2020北京重点校高一(上)期末物理汇编：曲线运动

1/12020北京重点校高一（上）期末物理汇编曲线运动一、多选题1．（2020·北京·清华附中高一期末）铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道对水平面倾角内（如图）弯道处的圆弧半径为，质量为的火车转弯时的速度满足时，火车对铁轨没有侧向挤压，则（）A．此时铁轨对火车的支持力等于B．此时铁轨对火车的支持力大于C．若火车的速度过大，则内轨对内侧车轮轮缘有挤压D．若火车的速度过大，则外轨对外侧车轮轮缘有挤压2．（2020·北京·清华附中高一期末）关于曲线运动，下列说法正确的是（）A．做曲线运动物体的速度和加速度一定是在变化的B．一个物体做曲线运动，它所受的合外力可能保持不变C．与速度方向垂直的力只改变速度的方向，不改变速度的大小D．匀速圆周运动的加速度不变3．（2020·北京·101中学高一期末）关于质点的曲线运动，下列说法中正确的是（）A．曲线运动肯定是一种变速运动B．变速运动必定是曲线运动C．曲线运动必须是速率变化的运动D．曲线运动可以是加速度不变的运动4．（2020·北京·101中学高一期末）如图，轻绳OA拴着质量为m的物体，在竖直平面内做半径为R的圆周运动，下列说法正确的是（）A．小球过最高点时，绳子拉力可以为零

B．小球过最高点时的最小速度是0C．若将轻绳OA换成轻杆，则小球过最高点时，轻杆对小球的作用力可以与小球所受重力大小相等，方向相反D．若将轻绳OA换成轻杆，则小球过最高点时，小球过最高点时的最小速度是二、单选题5．（2020·北京·101中学高一期末）发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个速度不同的乒乓球(忽略空气的影响).速度较大的球越过球网，速度较小的球没有越过球网.其原因是()A．速度较小的球下降相同距离所用的时间较多B．速度较小的球在下降相同距离时在竖直方向上的速度较大C．速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较少D．速度较大的球在相同时间间隔内下降的距离较大6．（2020·北京·清华附中高一期末）有一倾角为的斜面，将某小球以某一未知的速度从斜面的顶点水平抛出，小球落在斜面上，已知重力加速度为，则下列说法正确的是（）A．可以求出小球在空中飞行的时间B．可以求出小球落在斜面上的瞬时速度方向C．可以求出小球落在斜面上的瞬时速度大小D．以上都无法求出7．（2020·北京·清华附中高一期末）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。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．两点角速度大小相等B．两点线速度大小相等C．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8．（2020·北京·清华附中高一期末）物体做平抛运动的规律可以概括为两点：⑴在水平方向做匀速直线运动；⑵在竖直方向做自由落体运动．如图所示为一种研究物体做平抛运动规律的实验装置，其中A、B为两个等大的小球，C为与弹性钢片E相连的小平台，D为固定支架，两小球等高．用小锤击打弹性钢片E，可使A球沿水平方向飞出，同时B球被松开，做自由落体运动．在不同的高度多次做上述实验，发现两球总是同时落地，这样的实验结果（）A．只能说明上述规律中的第⑴条B．只能说明上述规律中的第⑵条C．能同时说明上述两条规律D．不能说明上述两条规律中的任意一条9．