2023年高考物理预测题练习 曲线运动小船过河含答案

高考物理预测题之曲线运动小船过河

一、单选题

1.某大型游乐场内的新型滑梯可以等效为如图所示的物理模型，小明在滑梯上玩耍，他在AB段滑动

时的动摩擦因数M∙lan",BC段滑动时的动摩擦因数”∙Uin〃，他从A点开始下滑，滑到C点恰好静

止，整个过程中滑梯保持静止状态。则小明从滑梯顶端A点滑到底端C点的过程中（）

A.地面对滑梯的摩擦力方向先水平向左，后水平向右

B.地面对滑梯始终无摩擦力作用

C.地面对滑梯的支持力的大小始终等于小明和滑梯的总重力的大小

D.地面对滑梯的支持力的大小始终小于小明和滑梯的总重力的大小

2.质量为m的物体从某一高度由静止释放，除重力之外还受到水平方向大小、方向都不变的力F的作

用。下列说法正确的是（）

A.物体的运动轨迹是抛物线

B.物体落地时速度方向竖直向下

C.物体下落时加速度方向不断变化

D.若在物体落地前的某一位置撤去力F,则物体从开始运动到落地的时间不变

3.一条小河的水流速度恒定，小船在静水中的速度大小为，，小船渡河时在水流作用下的分位移为

AB、船在静水中的分位移为8C与船的合位移XC构成的矢量三角形如图所示。已知J火为小

NedB=I5°、ZJCB≈45°>MnI5。="一.，下列说法正确的是（）

4

C

A.船在静水中的分位移8Cɔ

B.小船渡河的时间为史业1

2v

c.小船沿河岸方向向下游运动的距离为'‘

D.小河的宽度为LLitL

4B

二、多选题

4.如图所示，一条两岸平直宽为L=I20m的小河，河水流速的大小处处相等，一人驾驶小船由渡口A

驶向渡口B,船头始终朝向河对岸，已知船在静水中航速恒定，且船在静水中的速度与河水的流速之比

为2：1,若该船到达对岸需要60s。若以地面为参考系，则下列说法正确的是（）

//B

L

A

A.河水流速为2m∕s

B.船的速度为`sm/S

C.船在渡河时轨迹是一条直线，且与水平方向所成夹角为60°

D.船在渡河时轨迹是一条直线，且与水平方向所成夹角大于60°

5.一质量为/υ=O'kg的物体（视为质点）在坐标系Ior中，从坐标原点O处计时开始沿X轴方向的

ι∙,图像如图甲所示，沿】,轴方向做初速度为0的/图像如图乙所示，下列说法正确的是（）

A.物体受到的合力为2N

B.2s时物体沿J方向的分速度为4m∕s

C.2s时物体的速度为12m∕s

D.前2s内物体的位移为4、Nn

6.如图所示，有两条位于同一竖直平面内的光滑水平轨道，相距为h,轨道上有两个物体A和B质量

均为m,它们通过一根绕过定滑轮0的不可伸长的轻绳相连接。在轨道间的绳子与轨道成300角的瞬

间，物体A在下面的轨道上的运动速率为V。此时绳子80段的中点处有一与绳相对静止的小水滴P与

绳子分离。设绳长HO远大于滑轮直径，不计轻绳与滑轮间的摩擦，则下列说法正确的是（）

B

h

A.图示位置时物体B的速度大小为2、31

3

B.小水滴P与绳分离的瞬间做平抛运动

C.在之后的运动过程中当轻绳OB与水平轨道成9（广角时物体B的动能为：∏n

f"1

D∙小水滴P脱离绳子时速度的大小为J\

V12

7.如图所示，一足够长的光滑直杆水平固定，半圆形光滑细轨道竖直固定在地面上，水平轨道与水平

地面的间距为〃：（Hm,半圆轨道的半径为R0.3m。小球A、B用不可伸长的细线连接，小球A套在

水平杆上，小球B套在半圆形细轨道上，初始时两球均静止且轻绳呈竖直伸直状态。A、B两球的质量

分别为Ikg»2kg,杆和圆轨道在同一竖直面内，重力加速度g取。现对A球施加一

