老高考舊教材適用2025版高考物理二輪復(fù)習(xí)專題1力與運(yùn)動(dòng)分層突破練3力與曲線運(yùn)動(dòng)

專題分層突破練3力與曲線運(yùn)動(dòng)A組1.(2024河南洛陽(yáng)模擬)如圖所示為自行車氣嘴燈的結(jié)構(gòu)及原理圖,彈簧一端固定在A端,另一端與重物相連,當(dāng)車輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí),LED燈就會(huì)發(fā)光。下列說(shuō)法正確的是()A.氣嘴燈安裝時(shí)A端比B端更遠(yuǎn)離圓心B.車輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí),重物由于受到離心力的作用拉伸彈簧從而使觸點(diǎn)接觸,電路導(dǎo)通,LED燈發(fā)光C.增大重物質(zhì)量可使LED燈在較低轉(zhuǎn)速下也能發(fā)光D.自行車勻速行駛時(shí),若LED燈轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí)能發(fā)光,則在最高點(diǎn)時(shí)也肯定能發(fā)光2.(多選)北京冬奧會(huì)報(bào)道中利用“AI+8K”技術(shù),把全新的“時(shí)間切片”絕技效果首次運(yùn)用在8K直播中,更精準(zhǔn)清楚地抓拍運(yùn)動(dòng)員競(jìng)賽精彩瞬間,給觀眾帶來(lái)全新的視覺(jué)體驗(yàn)?！皶r(shí)間切片”是一種類似于多次“曝光”的呈現(xiàn)手法。如圖所示為某運(yùn)動(dòng)員在自由式滑雪大跳臺(tái)競(jìng)賽中某跳的“時(shí)間切片”絕技圖。忽視空氣阻力,將運(yùn)動(dòng)員看作質(zhì)點(diǎn),其軌跡abc段為拋物線。已知起跳點(diǎn)a的速度大小為v,起跳點(diǎn)a與最高點(diǎn)b之間的高度差為h,重力加速度大小為g,下列說(shuō)法正確的是()A.運(yùn)動(dòng)員從a到b的時(shí)間間隔與從b到c的時(shí)間間隔相同B.運(yùn)動(dòng)員從a到b的時(shí)間為2ghC.運(yùn)動(dòng)員到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速度的大小為vD.運(yùn)動(dòng)員從a到b的過(guò)程中速度改變的大小為2gh3.如圖所示,傾角為θ的斜面與水平地面相接于B點(diǎn),兩小球甲、乙分別以初速度v1、v2從位于B點(diǎn)正上方的A點(diǎn)處水平向左、向右拋出,甲球落在水平地面上的C點(diǎn),乙球落在斜面上的D點(diǎn)。甲球落到C點(diǎn)時(shí)速度方向與斜面平行,乙球落到D點(diǎn)時(shí)速度方向與水平方向的夾角為θ,不計(jì)空氣阻力,則v1A.3 B.32 C.32 D4.(2024浙江溫州二模)如圖所示,場(chǎng)地自行車賽道與水平面成肯定傾角,A、B、C三位運(yùn)動(dòng)員騎自行車在賽道轉(zhuǎn)彎處以相同大小的線速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng)(不計(jì)空氣阻力)。則下列說(shuō)法正確的是()A.自行車受到地面的摩擦力指向圓周運(yùn)動(dòng)的圓心B.自行車(含運(yùn)動(dòng)員)受到重力、支持力、摩擦力、向心力C.A、B、C三位運(yùn)動(dòng)員的角速度ωA<ωB<ωCD.A、B、C三位運(yùn)動(dòng)員的向心加速度aA>aB>aC5.(2024全國(guó)甲卷)將一小球水平拋出,運(yùn)用頻閃儀和照相機(jī)對(duì)運(yùn)動(dòng)的小球進(jìn)行拍攝,頻閃儀每隔0.05s發(fā)出一次閃光。某次拍攝時(shí),小球在拋出瞬間頻閃儀恰好閃光,拍攝的照片編輯后如圖所示。圖中的第一個(gè)小球?yàn)閽伋鏊查g的影像,每相鄰兩個(gè)球之間被刪去了3個(gè)影像,所標(biāo)出的兩個(gè)線段的長(zhǎng)度s1和s2之比為3∶7。重力加速度g取10m/s2,忽視空氣阻力。求在拋出瞬間小球速度的大小。B組6.(多選)(2024湖北重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)如圖甲所示的陀螺可在圓軌道的外側(cè)旋轉(zhuǎn)而不脫落,似乎軌道對(duì)它施加了魔法一樣,被稱為“魔力陀螺”。其物理原理可等效為如圖乙所示的模型:半徑為R的磁性圓軌道豎直固定,質(zhì)量為m的小鐵球視為質(zhì)點(diǎn)在軌道外側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng),A、B兩點(diǎn)分別為軌道上的最高、最低點(diǎn)。