（2020·北京·清华附中高一期末）如图是波轮式洗衣机甩干桶的原理图，一圆筒绕其中心轴匀速转动，一件衣服紧贴在筒内壁上相对筒无滑动与筒一起转动（如图所示），则对衣服进行受力分析可知，衣服受到的力有（）A．衣服的重力，筒对衣服的弹力B．衣服的重力、摩擦力C．衣服的重力、摩擦力，筒对衣服的弹力D．衣服的重力、摩擦力，筒对衣服的弹力、向心力10．（2020·北京·清华附中高一期末）在粗糙的水平面上，一个小朋友拉着一个物体沿逆时针方向做匀速圆周运动，点为圆心，则下图中，能正确表示物体受到的拉力和摩擦力的图示是（）A． B．C． D．11．（2020·北京·101中学高一期末）同一辆汽车分别通过凹桥的最低点和凸桥的最高点时，下列说法正确的是（）A．通过凸桥时，汽车对路面的压力小，处于失重状态B．通过凹桥时，汽车对路面的压力小，处于超重状态C．由于速度大小未知，无法比较对路面压力的大小D．由于轨道半径大小未知，无法比较对路面压力大小12．（2020·北京·101中学高一期末）甲乙两只小船在静水中的速度大小相等，它们从河岸的同一点同时出发，同时向河对岸行驶，河水的流动速度平行河岸，大小和方向保持不变。行驶中甲船头始终沿OA方向，乙船头始终沿OB方向，OA、OB与河岸所成夹角均为θ，则（）A．甲先到对岸B．乙先到对岸C．甲乙到达对岸时间相等D．不知道河水流动速度的具体方向，无法判断谁先到达河岸13．（2020·北京·101中学高一期末）如图，水平转盘上的A、C两处有两块可视为质点的由同一种材料做成的物块，物块的质量相等，A与轴O的距离是C到轴O的距离的一半。转盘以某一角速度匀速转动时，A、C两处的物块都没有发生滑动，下列说法中不正确的是（）A．当角速度逐渐增大时，C处的物块最先滑动起来B．当角速度逐渐增大时，A、C处的物块同时滑动起来C．C处物块的向心加速度大D．A处物块受到的静摩擦力最小三、填空题14．（2020·北京·清华附中高一期末）从高为的一点处先后平抛两个小球1和2，球1恰好直接越过竖直挡板落到水平地面上的点，球2与地面碰撞一次后，也恰好越过竖直挡板并落在点，如图所示。设球2与地面碰撞遵循的规律类似反射定律，且反弹速度大小与碰撞前相同，则竖直挡板的高度_____________________。15．（2020·北京·清华附中高一期末）某星球的质量约为地球质量的9倍，半径约为地球的。若从地球上高处平抛一物体，射程为60m，则在该星球上从同样的高度，以同样的初速度平抛该物体，其射程为___m。（忽略星球及地球的自转）16．（2020·北京·清华附中高一期末）将某物体以初速度20m/s从空中的某点水平抛出后，2s末物体运动到了点，m/s2,则该物体在点的合速度大小为______________m/s，直线的距离为______________m。17．（2020·北京·清华附中高一期末）在圆周运动中，用角速度，半径可表示出向心加速度的表达式，该表达式为：_______________。四、解答题18．（2020·北京·101中学高一期末）如图，传送带CD与圆弧轨道AB、与斜面DE均光滑接触。质量为m的物体（物体可视为质点），沿圆弧轨道下滑至最低点B时，对轨道压力大小为FB=3mg，随后速度不变的滑上传送带CD，传送带速度为v0=6m/s，方向如图。物体与传送带、物体与斜面之间的动摩擦因数均为µ=0.5，斜面DE与水平方向的夹角θ=37°，圆弧轨道半径R=0.8m，CD长度L=0.9m。（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）（1）物体沿圆弧轨道下滑至圆弧轨道最低点B时，速度大小为多大？（2）设物体离开D点后，立即脱离传送带而水平抛出，求：①物体离开D点后落到斜面DE上的速度大小？