高考物理专题训练:60道曲线运动选择题试卷(含答案和解析).pdf
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1、第 1页,共 13页 60 道曲线运动练习题道曲线运动练习题 一、单选题(本大题共 30 小题,共 120.0 分) 1.如图所示,汽车在岸上用轻绳拉船,若汽车行进速度为 v,拉船的绳与水平方向夹 角为 ,则船速度为() A.B.C.D. 2.如图,平行板电容器两极板的间距为 d,极板与水平面成 45角,上极板带正电。一 电荷量为 q(q0)的粒子在电容器中靠近下极板处。以初动能 Ek0竖直向上射出。 不计重力,极板尺寸足够大,若粒子能打到上极板,则两极板间电场强度的最大值 为() A. B. C. D. 3.竖直半圆形轨道 ACB 的半径为 R,AB 水平,C 为轨道最低点,一个小球从 A
2、点以速 度 v0水平抛出,设重力加速度为 g,不计空气阻力,则() A.总可以找到一个 v0值,使小球垂直撞击 AC 段某处 B.总可以找到一个 v0值,使小球垂直撞击最低点 C C.总可以找到一个 v0值,使小球垂直撞击 CB 段某处 D.无论 v0取何值,小球都不可能垂直撞击轨道 4.如图,战机在斜坡上进行投弹演练。战机水平匀速飞行,每隔相等时间释放一颗 炸弹, 第一颗落在 a 点, 第二颗落在 b 点。 斜坡上 c、 d 两点与 a、 b 共线, 且 ab=bc=cd, 不计空气阻力,第三颗炸弹将落在() A.bc 之间B.c 点C.cd 之间D.d 点 5.一个做匀速直线运动的物体,突
3、然受到一个与运动方向不在同一直线上的恒力作用时,物体运动为() A.可能继续做直线运动B.可能做匀速圆周运动 C.一定做匀变速运动D.一定做加速运动 6.2016年12 月17 日是我国发射“悟空”探测卫星二周年纪念日, 一年来的观测使人类对暗物质的研究又进了一步 宇宙空间中两颗质量相等的星球绕其连线中心转动时, 理论计算的周期与实际观测周期不符, 且=k (k1) ; 因此, 科学家认为, 在两星球之间存在暗物质 假设以两星球球心连线为直径的球体空间中均匀分布着暗物质, 两星球的质量均为 m;那么,暗物质质量为() A.mB.mC.(k2-1)mD.(2k2-1)m 7.下列说法正确的是 A
4、.匀速圆周运动是一种匀速运动 B.匀速圆周运动是一种匀变速运动 第 2页,共 13页 C.匀速圆周运动是一种变加速运动 D.因为物体做圆周运动才产生向心力 8.关于力和运动的关系,下列说法中不正确的是() A.做曲线运动的物体的所受合力一定是变化的 B.两个互成角度的匀变速直线运动的合运动可能是直线运动 C.物体做曲线运动,其速度大小不一定改变 D.抛体运动的物体在相等的时间内速度变化一定相同 9.如图所示,AB 是半圆弧的直径,处于水平,O 是圆弧的圆心,C 是圆弧上一点, OAC=37,在 A、O 两点分别以一定的初速度同时水平抛出两个小球,结果都落在 C 点,则两个球抛出的初速度 vl、
5、v2的大小之比为() A.:7B.:7C.:3D.:9 10. 如图所示, 轻杆AB长l, 两端各连接一个小球 (可视为质点) , 两小球质量关系为mA= mB=m, 轻杆绕距 B 端 处的光滑固定 O 轴在竖直平面内顺时针自由转动 当轻杆转至水平位置时, A 球速度为,则在以后的运动过程中() A.A 球机械能守恒 B.当 B 球运动至最低点时,球 A 对杆作用力不等于 0 C.当 B 球运动到最高点时,杆对 B 球作用力等于 0 D.A 球从图示(和 O 轴等高点)位置运动到最低点的过程中,杆对 A 球做功等于- mgl 11. 如图所示, 轻杆长为 L, 一端固定在水平轴上的 O 点,
6、另一端固定一个小球 (可视为质点) 小 球以 O 为圆心在竖直平面内做圆周运动,且能通过最高点,g 为重力加速度下列说法正 确的是() A.小球到达最高点时的加速度不可能为零 B.小球通过最低点时所受轻杆的作用力不可能向下 C.小球通过最高点时所受轻杆的作用力一定随小球速度的增大而增大 D.小球通过最低点时所受轻杆的作用力可能随小球速度的增大而减小 12. 如图所示,质量为 m 的物体置于光滑水平面上,一根绳子跨过定滑轮一端固定在物体 上,另一端在力 F 作用下,以恒定速度竖直向下运动。物体由静止开始运动到绳与 水平方向夹角过程中,绳中拉力对物体做的功为() A.B.C.D. 13. 如图所示