水平向右的恒力F,使A球沿杆向右运动，则下列说法正确的是（）

A.当A球运动到0点正上方时，B球重力势能的增加量为2.5J

B.当A球运动到0点正上方时，A,B两球的速度大小之比为*3

C.若水平恒力∕∙=50N,当两球速度大小相等时，它们的速度大小为:6+业丝πVs

D.若水平恒力尸=50N,当两球速度大小相等时，它们的速度大小为JlO+粤∑W*

三、填空题

8.一条河流两岸笔直，宽120m,河水流速为4m∕s,小船在静水中的速度大小为5m∕s,则该小船渡河

的最小位移为m,小船以最短时间渡河时沿水流方向的位移大小为mŋ

四、综合题

9.如图所示，在宽为dIOm的河流中，甲、乙两船从相距”"m的48两个码头同时开始渡河，

3

船头与河岸均成60°角，两船在静水中的速度大小相等，均为「=八"ns，且乙船恰能沿宛到达正

3

对岸的C,求:

(1)乙船的渡河时间；

(2)通过计算说明甲、乙两船是否会相遇。

10.如图所示，一轻质弹簧原长为2m,一端固定在倾角为。=37。的固定斜面直轨道Ae的底端A处，

另一端位于轨道的B处，弹簧处于自然伸长状态。轻绳的一端固定在0点，另一端系着一金属小球P

质量为m=1kg,轻绳长L=2.56m,将轻绳拉直，让轻绳从偏离竖直方向0=37°的位置由静止释放小球

P,当P运动到最低点时，轻绳刚好被拉断，P继续运动一段时间后恰好从C点沿CA方向进入倾斜直轨

道，运动到最低点D(图中未画出)，随后P被弹回，运动到最高点E。已知AE=4m,AC=5m,P与斜

面直轨道AC间的动摩擦因数为〃1,重力加速度g=10m∕s2,sin37o=0.6,cos37o=0.8,1.62=2.56.

4

求：

(1)轻绳的最大承受力的大小；

(2)小球P第一和第二次经过B点时的速度大小;

(3)小球P运动到D点时弹簧的弹性势能EPo

1.A

2.D

3.C

4.B,D

5.B1D

6.A1D

7.B,C

8.120；96m

9.(1)解：乙船在垂直河岸方向的速度rism6(),2rns

dIO

因此乙船的渡河时间'-

v12

(2)解：由于两船在垂直河岸方向速度相同，而乙船恰好到达C点，因此若甲船到达对岸时沿河岸方

向位移小于A、B两个码头之间的距离，则不会相遇；若甲船到达对岸时沿河岸方向位移大于A、B两

个码头之间的距离，则到达对岸前就已经相遇；若甲船到达对岸时沿河岸方向位移等于A、B两个码头

之间的距离，则刚好在C点相遇。由于乙船恰好到达C点，在垂直河岸方向上，有VClIsMK-L

可得»■,

R3

甲船沿河岸方向速度.-vcos60:-4s3ms

*3

在/S的渡河时间内，甲船沿河岸方向的位移S=V/=ʤðθ0+4)/=生

刚好等于A、B两个码头之间的距离，即两船恰好在C点相遇。

10.(1)解：小球由静止运动到最低点，由动能定理：ffrg∆(lcos^)1mv0

2

解得V-3.2ms

在最低点，由牛顿第二定律：Fz*

解得F=14N

所以轻绳最大承受力的大小为14N0

(2)解：由小球恰好沿C点进入斜面轨道：ι∙,

cos"

解得vc=4m∕s

小球从C到第一次经过B时，由动能定理得、in37∕rm√q口，、37ɔm∖「八

解得V,2VIOrnS

小球被反弹第二次经过B后从B到E过程，由动能定理得：

—mS%sin37°-ptngLOoS37°=O-mv,

jil)a*

解得Γ,4v2mS

(3)解：设小球P运动到D点时弹簧压缩量为X,从C到D过程由动能定理得：

β