新高考2022届高三物理精准提升专练6曲线运动

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参考答案参考答案1.应用1.应用①运动的合成与分解例1．【解析】由题知杆OP绕O点从与水平方向成30°匀速转动到60°，则P点绕O点做匀速圆周运动，则P点的线速度大小不变，A正确；由题知杆OP绕O点从与水平方向成30°匀速转动到60°，则P点绕O点做匀速圆周运动，P点的加速度方向时刻指向O点，B错误；Q点在竖直方向的运动与P点相同，相对于O点在竖直方向的位置y关于时间t的关系为y＝lOPsin(eq\f(π,6)＋ωt)，则可看出Q点在竖直方向不是匀速运动，C错误；Q点相对于O点在水平方向的位置x关于时间t的关系为x＝lOPcos(eq\f(π,6)＋ωt)＋lPQ，则可看出Q点在水平方向也不是匀速运动，D错误。【答案】A2.应用2.应用②平抛运动基本规律的应用例2．【解析】铯原子做平抛运动，水平方向上做匀速直线运动，即x＝vt1，解得t1＝0.002s，铯原子做竖直上抛运动，抛至最高点用时，逆过程可视为自由落体，即，解得t2＝0.4s，则t1∶t2＝1∶200，故选C。【答案】C33.应用③圆周运动的分析例3．【解析】对小球受力分析，设弹力为T，弹簧与水平方向的夹角为θ，则对小球竖直方向Tsinθ＝mg，而，可知θ为定值，T不变，则当转速增大后，小球的高度不变，弹簧的弹力不变，则A错误，B正确；水平方向当转速较小时，杆对小球的弹力FN背离转轴，则Tcosθ－FN＝mω2r，即FN＝Tcosθ－mω2r，当转速较大时，FN指向转轴Tcosθ＋FN′＝mω′2r，即FN′＝mω′2r－Tcosθ，则因ω′＞ω，根据牛顿第三定律可知，小球对杆的压力不一定变大，则C错误；根据F合＝mω2r可知，因角速度变大，则小球受合外力变大，则D正确。【答案】BD对点速练对点速练1．(多选)【答案】ACD【解析】如图所示，垂直绳子方向的速度v⊥＝vcosθ，半径，角速度，而θ逐渐增大，因此角速度减小，A正确，B错误；v绳＝vsinθ，因v不变，θ逐渐增大，因此绳子速度增大，向上加速；依据运动的合成，可知橡皮的运动轨迹为曲线，处于超重状态，C、D正确。2．【答案】D【解析】汽车由静止开始向右做匀加速运动，加速度大小为a，在时间t内，汽车的位移大小x＝eq\f(1,2)at2，故A错误；由余弦定理得，解得，则重物上升的高度为，故B错误；重物的速度为汽车沿绳方向的速度，v物＝atcosθ，故C错误；汽车垂直绳的分速度v⊥＝atsinθ，缆绳OB转动的角速度大小，故选D。3．【答案】D【解析】质点从A到C过程中，质点的初速度不为零，因此由动能定理可知mg(h1－h2)＝ΔEk，故A错误；设A到B和B到C的时间为t，则有v0tan60°＝v0tan30°＋2gt，B点竖直方向的速度为vBy＝v0tan30°＋gt，解得vBy＝eq\f(2\r(3),3)v0，则质点在B点时速度与水平方向的夹角的正切值tanθ＝eq\f(2\r(3),3)，故B错误；如果A点为抛出点，竖直方向为初速度为0的匀加速度直线运动，由于A到B和B到C的时间相等，则B、C间的高度差是A、B间的3倍，但A点不是抛出点，故C错误；由vBy＝v0tan30°＋gt可得，竖直方向有，解得，故D正确。4．(多选)【答案】ACD【解析】落于C点的小球速度垂直QO，则分解速度，如图所示，则v1＝gt，水平位移x＝v1t＝gt2，选项C正确；落于B点的小球，则分解位移如图所示。其中，BC在同一平面，下落高度相同，故飞行时间都为t，有tan45°＝eq\f(gt,2v2)，v2＝eq\f(gt,2)，选项A正确，B错误；设C点距地面的高度为h，由几何关系知2h＝v1t－v2t，得h＝eq\f(1,4)gt2，故A距水平面高度H＝h＋eq\f(1,2)gt2＝eq\f(3,4)gt2，选项D正确。5．【答案】B【解析】把C点速度分解如图所示，，飞行时间，水平位移，，，变形可得，代入y化简得，，，故选B。6．(多选)【答案】BC【解析】当角速度较小时，小物块有沿斜面向下的运动趋势，受到的摩擦力方向沿斜面向上，故A错误；当角速度最小时，物块恰好不下滑，受力分析如图1所示，y轴方向根据平衡条件，，x轴方向，解得，，当角速度最大时，物块恰好不上滑，受力分析如图2所示，y轴方向根据平衡条件，，x轴方向，解得，，由上分析可知，角速度取值范围为，小物块对斜面的压力大小N′＝N，取值范围为，故BC正确，D错误。7．(多选)【答案】AD【解析】小球P位于AD杆的中点，则其运动轨迹半径，对于小球P，竖直方向据平衡条件有，水平方向据牛顿第二定律有，联立解得，A正确；角速度ω0为零时小球将会向下滑动，细绳不可能张紧，细绳的弹力必然为零，B错误；由A解析可得，当圆环的角速度由ω0增大少许时，出现，小球会做离心运动直到A点，C错误；若P与D的距离为，根据几何关系，，对于小球Q，竖直方向根据平衡条件有，水平方向根据牛顿第二定律有，根据几何关系，其轨迹半径，联立解得，D正确。8．【解析】(1)在M点，设运动员在ABCD面内垂直AD方向的分速度为v1，由运动的合成与分解规律得：v1＝vMsin72.8°①设运动员在ABCD面内垂直AD方向的分加速度为a1，由牛顿第二定律得：mgcos17.2°＝ma1②由运动学公式得d＝eq\f(v12,2a1)③联立①②③式，代入数据得：d＝4.8m。④(2)在M点，设运动员在ABCD面内平行AD方向的分速度为v2，由运动的合成与分