7、,水平放置的两个用相同材料制成的轮 P 和 Q 靠摩擦传动(不打滑),两轮的半径 R:r=2:1当 主动轮 Q 匀速转动时, 在 Q 轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在 Q 轮边缘上, 此时 Q 轮转动的角速度为1, 木块的向心加速度为 a1;若改变转速,把小木块放在 P 轮边缘也恰能静止,此时 Q 轮转动的角速度为2,木块 的向心加速度为 a2,则() A.1:2=:2B.1:2=:1 C.a1:a2=2:1D.a1:a2=1:2 14.如图 1 是书本上演示小蜡块运动规律的装置。在蜡块沿玻璃管(y 方向)上升的同时,将玻璃管紧贴着黑板沿 水平方向(x 方向)向右运动,得到了蜡块相对于黑板(
8、xoy 平面)运动的轨迹图(图 2)。则蜡块沿玻璃管的 第 3页,共 13页 上升运动与玻璃管沿水平方向的运动,可能的形式是() A.小蜡块沿玻璃管做匀加速直线运动,玻璃管沿水平方向做匀加速直线运动 B.小蜡块沿玻璃管做匀加速直线运动,玻璃管沿水平方向做匀速直线运动 C.小蜡块沿玻璃管做匀速直线运动,玻璃管沿水平方向先加速后减速 D.小蜡块沿玻璃管做匀速直线运动,玻璃管沿水平方向先减速后加速 15.如图所示,斜面体 ABC 固定在水平地面上,斜面的高 AB 为m,倾角为=37,且 D 是斜面的中点,在 A 点 和 D 点分别以相同的初速度水平抛出一个小区,结果两个小球恰能落在地面上的同一点,则
9、落地点到 C 点的 水平距离为() A.B.C.D. 16.如图所示,在光滑水平桌面上建立平面直角坐标系 xOy一质量为 m 的物块静止在坐标原点现对物块施加沿 x 轴正方向的恒力 F,作用时间为 t;然后保持 F 大小不变,方向改为沿 y 轴负方向,作用时间也为 t;再将力 F 大小不变,方向改为沿 x 轴负方向,作用时间仍为 t则此时() A.物块的速度沿 x 轴正方向 B.物块的速度沿 y 轴负方向 C.物块的位置坐标为(0,) D.物块的位置坐标为(,) 17.某人站在地面上抛出一小球,球离手时的速度为 v0,落地时的速度为 vt忽略空气阻力,下图中能正确描述速 度矢量变化过程的是()
10、 第 4页,共 13页 A.B. C.D. 18.如图所示,在光滑绝缘水平面上有三个孤立的点电荷 Q1、Q、Q2,Q 恰好静止不动,Q1、Q2围绕 Q 做匀速圆 周运动,在运动过程中三个点电荷始终共线。已知 Q1、Q2分别与 Q 相距 r1、r2,不计点电荷间的万有引力,下 列说法正确的是() A.Q1、Q2的电荷量之比为 r1:r2B.Q1、Q2的电荷量之比为 r2:r1 C.Q1、Q2的质量之比为 r2:r1D.Q1、Q2的质量之比为 r1:r2 19.小船过河时,船头偏向上游且与水流方向成角,船相对静水的速度大小为 v,其航线恰好垂直于河岸,现水流 速度稍有增大,为保持航线和到达对岸的时
11、间不变,下列措施中可行的是() A.减小角,增大船速 vB.角和船速 v 均增大 C.保持角不变,增大船速 vD.增大角,保持船速 v 不变 20.如图 1 所示,轻杆的一端固定一小球(视为质点),另一端套在光滑的水平轴 O 上,O 轴的正上方有一速度传 感器,可以测量小球通过最高点时的速度大小 v;O 轴处有力传感器,可以测量小球通过最高点时 O 轴受到杆 的作用力F, 若竖直向下为力的正方向, 小球在最低点时给不同的初速度, 得到F-v2图象如图2所示, 取g=10m/s2, 则() A.O 轴到球心间的距离为 0.5m B.小球的质量为 3kg C.小球恰好通过最高点时的速度大小为 5m
12、/s D.小球在最低点的初速度大小为m/s 时通过最高点时杆不受球的作用力 21.竖直固定的半径为 的光滑圆环上套着一个质量为的小球,轻绳一端固定在圆环的最高点,另一端与小球 相连。小球静止时轻绳与竖直方向的夹角为 60,如图所示。现在让圆环绕着其竖直直径以角速度匀速 转动。不考虑轻绳的形变,则两种情况下光滑圆环对小球的作用力分別为() 第 5页,共 13页 A.,0B.,C.,D., 22.如图甲所示,小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动。当小球运动到圆形管道的最高点时,管道对小球 的弹力与最高点时的速度平方的关系如图乙所示(取竖直向下为正方向)。MN 为通过圆心的一条水平线。不 计小球
