= tn ，R得：2N=m一fg,R座位对人作用力与速度v有关，当v> j2gR时，N>mg,则座位对人的压

19、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V2 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小g,故D正确。故选：D。9. C解析：C【解析】从静止释放至最低点，由机械能守恒得：mgR=lmv2,解得：y =网A,在最低点的速度只与半径有关，可知VpVvq；动能与质量和半径有关，由于P球的质量大于Q球的质量，悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短，所以不能比较动能的大小.故AB错误；在最低2点，拉力和重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得：F-m

20、g=m ,解得， RF=mg+m/=3|照，。向=卜：,=2g ,所以P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉 力，向心加速度两者相等.故C正确，D错误.故选C.点睛：求最低的速度、动能时，也可以使用动能定理求解：在比较一个物理量时，应该找 出影响它的所有因素，全面的分析才能正确的解题.10. A解析：A【解析】【分析】【详解】本题采用控制变量法，为探究小球所受向心力大小与角速度的关系，应使两个小球质量相 同，运动轨道半径相同，只有角速度不同，比较向心力大小关系，因此A正确，BCD错 误。故选A。11. 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

21、所示：也是人拉船的速度，V2是船行驶的速度，设绳子与水平夹角为夕则有：也fkosS.随着8 增大，由于V2不变，所以w减小，且非均匀减小;故A正确，B.C.D错误.故选A.12. . A解析：A【解析】【分析】【详解】设绳子与竖直方向之间的夹角为8，A.小球在竖直方向上的合力等于零，有mg = F cos 0解得COS0A球与竖直方向上的夹角大，故A球受绳子的拉力较大，A正确: B.根据牛顿第二定律可得nig tan 0 = mco'l sin 0两球的竖直高度相同，即/cos6相同，则。相同，故B错误: C.向心力等于合外力，即与，成正比，C错误；D.圆周运动的线速度v-col si

22、n 0角速度相同，半径不同，则线速度不等，D错误。故选A。13. B解析：B【解析】【详解】A.由于物体只受重力作用，做平抛运动，故加速度不变，速度大小和方向时刻在变化, 选项A错误：B.设某时刻速度与竖直方向夹角为。,则tan。=工=,随着时间t变大，tan 6变小， gf8变小，故选项B正确；AvC根据加速度定义式。= = g ,贝ljAv=gAt,即在相等的时间间隔内，速度的改变量相 等，故选项c错误；D.根据动能定理，在相等的时间间隔内，动能的改变量等于重力做的功，即WG=mgh,对于平抛运动，由于在竖直方向上，在相等时间间隔内的位移不相等，故选项D错误。【点睛】解决本题的关键知道平抛

23、运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合加速度公式和动 能定理公式灵活求解即可。【考点】平抛运动、动能定理14. A解析：A【解析】【分析】【详解】小球受重力和支持力两个力的作用，靠两个力的合力提供向心力，向心力找不到施力物 体，是做圆周运动所需要的力，靠其它力提供.故A正确，BCD错误. 故选A.15. C解析：C【解析】【详解】A、B、根据万=Jg产，得y氏C下落的高度相同,大于，的高度，可知”的飞行时间比b的短，从C的运动时间相同，故A、B错误:根据x="U知，人的初速度大C、从。的运动时间相同，的水平位移大于c的水平位移,于C的初速度：故C正确.D、“、相比较，因为“的飞行

24、时间短，但是水平位移大，根据x=i，m知，”的水平初速度 大于。的水平初速度：故D错误.故选C.16. 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m、3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，有解得： = /牛，故C错误： 以a为研究对象，当。=j等时，由牛顿第二定律得：4m</1,可解得：f=|kmg,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

25、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.17. A解析：A【解析】【详解】ABD.对石子受力分析，在没有被甩出之前，受重力、支持力、圆盘的静摩擦力三个力的 作用，静摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律有六，孑，当角速度增大时，两石子所受 静摩擦力也在增大，当静摩擦力达到最大静摩擦力时，石子将发生相对运动，即被甩出， 由题意可知绿石子的半径大于红石子的半径，所以绿石子所受摩擦力大于红石子所受摩擦 力，而两石子与圆盘的最大静摩擦力均为加=长，则可知绿石子先被甩出，故A正确， BD错误：C.石子被甩出后，其所受合外力不等于零，而是等于圆盘对它的滑动摩擦力，

26、石子做离 心运动，所以轨迹是沿着切线的曲线，故C错误。18. D解析：D【解析】试题分析：物体做平抛运动，我们可以把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来求解，两个方向上运动的时间相同.解：A、垒球做平抛运动，落地时的瞬时速度的大小为丫工而=而，t=/f,所以垒球落地时 瞬时速度的大小即与初速度有关，也与高度有关，所以A错误.B、垒球落地时瞬时速度的方向tanB*号时间t=,所以tan0考,所以垒球落地时瞬时 速度的方向与击球点离地面的高度和球的初速度都有关，所以B错误.C、垒球在空中运动的水平位移x=V0t=V。产，所以垒球在空中运动的水平位移与击球点离地

27、 而的高度和球的初速度都有关，所以C错误.D、垒球在空中运动的时间1=后，所以垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度决 定，所以D正确.故选D.19. D解析：D【解析】【详解】A.第一次所用时间t尸'，选项A错误； 匕B.第二次渡河时船头方向与合速度方向垂直，即船速方向不是指向河对岸，则渡河的时间 不等于，选项B错误；2C.两船抵达的地点相同，位移相同，由第一次渡河可知，位移为5 =?产帚，选项c错误：D.两船抵达的地点相同，知合速度方向相同，甲船静水速垂直于河岸，乙船的静水速与合 速度垂直。如图。/部告八呷舍两船的合位移相等，则渡河时间之比等于两船合速度之反比。贝IJ:人=吆立

28、=K：怎=E，D正确.t2 u甲合 tanu sin& v"20. C解析：C【解析】【分析】【详解】A.小球击出后，受重力和风力作用，不是平抛运动，故A错误:B.小球在竖直方向上做自由落体运动，根据力二Jg/得，可得水平风力的作用不影响竖直方向的运动，故运动时间不变为故B错误:CD.球竖直进A穴可知水平方向做匀减速直线运动，有解得水平初速度为2L%丁而水平加速度大小为根据牛顿第二定律得，风力为故C正确，D错误。故选C。21. B解析：B【解析】【分析】【详解】A.车辆发生侧翻是因为提供的向心力不够做圆周运动所需的向心力，发生离心运动, 即：%供 6句方 K减小速度可以减小向心力，可以防止侧翻现象，A正确：不符合题意B.减小转弯半径，向心力变大，更容易侧翻，B错误：符合题意CD.增大车轮与路面间的摩擦和使弯道路面内低外例高都可以提高与必供，可