鐵球受軌道的磁性引力始終指向圓心且大小不變,重力加速度為g,不計(jì)摩擦和空氣阻力。下列說(shuō)法正確的是()甲乙A.鐵球可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)B.鐵球繞軌道轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)機(jī)械能守恒C.鐵球在A點(diǎn)的速度肯定大于或等于gRD.要使鐵球不脫軌,軌道對(duì)鐵球的磁性引力至少為5mg7.如圖所示,在距水平地面h高處固定的點(diǎn)光源L與小金屬球P左右緊貼放置。小金屬球P以初速度v0水平向右拋出,最終落到水平地面上,運(yùn)動(dòng)中不計(jì)空氣阻力。以拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)O、水平向右為x軸正方向、豎直向下為y軸正方向建立平面直角坐標(biāo)系。設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間t小金屬球P運(yùn)動(dòng)至A點(diǎn),其在地面的投影為B點(diǎn),B點(diǎn)橫坐標(biāo)為xB;小金屬球P在A點(diǎn)速度的反向延長(zhǎng)線交于x軸的C點(diǎn),C點(diǎn)橫坐標(biāo)為xC。以下圖像能正確描述xB、xC隨時(shí)間t改變關(guān)系的是()8.(2024四川宜賓二模)如圖所示,在某次排球運(yùn)動(dòng)中,質(zhì)量為m的排球從底線A點(diǎn)的正上方H處以某一水平速度被擊出,排球恰好越過(guò)球網(wǎng)落在對(duì)方底線的B點(diǎn)上,且AB平行于邊界CD。已知網(wǎng)高為h,球場(chǎng)的長(zhǎng)度為s,重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力,排球可看成質(zhì)點(diǎn),下列說(shuō)法正確的是()A.排球從被擊出到運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn),重力的沖量大小為mg2hB.擊球點(diǎn)的高度H為43C.運(yùn)動(dòng)員擊打排球做的功為mgD.排球剛觸地時(shí)速度與水平面所成的角θ滿意tanθ=2h9.(2024北京延慶一模)陽(yáng)光明媚的中午,小明同學(xué)把一塊長(zhǎng)木板放在院子里,調(diào)整傾斜角度,使陽(yáng)光剛好和木板垂直。在斜面頂端固定一個(gè)彈射裝置,把一個(gè)質(zhì)量為0.1kg的小球水平彈射出來(lái)做平拋運(yùn)動(dòng)。調(diào)整初速度大小,使小球剛好落在木板底端。運(yùn)用手機(jī)連續(xù)拍照功能,拍出多張照片記錄小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程。通過(guò)分析照片,小明得出:小球的飛行時(shí)間為0.4s,小球與其影子距離最大時(shí),影子A距木板頂端和底端的距離之比約為7∶9,如圖所示。g取10m/s2。(1)求飛行過(guò)程中,重力對(duì)小球做的功。(2)簡(jiǎn)要說(shuō)明,小球與影子距離最大時(shí),剛好是飛行的中間時(shí)刻。(3)估算木板長(zhǎng)度。答案：1.C解析要使重物做離心運(yùn)動(dòng),MN接觸,則應(yīng)當(dāng)A端靠近圓心,故A錯(cuò)誤;轉(zhuǎn)速越大,所須要的向心力越大,彈簧拉伸越長(zhǎng),MN接觸就會(huì)發(fā)光,不能說(shuō)重物受到離心力,故B錯(cuò)誤;在最低點(diǎn)時(shí)F1-mg=mω2r,解得ω=F1mr-gr,增大質(zhì)量,可以使LED燈在較低轉(zhuǎn)速下也能發(fā)光,故C正確;在最高點(diǎn)時(shí)F22.BCD解析運(yùn)動(dòng)員做斜拋運(yùn)動(dòng),從最高點(diǎn)到等高位置時(shí)間相等,a、c兩點(diǎn)到b點(diǎn)的豎直高度不同,因此時(shí)間間隔不同,故A錯(cuò)誤;依據(jù)h=12gt2,解得t=2ghg,故B正確;從a到b依據(jù)動(dòng)能定理得-mgh=12mvb2-12mv2,解得vb3.A解析設(shè)A、B之間的高度差為h1,依據(jù)速度的分解有v甲y=v1tanθ,依據(jù)速度位移關(guān)系可得h1=v甲y22g;設(shè)A、D間的高度差為h2、水平距離為x,依據(jù)速