13、半径、管道的粗细,重力加速度为 g。则下列说法中正确的是() A.管道的半径为 B.小球的质量为 C.小球在 MN 以下的管道中运动时,内侧管壁对小球可能有作用力 D.小球在 MN 以上的管道中运动时,外侧管壁对小球一定有作用力 23.如图所示,某同学将一块橡皮用光滑细线悬挂于 O 点,用一枝铅笔贴着细线中点的左侧以速度 v 水平向右匀速移动则在铅笔移动到图中虚线位置的过程中() A.细线绕 O 点转动的角速度不变B.细线绕 O 点转动的角速度不断增大 C.橡皮的运动轨迹为直线D.橡皮处于超重状态 24.如图所示,质量为 m 的小车静止于光滑水平面,车上半径为 R 的四分之一光滑圆弧轨道 和水
14、平光滑轨道平滑连接, 另一个质量也为 m 的小球以水平初速度 v0从小车左端进入水 平轨道,整个过程中不考虑系统机械能损失,则下列说法正确的是() A.小球运动到最高点的速度为零 B.小球最终离开小车后向右做平抛运动 C.小车能获得的最大速度为 D.若 v02时小球能到达圆弧轨道最高点 P 25.如图,虚线 1、2、3 是竖直方向匀强电场中间距相等的等势线。将重力不可忽略、带等量异种电荷的小球 a、b 同时以相等的速率分别沿 1、3 等势线抛出,t 时刻两小球经过等势线 2。不计两小球间的相互作用。下列说法 正确的是 第 6页,共 13页 A.a 的质量比 b 的小B.在 t 时刻,a 的动能
15、比 b 的大 C.在 t 时刻,a 和 b 的电势能相等D.在 t 时刻,a 和 b 的动量大小相等 26.下列能正确反映物体做平抛运动时速度变化量随运动时间变化规律的图是() A.B.C.D. 27.如图所示,底角=37、高 h=3m 的圆锥体 ab 绕中心竖直轴以=rad/s 的角速度匀 速转动,圆锥体表面 ab 的中点放有一质量 m=1kg 的滑块,滑块与圆锥体恰好保持 相对静止。 认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力, 取 sin37=0.6, cos37=0.8, g=10m/s2 则滑块与圆锥体表面的动摩擦因数为() A.0.8B.0.85C.0.9D.0.95 28.在 2018 年亚
16、运会女子跳远决赛中,中国选手许小令获得铜牌。在某一跳中,她(可看作质点) 水平距离可达 6.50m,高达 1.625m。设她离开地面时的速度方向与水平面的夹角为,若不计 空气阻力,则正切值 tan的倒数等于() A.0.5B.1C.4D.8 29.下列关于运动和力的叙述中,正确的是() A.做曲线运动的物体,其加速度方向一定是变化的 B.物体做圆周运动,所受的合力一定是向心力 C.物体所受合力恒定,该物体速率随时间一定均匀变化 D.物体运动的速率在增加,所受合力一定做正功 30.如图所示,人在岸上拉船,已知船的质量为 m,水的阻力恒为 f,当轻绳与水平面的夹角 为时,船的速度为 v,此时人的拉
17、力大小为 F,则() A.人拉绳行走的速度为 vsinB.人拉绳行走的速度为 C.人拉绳行走的速度为 vcosD.人拉绳行走的速度为 vtan 二、多选题(本大题共 30 小题,共 120.0 分) 31.一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直水平面,圆锥筒固定,有质量相等的小球A和B沿着筒 的内壁在水平面内做匀速圆周运动,如图所示,则( ) A.球 A 的角速度等于球 B 的角速度 B.球 A 的线速度大于球 B 的线速度 第 7页,共 13页 C.球 A 的运动周期小于球 B 的运动周期 D.球 A 与球 B 对筒壁的压力相等 32.如图所示,可视为质点的、质量为 m 的小球,在半径为 R 的竖
18、直放置的光滑圆形管道内做圆 周运动,下列有关说法中正确的是() A.小球能够到达最高点时的最小速度为 0 B.小球能够通过最高点时的最小速度为 C.如果小球在最高点时的速度大小为,则此时小球对管道的内壁的作用力为 3mg D.如果小球在最低点时的速度大小为,则小球通过最低点时对管道的外壁的作用力为 6mg 33.“天舟一号”货运飞船于 2017 年 4 月 20 日在文昌航天发射中心成功发射升空, 与“天宫二号”空间实验室对接前, “天舟一号”在距离地面约 380km 的圆轨道上飞行,则其() A.角速度小于地球自转角速度 B.线速度小于第一宇宙速度 C.周期小于地球自转周期 D.向心加速度小