②若物体与斜面发生碰撞后，将损失垂直斜面方向的速度，而只保留了沿斜面方向的速度，且测得物体沿斜面加速下滑至斜面底端E点的速度大小vE=9.5m/s，则物体碰撞点与斜面底端E的距离多大？19．（2020·北京·清华附中高一期末）如图，一小球从点冲上一半圆形竖直轨道，轨道半径为m，重力加速度m/s2，求：（1）要想让小球能顺利通过轨道的最高点而不掉下来，则小球在最高点时的速度大小至少为多少？（2）若小球通过点时的速度为m/s，则小球从点飞出后做平抛运动落在点，求的距离？20．（2020·北京·清华附中高一期末）如图所示，一种电动打夯机的结构为：在固定于夯上的电动机的转轴上固定一个杆，杆的另一端固定一铁块（图中阴影部分的圆球即为铁块）。工作时电动机带动杆上的铁块在竖直平面内匀速运动，则当铁块转到最低点时，夯对地面产生很大的压力而夯实地面。设夯（不包括铁块）的总质量为，铁块的质量为，杆长为，重力加速度为，杆的质量忽略不计。（1）若铁块的角速度为，则在圆周的最低点时杆对铁块的拉力是多少？（2）若铁块的线速度为，且较大，在圆周的最高点时杆对铁块是拉力，则杆对铁块的拉力是多少？（3）若铁块的转速太大了，则当铁块在圆周的最高点时有可能会将夯带离地面，在工作过程中为了保证安全，我们要求夯不能离开地面，则铁块匀速转动的线速度最大为多少？（4）当铁块以第三问的线速度匀速转动时，夯对地面产生的压力的最大值是多少？21．（2020·北京·101中学高一期末）如图所示，用长度为40cm的细线吊着一质量为2kg小球，使小球在水平面内做匀速圆周运动，运动过程中细线与竖直方向上的夹角为37°，求：（1）细线的拉力F；（2）小球运动的线速度v。（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）

参考答案1．AD【详解】AB．由题知，当火车转弯时的速度满足时，火车对铁轨没有侧向挤压，对火车受力分析，如图所示：此时铁轨对火车的支持力，A正确，B错误；CD．若速度大于时，则重力和支持力提供的合力小于所需向心力，所以外轨对外侧车轮轮缘有挤压，C错误；D正确。故选AD。2．BC【详解】A．根曲线运动的特点，可知做曲线运动的物体的速度一定是变化的，但加速度不一定变化，如平抛运动，其加速度为重力加速度，保持不变，A错误；B．当物体做平抛运动时，它所受的合外力为重力，保持不变，B正确；C．与速度方向垂直的力，此力只改变物体速度的方向，不改变其速度的大小，C正确；D．匀速圆周运动的加速度的方向始终指向圆心，是不断变化的，D错误。故选BC。3．AD【详解】A．曲线运动的速度方向时刻变化，因此曲线运动是变速运动。故A正确；B．变速运动也可能是直线运动。当物体所受合力不为零，且速度方向与合力方向在一条直线上时，物体做变速直线运动。比如自由落体运动就是匀变速直线运动。故B错误；C．曲线运动速度方向时刻变化，但速度的大小（速率）不一定变化，比如匀速圆周运动。故C错误；D．曲线运动可以是加速度不变的运动。当物体所受合力方向与速度方向不在一条直线上，物体所受合力又是恒定不变的时，物体做匀变速曲线运动。比如平抛运动。故D正确。故选AD。4．AC【详解】AB．小球在最高点，向心力由重力和轻绳拉力共同提供，有当轻绳拉力变小时，小球速度会随之减小，当拉力为零时，小球具有最小速度为故A正确；B错误；CD．若将轻绳OA换成轻杆，则小球过最高点时，轻杆对小球的作用力可以与小球所受重力大小相等，方向相反，此时满足即小球过最高点的速度取零。故C正确；D错误。故选AC。5．C【详解】发球机发出的球，速度较大的球越过球网，速度较小的球没有越过球网，原因是发球机到网的水平距离一定，速度大，则所用的时间较少，球下降的高度较小，容易越过球网，C正确．6．B【详解】A．