度的分解有v乙y=v2tanθ,依據(jù)速度位移關(guān)系可得h2=v乙y22g,其中v乙y=gt,x=v2t,由幾何關(guān)系有4.C解析運(yùn)動(dòng)員騎自行車做勻速圓周運(yùn)動(dòng),自行車(含運(yùn)動(dòng)員)所受合力指向圓周運(yùn)動(dòng)的圓心,摩擦力不指向圓心,故A錯(cuò)誤;向心力是效果力,可以由單個(gè)力充當(dāng),也可以由其他力的合力或分力供應(yīng),因此將運(yùn)動(dòng)員和自行車看成整體后,整體受重力、支持力和摩擦力,故B錯(cuò)誤;三位運(yùn)動(dòng)員的線速度大小相等,依據(jù)ω=vr可知,半徑大的角速度小,A、B、C三位運(yùn)動(dòng)員的角速度ωA<ωB<ωC,故C正確;三位運(yùn)動(dòng)員的線速度大小相等,依據(jù)a=v2r可知,半徑大的向心加速度小,A、B、C三位運(yùn)動(dòng)員的向心加速度aA<aB5.答案25解析因?yàn)轭l閃儀每隔0.05s發(fā)出一次閃光,每相鄰兩個(gè)球之間被刪去3個(gè)影像,故相鄰兩球的時(shí)間間隔為t=4T=0.05×4s=0.2s設(shè)s1對(duì)應(yīng)的水平位移為x,對(duì)應(yīng)的豎直位移為y,則依據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)得,s2對(duì)應(yīng)的水平位移為x,對(duì)應(yīng)的豎直位移為3y,y=12g(4T)2=0.s1=xs2=xs1拋出瞬間小球速度大小為v0=x解得v0=256.BD解析鐵球繞軌道轉(zhuǎn)動(dòng),受重力、軌道的磁性引力和軌道的彈力作用,而軌道的磁性引力和彈力總是與速度垂直,故只有重力對(duì)鐵球做功,鐵球做變速圓周運(yùn)動(dòng),繞軌道轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)機(jī)械能守恒,選項(xiàng)B正確,A錯(cuò)誤;鐵球在A點(diǎn)時(shí),有mg+F吸-FNA=mvA2R,當(dāng)FNA=mg+F吸時(shí),vA=0,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;鐵球從A到B的過(guò)程中,由動(dòng)能定理得2mgR=12mvB2-12mvA2,當(dāng)vA=0時(shí),鐵球在B點(diǎn)的速度最小,解得vBmin=2gR,鐵球在B點(diǎn)時(shí),有F吸-mg-FNB=mvB2R,當(dāng)vB=vB7.B解析由小球平拋運(yùn)動(dòng)位移與時(shí)間的關(guān)系可知,水平位移為x=v0t,豎直位移為y=12gt2,設(shè)位移與水平方向的夾角為θ,則有tanθ=12gt2v0t=gt2v0,由幾何關(guān)系可得xB=htanθ=2v0hg·1t8.B解析平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),x=vt,排球從初位置運(yùn)動(dòng)到球網(wǎng)的位置與排球從球網(wǎng)的位置到落地的時(shí)間之比為t1∶t2=s2v∶s2v=1∶1,排球豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng),H-hH=12gt1212g(t1+t2)2=14,解得H=43h,故B正確;排球從被擊出到運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn),有43h=19.答案(1)0.8J(2)見解析(3)1.6m解析(1)小球做平拋運(yùn)動(dòng),豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng),依據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移時(shí)間公式,可得h=12gt2=12×10×0.42m=0所以飛行過(guò)程中,重力對(duì)小球做的功為WG=mgh=0.1×10×0.8J=0.8J。(2)當(dāng)小球與影子距離最大時(shí),小球的速度方向與斜面平行,即速度方向與水平方向的夾角為θ,此時(shí)豎直方向的速度為vy=v0tanθ當(dāng)小球落到斜面底端時(shí),小球位移與水平方向的夾角為θ,設(shè)此時(shí)速度方向與水平方向的夾角為α,依據(jù)位移夾角與速度夾角的關(guān)系可知tanα=2tanθ此時(shí)豎直方向的速度為vy'=v0tanα=2v0tanθ依據(jù)豎直方向的速度時(shí)間公式可得v則有t故小球