19、于地面的重力加速度 34.如图所示,两质量相等的卫星 A、B 绕地球做匀速圆周运动,用 R、T、Ek、S 分别 表示卫星的轨道半径、周期、动能、与地心连线在单位时间内扫过的面积。下列关 系式正确的有() A.TATB B.EkAEkB C.SA=SB D.= 35.火车以 60m/s 的速率转过一段弯道,某乘客发现放在桌面上的指南针在 10s 内匀速转过了约 10在此 10s 时 间内,火车() A.运动路程为 600mB.加速度为零 C.角速度约为 1rad/sD.转弯半径约为 3.4km 36.如图所示,在高速路口的转弯处,路面外高内低已知内外路面与水平面的夹角为,弯道处圆弧半径为 R,
20、重力加速度为 g,当汽车的车速为 V0时,恰由支持力与重力的合力提供了汽车做圆周运动的向心 力,则() A.V0= B.V0= C.当该路面结冰时,V0要减小 D.汽车在该路面行驶的速度 VV0时,路面会对车轮产生沿斜面向下的摩擦力 37.如图所示,两个倾角均为的光滑斜面固定在水平面上甲、乙两个相同的小球(均视为 质点)从斜面顶端同时以相同的速率 v0分别向左水平抛出和沿斜面下滑,甲球不会落到 斜面上,下列说法正确的是() A.两球到达水平面时的动能相等 B.两球到达水平面时重力做功的功率相等 第 8页,共 13页 C.无论如何调节 v0的值,乙球一定先到达水平面 D.若甲球恰好落至斜面底端,
21、则甲球到达底端时的速度方向与水平方向的夹角为 2 38.宇宙空间有一种由三颗星体 A、B、C 组成的三星体系:它们分别位于等边三角形 ABC 的三个顶点上,绕一个固定且共同的圆心 O 做匀速圆周运动,轨道如图中实线所示,其 轨道半径 rArBrC。忽略其它星体对它们的作用,可知这三颗星体( ) A.线速度大小关系是 vAvBvC B.加速度大小关系是 aAaBaC C.质量大小关系是 mAmBmC D.所受万有引力合力的大小关系是 FAFBFC 39.两个互成角度的匀变速直线运动,初速度分别为 v1和 v2,加速度分别为 a1和 a2,它们的合运动的轨迹() A.如果 v1=v2=0,那么轨迹
22、一定是直线 B.如果 v1=v20,那么轨迹可能是曲线 C.如果 a1=a2,那么轨迹一定是直线 D.如果 a1:a2=v1:v2,那么轨迹一定是直线 40.如图所示,在光滑水平桌面上有一个质量为 m 的质点,在沿平行于桌面方向的恒定外力 F 作用下,以初速度 v0从 A 点开始做曲线运动,图中曲线是质点的运动轨迹。已知在 ts 末质点的速度达到最小值 v,到达 B 点时的速度方向与初速度 v0的方向垂直,则() A.恒定外力 F 的方向与初速度的反方向成角指向曲线内侧,且 sin B.质点所受合外力的大小为 C.质点到达 B 点时的速度大小为 D.ts 内恒力 F 做功为 m(v v2) 4
23、1.如图所示,AB 为半圆环 ACB 的水平直径,C 为环上的最低点,环半径为 R一个小球 从 A 以速度 v0水平抛出,不计空气阻力,则下列判断正确的是() A.要使小球掉到环上时的竖直分速度最大,小球应该落在 C 点 B.即使 v0取值不同,小球掉到环上时的速度方向和水平方向之间的夹角也相同 C.若 v0取值适当,可以使小球垂直撞击半圆环 D.无论 v0取何值,小球都不可能垂直撞击半圆环 42.如图(a)所示,被称为“魔力陀螺”玩具的陀螺能在圆轨道外侧旋转不脱落,其原理可等效为如图(b)所示的 模型:半径为 R 的磁性圆轨道竖直固定,质量为 m 的铁球(视为质点)沿轨道外侧运动,A、B 分
24、别为轨道的 最高点和最低点,轨道对铁球的磁性引力始终指向圆心且大小不变,不计摩擦和空气阻力,重力加速度为 g, 则() 第 9页,共 13页 A.铁球绕轨道可能做匀速圆周运动 B.铁球绕轨道运动过程中机械能守恒 C.铁球在 A 点的速度必须大于 D.轨道对铁球的磁性引力至少为 5mg,才能使铁球不脱轨 43.如图甲所示,两平行金属板 MN、PQ 的板长和板间距离相等,板间存在如图乙所示的随时间周期性变化的电场, 电场方向与两板垂直,不计重力的带电粒子沿板间中线垂直电场方向源源不断地射入电场,粒子射入电场时的初 动能均为 Ek0。已知 t=0 时刻射入电场的粒子刚好沿上板右边缘垂直电场方向射出电
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