根据得物体在空中飞行的时间由于不知道初速度，无法求出小球在空中飞行的时间，A错误；B．设小球落在斜面上的瞬时速度方向与水平速度的夹角为，根据小球在竖直方向做自由落体运动，则有：则速度夹角的正切值为：则可以求出小球落在斜面上的瞬时速度方向，B正确；C．根据速度的合成，可得小球落在斜面上的瞬时速度大小为：由于不知道初速度，无法求出小球落在斜面上的瞬时速度大小，C错误。D．由上分析可知，D错误。故选B。7．B【详解】AB．P、Q两点是传送带传动的两轮子边缘上两点，则vP=vQ，而，由可得：，所以P、Q两点角速度大小不相等，A错误，B正确；CD．因vP=vQ，而，由Q点向心加速度大于P向心加速度，CD错误。故选B。8．B【详解】两球同时落地，可知平抛运动在竖直方向上的运动规律与自由落体运动的规律相同，即平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，该实验不能得出平抛运动在水平方向上的运动规律。故B正确，ACD错误。【点睛】本题属于简单基础题目，实验虽然简单，但是很直观的验证了平抛运动在竖直方向上的运动规律．注意该实验不能得出平抛运动在水平方向上的运动规律．9．C【详解】衣服受重力、弹力和摩擦力三个力作用，重力和静摩擦力平衡，靠弹力通过向心力，C正确，ABD错误。故选C。10．C【详解】物体做匀速圆周运动，则合外力应指向圆心，由于物体受到摩擦力，故合外力为拉力与摩擦力的合力，即二者的合力指向圆心；摩擦力方向与相对运动方向相反，沿切线方向，由图可知，满意上述要求只有C；C符合题意，ABD不符合题意。故选C。11．A【详解】A．汽车通过凸桥时，汽车做圆周运动，汽车受到的重力和桥对汽车的支持力提供汽车做圆周运动的向心力，加速度的方向向下，可知，重力大于支持力，由牛顿第三定律得，汽车对路面的压力小于重力，处于失重状态，A正确；B．汽车通过凹桥时，汽车做圆周运动，汽车受到的重力和桥对汽车的支持力提供汽车做圆周运动的向心力，加速度的方向向上，可知，重力小于支持力，由牛顿第三定律得，汽车对路面的压力大于重力，处于超重状态，B错误；CD．因为汽车做圆周运动，合力必定会提供向心力，由受力分析可得，能比较对路面的压力大小；CD错误；故选A。12．C【详解】把小船的运动分解为垂直于河岸的匀速直线运动和沿河岸的匀速直线运动，根据合运动与分运动的等式性，垂直于河岸方向的分运动，两船的分速度相等，即所以甲乙到达对岸时间相等。故选C。13．B【详解】ABD．物块随转盘做匀速圆周运动，向心力由指向轴的静摩擦力提供，有当角速度逐渐增大时，C处的物块的轨道半径较大，静摩擦力先达到最大静摩擦力，最先滑动起来。故A正确，与题意不符；B错误，与题意相符；D正确，与题意不符；C．根据物块做匀速圆周运动，有由两物块的半径关系，可判断出C处物块的向心加速度大。故C正确，与题意不符。故选B。14．【详解】[1]如图所示设球1的初速度为v1，球2的初速度为v2，设OA间的水平距离为d，由几何关系可知OB间的水平距离为3d球1从O点飞到B点的运动时间为：球1从O点飞到B点在水平方向有：由对称性可知，球2从O点飞到B点时间t2是球1从O点飞到B点的运动时间t1的3倍，则两球在水平方向有：解得：由分运动的等时性可知：球1从O点飞到挡板C点的时间与球2从O点飞到D点的时间相等；由对称性可知球2从O点飞到D点与由C飞到E的时间相等，OE两点间的水平距离为2d．球1从O点飞到C点与球2由C点飞到E点水平方向有：联立解得：15．5【详解】设星球质量为，半径为，地球质量为M，半径为R。根据题意有：，，在星球表面，万有引力等于重力得解得则该星球的重力加速度与重力加速度的比为由题意从同样高度抛出，则有联立解得在地球上的水平位移60m在